在科技和經濟日益發展的今天,工業、醫療、軍事等領域都對電能供應及電能質量的要求大大增加,如何最大程度利用電能,成為當前電力行業關注的重點,無功補償的應用對電能行業是一次重大突破。那么,什么是無功補償呢?本文將介紹其定義、原理、作用及方式,以供參考。
1.什么是無功補償
無功補償是指在電系統中安裝并聯電容器等容性設備。這些設備可供給感性負荷所消耗的部分無功功率,減少無功功率在電網中的流動,從而降低線路的電能損耗并提高系統的功率因數。
2.無功補償原理及作用
無功補償的基本原理是:容性負載裝置與感性負載并聯,兩種裝置之間進行能量交換。由于容性裝置可以輸出無功功率,但是感性負載缺少無功功率,它們之間可進行循環交換,就可以由容性負荷進行無功補償。

無功補償在提高供電設備帶負載能力方面和減少功率損耗方面起著主要作用,而且還能夠提高功率因數。由于在輸送電的過程中還會造成電壓不穩和三相負載有功功率不平衡,這都可以由無功補償解決。并且在輸送電能中能夠提升長距離輸送電的電能質量,這都是無功補償的顯著作用。
3.無功補償的方式
目前應用的最廣泛的無功補償裝置是傳統型無功補償裝置和動態無功補償。其中,傳統型無功補償裝置可細分為:同步發電機和同步調相機、并聯電容器;動態無功補償可分為SVC靜止無功補償器,SVG靜止無功發生器。

(1)同步發電機和同步調相機
同步發電機可以通過調節有剩余容量的勵磁電流來提高功率因數,通過改變它以往滯后功率因數的情況,讓它在功率因數之前工作,如果容量全部用滿,就需要換別的補償方式來解決了。作為常規的無功補償裝置,當同步調相機接入電力系統后,通過調節勵磁電流來控制輸出無功功率。其在欠激勵和過激勵狀態下都可產生反應,從而其角色在電抗器和電容器之間轉換。同步調相機已有近百年的歷史,因其損耗與噪聲大,發熱大,維護成本高,因此目前很少使用。
(2)并聯電容器
在眾多無功補償中有一種既廉價又維護方便的設備,這就是并聯電容器。盡管并聯電容器在補償方面表現得非常好,但是他的容量卻不是很大,而且還不能連續的進行補償,就不適用于較為集中的場合,只能夠對無功功率進行靜態補償。并聯電容器產生的無功功率受電壓影響,如果電壓的不斷降低,電流也隨之降低,這就極大程度影響了補償效果。如果系統中有諧波存在,并且沒有及時遏制,將諧波電流放大了,不光影響電能質量還可能會將電容器發電機設備燒毀。
(3)靜止無功補償裝置(SVC)
由晶閘管所控制投切電抗器和電容器組成,反應迅速、可以滿足動態無功補償的需要,但運行時會產生諧波,需要進行諧波治理。
(4)靜止無功發生器(SVG)
將自換相橋式電路并聯到電網上,通過調節交流側電流的方式,實現動態無功補償,補償效果好、反應速度快、不會出現諧波,但投資成本高昂。

4.無功補償應用領域
當前,無功補償廣泛應用于電力的產生、傳輸和分配。

以上梳理了無功補償的定義、原理、分類等,希望對你有所幫助,如果你想了解更多相關內容,敬請關注三個皮匠報告的行業知識欄目。
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