電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用

電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)囊饬x和作用審春朮去好選礦「也于小農(nóng)安嶺之中，據(jù)伊春卍巧扯里?，F(xiàn)有WKV輸電徒踏為據(jù)空鏗躋?導(dǎo)覷丸NJttW鐺姣堀5芻公里左禮選礦廠現(xiàn)有兩臺(tái)大功率球睡札…臺(tái)型W為J1M5S-8,功率38OKW.供電電田為10KV,額定屯潦為24.5A.另-臺(tái)型號(hào)為JR.13S-S,額定功率245KW，供電耳IFJ釘80%供電電梳為毬4扎冃前存在的問慝兩住球麼機(jī)片別空載試車都無徒向動(dòng)「山尸球序機(jī)是選礦廠的卞要‘I滬設(shè)轟，球?機(jī)無法丁作，就導(dǎo)致說礦廠無袪■疋常生產(chǎn)「造總了巨大的軽濟(jì)描失?造成送…何題的原因是：〔I〉供電純路過悅，紅蹄阻抗過大.現(xiàn)有的供電遠(yuǎn)趙出了lOKV^電線礙的經(jīng)濟(jì)供電曲飢導(dǎo)致找路末曙壓降很大「—價(jià)生活用電還町乩對于選礦廠這種工業(yè)用電大尸無法提供有效的便冃電壓。經(jīng)過計(jì)算|曲，現(xiàn)嘀的綾賂毎和電阻釣沖弟血「毎抽電感的為加一9Q末端短路電流釣I"乩若末端負(fù)荷12MKW.唐性"功率閔數(shù)按(L&考慮,則左端電圧儀為4H7W托右a?「腎述越磨機(jī)屋丈慣世負(fù)荷，帶要覆丈的包動(dòng)轉(zhuǎn)犯，起動(dòng)電流粒大aW'使將.起動(dòng)電流限制iEJ-4倍額定電流，對于選礦1 即使是只有單臺(tái)球磨機(jī)起叨，辰端電壓也將1-1無城吋的10KV礙低到6KVAS電機(jī)的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩r屯機(jī)端電嶇的半方成正唸所以此時(shí)的電HL起動(dòng)轉(zhuǎn)矩祝為額定電壓討怕北％左右.不能滿足起動(dòng)帶要，拘了解決輸送電線奇樂譚問題，可嘆釆収變壓器式電壓補(bǔ)償穩(wěn)壓方式或高壓電容樸償方式「前者成本較高且將來供電問題改吾.氐■丈際使用意遇不大°因業(yè)木諜題便用髙壓電容補(bǔ)償方式來解決綸電銭歸的拆降問赳。喑加畠壓電客無□補(bǔ)償屋的柞用「用來抵消爼歸屮電感性無功壓障鞍損口當(dāng)補(bǔ)償猷足擁丈的時(shí)恨?未端電壓即可提鬲到可以滿足負(fù)載門常工件的需要「由于電機(jī)在起動(dòng)剎運(yùn)廳過程中參數(shù)不斷變憶.所以髙圧電界補(bǔ)償雖亦箍跟龍電亂的運(yùn)和狀況碗時(shí)變猶，綜合考慮后.設(shè)置六爼電容投切"尤切崩率對供巳乘統(tǒng)和負(fù)荷的正廳都是+分車要的.電力系統(tǒng)屈絡(luò)元件的殂抗打電感性和電容性^為了輸送走血功軋就要求送電端和受電端的電壓有相世熱這往相當(dāng)寬的范H1內(nèi)訂丁丈現(xiàn)“而均輸送無功功率，則豪求商端電壓冇幅值差,這貝能A很窄的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)?不僅丈冬數(shù)網(wǎng)絡(luò)元杵消耗無功功率，天塞敦負(fù)荷也需要消耗無功功率(孔電兄係統(tǒng)中的網(wǎng)甜元「I剛矗荷所需要的無功功率必須從兩絡(luò)屮某個(gè)地方就氛顯禺逗些無訕巾率麗果抓要由發(fā)電機(jī)提氨并經(jīng)過f距高件送是不舎鬼的：通啟也是卞可能的.