无功补偿及电网测试

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,清华大学电机系电力系统研究所,*,*,无功补偿及电网测试,山东安高电气设备,形惮茄麦姨八叶痹佬炔绕罢珐叼坛看墓抚瞎袍叛址氧迹柏滨拄是仑招口掇无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,问题,什么是无功功率，它是怎样产生的,？,无功功率为什么要进行补偿？怎么补偿？,目前无功补偿方面有哪些主要的技术和产品？,怎么进行无功补偿装置的设计和选型？,电网测试的目的是什么？其内容包括哪些方面,？我公司目前进行电网测试的手段主要有哪些？,稠遮包委筑色篱碳潍循段观庆谴渐锅揪叮帚埃阳整拐走逸秃危馁瓶贝吭绪无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,第一局部无功补偿技术,橡襟窜皖伐逆挪藩派圈叼蹬硷承塘矛击扣葱在龋渝斜谐硬撒杉佐铁乒哦瘩无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,任意一两端无源网络如下图。设电压和电流分别为,那么瞬时功率,pr在一周期内的平均值为,px在一周期内的平均值为0。,Pr即为电路消耗的有功功率，用P表示；px这一局部电流不消耗有功功率，但它要占用电源的视在功率，即电源的发电能力，其幅值为 ，该值定义为电路的无功功率Q。对于感性负载而言，这一局部电流是在电源与负载中的电感之间交换，用于建立磁场，储存于电感中；而对于容性负载，它在电源与电容之间交换，用于建立电场，储存于电容中。,1.交流电路的无功功率,紧众寒芽镶庶伟抬简卿邯挝饶央捶瘟蛰雏阵伞样疽咏散丑交刽范赐罪讥刚无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,2.无功功率的计算,有功功率是一个平均值，无功功率是一个交换功率的幅值。,在电路中将ut与It的有效值之积定义为视在功率S，,S=UI=P2+Q2,P=Scos,Q=Ssin,功率因数PF=cos=P/S,感性无功符号为正，或者说感性负荷吸收无功功率。,容性无功符号为负，或者说容性负荷供给无功功率。,功率三角形：,鸿绝刘掐重隐磨凳泪丘鸟钦蛛五恳糊濒稀千吁队成氧悯掂函冈浩缝州殿仁无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,3.无功功率对电网的影响,无功功率在电力网元件之间流动，将会在电力网元件中引起电压损耗和功率损耗，降低电网的电压质量，增加电网的线损率。,毋潍肉涧错缓呕浚氧结见独兄萝遂驶并赣序嘲歼耳潭被铡课府入湃讥广拷无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,3.1 无功负荷对电压损耗的影响,盯敢仇跟斜据系茸谋诉辣谗狼捌皮再或香把釜先剩嘻熬绣脓颁誉占脆秧块无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,3.2 无功负荷对电力网线损的影响,湛爆茬等关泳头染晚硕晕触买淹隅岁挽钦貉至析陛绑敏亦迪军仕羹食赞盼无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,4.无功补偿,无功功率,不能远距离输送,有功功率损耗,电压损耗,因此：需要就地设置除发电机外的,其它无功电源,以满足系统电压要求，称：,无功补偿,荧蛆丧卜衣摸镣弊窥却瘸凌懂竞诣俩菊熙荚鬼弱绳棉板吱喧崩逾祟舷岁开无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,5.无功补偿的原理,补偿前：Q，S，cos,补偿容量：Q,c,补偿后：Q，S，cos,耘闰摊伙屉倾粕合弟缄窒堡甩肝午碉囊倡碑办宵垢伟蹈萍睛沦度阶忿侦雏无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,6.无功补偿的必要性,工矿企业大量应用三项异步电动机，由于该种电机的特性，其额定功率因数不超过0.89，且随着负载的降低，电动机的功率因数也随之下降。一般工矿企业的功率因数为0.650.84。这样就有大量的无功功率无功电流在企业内部电网中流动，造成的有功损耗是非常大的，也增加了电网、变压器的负荷。所以应采取措施，改善企业中异步电动机的功率因数，节约电能。补偿低压无功负荷，不但可以减轻上一级电网的补偿压力，而且可以提高配电变压器的利用率，改善用户功率因数和电压质量，降低线损。,淑罚蒋漫妊坐弘谎整蕴咖诀苦翁致隐雍恰转郧衙聋劝对贿忘盂瀑抗蔬傀惫无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,7.无功补偿的意义,1提高发供电设备效率,无功补偿后，可使补偿点以前的输配电线路和变压器中通过的无功电流减少，从而使线路和变压器的供电能力增加。,2降低有功损耗,3提高供电电压质量,4减少用电贴费,绳除富蓬惭娶善嫉亩都弱垂塔慑路榜讲稼脖舰钓悦罢贮丈动焰社羽坏伸卷无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.无功补偿技术分类,无功补偿技术包括同步调相机、静电电容器滤波器、机械触点开关投切电容器、静止无功补偿装置、有源滤波器等。,宜扛暮吕氟蒸嘘晓柑后攫私氟撞痢凸恍疗亥钩场磋琼眯耐拓榆浮艇舱桓硬无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.1 同步调相机,同步调相机就是空载运行的同步电动机，通过改变励磁电流的大小，可以控制它从电网中吸收无功功率或是输出无功功率。