合理的方法應(yīng)是在需耍消耗無功功率的地方產(chǎn)生無功功率，也即無功補(bǔ)償?1.2.1無功補(bǔ)償挖掘發(fā)供電設(shè)備潛力在設(shè)備容董不變的條件下，由于提奇了功率因數(shù)可以少送無功功率，因此可以多送有功功率.可多送的有功功率AP計(jì)算如下：如需要的有功不變，則由于需要的無功統(tǒng)少，因此所需要的配變電設(shè)備容筮也相應(yīng)地繊少AS計(jì)算為：可以滅少的供電設(shè)備容匿占甌容呈的百分比為A0S計(jì)算如下：AS/S=(cos?-cosp)/COS?=(1YO50!cos^)系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后，使無功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無功.多發(fā)有功，充分達(dá)到銘牌出力⑴。1.2.2穩(wěn)定末端電壓、減少電壓損耗由局部電力網(wǎng)的等值電路圖2」可如，電力網(wǎng)中由于無功負(fù)荷而帯來的電壓損耗AU的計(jì)算公式為：A￡/=V3/</?cos^+^sin^)x10'3=徨“xg"(KP)式中：U2—7t件的末端電壓；卩一電網(wǎng)中電壓和電流的相位角:R、X-電力網(wǎng)中元件的等效電阻和等效電抗;—元件末端的有功負(fù)荷和無功負(fù)荷。圖1?1局部電力網(wǎng)的等效電路因Fig.1.1Localpowergndequivalentcircuit當(dāng)線路加裝補(bǔ)償電容后.其電壓損耗減少值為:\a二A(/|-A(/2PR+QXPRZQ-QJXS?

=^xlO\KK) (1.4)電壓損耗率的減小值為：a%=Al/I%-A(/2%=笙％=_^_皿=込％)05,=°"“％% (1.5)1000可見，當(dāng)增加補(bǔ)償容量時(shí)，電壓耗損Aa和電壓耗損率Aa%與補(bǔ)償容就Q成正比。1.2.3減少線路損耗當(dāng)線路流過電流I時(shí)，線路的有功耗損AP=3//{xl0-J(O,)(1.6)或AP=3(— )2/?xlO'3=P-^?7?xlO'5(1.6)Ucco3(/> U：D-D1=3^-4(—?5-)x10J(OZ)U：cos(p其中無功功率在電網(wǎng)中流動(dòng)而引起的有功線損^Pq的計(jì)算公式為:同理，要降低AP.在電力線路末端集中負(fù)荷P—定時(shí)，只有降低Q.在電力網(wǎng)中.一般用戶設(shè)備Q=Qi，通過補(bǔ)償裝置，調(diào)櫻?；騋達(dá)到減小Q的目的。由(】?6)式可知，線路的有功損失2與8sF成反比，cos?越高AP越小叫由上述分析可見，要減少電力網(wǎng)中的電壓損耗和電網(wǎng)的線損耗，提為用戶端的電壓質(zhì)重的巫要措施之一就是減少電力網(wǎng)原件中的無功傳輸，可以從提髙負(fù)荷的自能功率因數(shù)和進(jìn)行無功補(bǔ)償兩方面來解決這個(gè)問題國。1.2.4電力系統(tǒng)的電壓控制(1)改變發(fā)電機(jī)的機(jī)端由壓。應(yīng)用發(fā)電機(jī)調(diào)壓是不需耍另外增加投資的調(diào)壓手段?發(fā)電機(jī)端電壓由勵(lì)陋調(diào)節(jié)控制，改變調(diào)節(jié)器的電壓整定值即可改變端電壓。發(fā)電機(jī)的電壓與發(fā)電機(jī)的無功功率輸出密切相關(guān).當(dāng)增加發(fā)電機(jī)的端電*時(shí)，同時(shí)也增加了發(fā)電機(jī)的無功功率輸岀，反之.降低發(fā)電機(jī)的端電壓.也就減少發(fā)電機(jī)的無功功率輸出。因此,發(fā)電機(jī)端電用的調(diào)節(jié)受發(fā)電機(jī)無功功率極限的狼制.當(dāng)發(fā)電機(jī)輸出的無功功率達(dá)到其上限或F限時(shí)，發(fā)電機(jī)就不能繼續(xù)進(jìn)行調(diào)壓。發(fā)電機(jī)的無功輸出極限與發(fā)電機(jī)的有功出力有關(guān)，有功出力較小時(shí)，無功功率調(diào)節(jié)的范田會(huì)更大些，調(diào)壓的能力會(huì)更強(qiáng)些。多臺(tái)機(jī)組同時(shí)進(jìn)相運(yùn)行還會(huì)形響系統(tǒng)的穩(wěn)定性，必須做大雖穩(wěn)定計(jì)算確保系統(tǒng)安全穩(wěn)定條件下安捷機(jī)組進(jìn)相運(yùn)行。（2〉改變變壓器變比詭壓。通過切換變壓器的分接頭來改變變比，可以調(diào)節(jié)變壓器低壓側(cè)或高壓側(cè)的電壓，只有當(dāng)系統(tǒng)無功功率電源容址充足時(shí)，用改變變壓器變比調(diào)壓才能奏效.否則，不但被調(diào)節(jié)點(diǎn)的電壓改變不大.而且還會(huì)引起英上一級(jí)電壓的進(jìn)一步下降，這將會(huì)導(dǎo)致整個(gè)系統(tǒng)的電壓期潰。所以.當(dāng)系統(tǒng)無功功率不足時(shí)，首先應(yīng)裝設(shè)無功功率補(bǔ)償設(shè)備，使系統(tǒng)無功功率容靈有一定的裕度【絢。（3〉應(yīng)用無功補(bǔ)償裝應(yīng)調(diào)節(jié)電壓。在電力網(wǎng)適當(dāng)?shù)牡攸c(diǎn)接入并聯(lián)無功功率補(bǔ)償裝買，能夠咸小線路和變用器輸送的無功功率.因而可減小級(jí)路和變壓器的電壓耗損和提高電力網(wǎng)的電壓水平，同時(shí)還能減小電力網(wǎng)的功率耗損，提髙經(jīng)濟(jì)效益?當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷變化時(shí),通過調(diào)節(jié)無功功率補(bǔ)償裝賢輸出的無功功率，就能控制電力網(wǎng)的電壓。常用的無功功率補(bǔ)償設(shè)備是并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器，在高峰負(fù)荷時(shí)投入井聯(lián)電容器能提槪全網(wǎng)的電壓水平，在負(fù)荷較低時(shí)可以切除部分電容器，甚至全部切除而投入并聯(lián)電抗器，防止電壓水平過高（叫（4）目前有些系統(tǒng)還配置了二次調(diào)壓系統(tǒng)處理電壓問題?！愕卣f，電壓的快速無規(guī)則變化均乂系統(tǒng)電廠機(jī)組的“一次作用”進(jìn)行補(bǔ)償。這科?次作用要求快速（反應(yīng)時(shí)間數(shù)秒），因而必須自動(dòng).主要由機(jī)組的勵(lì)磁調(diào)節(jié)實(shí)現(xiàn)?其決靠超高壓變壓器的自動(dòng)調(diào)壓分接頭。為了處理電壓的慢變化，山“二次”與“三次”控制作用建立系統(tǒng)的新狀態(tài),二次控制所管理的是在一地區(qū)內(nèi)町資利用的動(dòng)態(tài)無功功率，其反應(yīng)時(shí)間為3-5min：目