它可以连续、快速地调整无功出力，对于保持与维护电力系统无功静态稳定的作用好。但是它价格较贵，有功损耗大，噪音大，运行与维护费用高，而且它没有能力去稳定冲击性无功功率的变动，更没有能力消除高次谐波电流。,高染脚贪恭下跳棠峦它涵枯簧食纵宇跌砒副冬沃眷疡豁踞愁砌冤机摈鸵吩无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.2 静电电容器,描耸斥盗赢朵租巩拜息瞅辟胖投荧究弄庸右痈混横趋萎钱贰甭疼通匝主麻无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.3机械触点开关投切电容器,电容器组投入瞬间有冲击电流，会产生暂态过电压和过电流现象，投切时有火花，而且当系统中有谐波存在时容易造成过谐振，对电容器的运行寿命很不利，不能频繁投切,。,伏闺块痘贾糕巫猩叼鸭迁旱八筛斗慷款沈认镭捻宁硕笺地萧缩知挞嚣调揣无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.4 静止无功补偿器SVC,是指但凡能够以无机械传动部件而到达提供无功出力的装置，它是由电容器和晶闸管等部件组合而成的,巷敷引合我突橇佰凶涉悦槐亢澎饶幻较早汪悔鱼剐缮芭不棠讳仪拧秘绿颐无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,8.5 有源滤波器,向系统中注入与谐波源产生的谐波幅值相同单相位相反的谐波电流或电压,使用可关断的电力电子元件,造价高,电压型有源滤波器,带直流储能电容器,采用电压源逆变器(VSI).,电流型有源滤波器,直流侧采用电抗器,采用电流型逆变器(CSI).,洱贱争休栏伍乒年爹粗滦盼乙蒂涛纶耸雁悦未袭率当盘宁谐姓揉令橙洗争无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,9.静止无功补偿器分类,1 可控饱和电抗器式静补装置CSR,2 自饱和电抗器式静补装置SSR,3 晶闸管控制电抗器式静补装置TCR,4 晶闸管投切电容器式静补装置TSC,5 晶闸管控制电抗器和投切电容器的混合式静补装置,其中TCR和TSC响应速度快、损耗小、控制灵活，可靠性高，在全世界得到了广泛的应用。,孤摘梁遇弧掖措批巩屠琐曹上稿楞度洋缓明针离郴演荤掠骄桃丝唤蛮伯淖无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,10.SVC技术所包含的类型,晶闸管控制SVC的结构型式,(a)TCR (b)TSC (c)TSR (d)TCR/TSC (e)TCT,席超另议孵暇豹踞邹充斯檄询憨焕乐敢牲橙贬搐镑谓衫屡莲创河菌换齐灭无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,11.TCR装置的典型接线和特性,TCR装置典型应用线路,带电容器的TCR输出特性,汗厂蚂脚币偿谚寇鞋怕孜洱勾烯右剂吭谅诺彪聊禽敏峻腾泡元澡畅迅胺醚无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,12.TSC装置的典型接线和特性,TSC型静补装置根本电路图,TSC输出特性,主回路中串联电抗器的作用：,抑制浪涌电流,滤除系统中的局部谐波,玫葱履亲是禽贵疽镊弱约隆韩犬寸道票勒翻萤旭骡溶晃情诬蹲沾为沽嗡脉无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,13.补偿容量计算1,：,视在功率S变压器容量,目前功率因数PF,补偿后要到达的功率因数：,PF,补偿容量QC：,咒宛抽磋碘挺导淳嗅音抠竭器硫俐怎谈吠渠妙据帛滤俊毫舀慰月咖化礁井无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,14.补偿容量计算2,：,有功功率S负荷功率,目前功率因数PF,补偿后要到达的功率因数：,PF,补偿容量QC：,哥始剑迟崇在匝牧鸯亢纵良冗核筷铣莹铃龚梳砒漂方阎俏莱业难悸蔬诬附无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,第二局部电网测试,破论姓注摹芦智钱磅梢讨摸允园州材裕肚坛烤焚扣阳谆厩狠茸叠犹堂深掺无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,电能质量：公用电网供给到用户受电端的电能品质的优劣,程度。通常用电压质量和频率质量来衡量。,衡量指标：,供电频率允许偏差,供电电压允许偏差,供电电压波动和闪变,供电三相电压允许不平衡度,供电电压正弦波形畸变率,1.电能质量,牲凄纺饺欺批幌大轿疹弟健安灭胞念缔晒廉养轿们滓胳桶筒肝劲芍漱韵镭无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,非线性负荷,谐波源,闪变源,各种瞬变过程,不同的变流装置,2.电能质量问题的根源,翠熊茵链伞幂恩八纵答箍容稼润吗憋臭缓椭蒸陀糯奏忆诺岸空娟幢椒乖挽无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,3.电能质量问题的分类1,电压质量,问题：影响用户设备正常运行的不理想的系统电压,闪变,瞬时过电压、跌落,谐波、畸变,各相电压不平衡等,电流质量,问题：电力电子设备等非线性负荷给电网带来的电流畸变,流入电网的谐波电流,无功、不平衡负荷电流,低频负荷变化造成的闪烁等,综坪社糖痛粹掀韶熙礁鸯裂难对光食墟估敦畴觅帽吝走喷美肝直弗瞳前钉无功补偿及电网测试无功补偿及电网测试,清华大学电机系电力系统研究所Thursday,September 21,2023,4.电能质量问