无功补偿及滤波器
方案介绍
项目应用背景
在供配电系统中为了提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境,因此无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到最大限度的减少网络的损耗,使电网质量提高。
配电系统普遍存在较宽频率范围的谐波污染,无功补偿电容器在电网中呈现的阻抗特性与电网频率相关,因此,在谐波污染场合直接采用纯电容型无功补偿容易引起多种电气故障:导致电容器过载,发热,缩短使用寿命;引起电网谐振,造成电气事故;电容器造成谐波放大,加剧谐波污染,功率因数不能达到目标值。
由非调谐电抗器和滤波专用电容器串联组成非调谐补偿滤波方案。通过串联非调谐电抗器,非调谐补偿滤波回路的调谐频率低于系统中存在的主要谐波电压或谐波电流的最低频率。系统的阻抗和非调谐回路的阻抗之间不再形成谐振条件,在系统谐波电压和谐波电流的范围内,既不会产生串联谐振,也不会产生并联谐振。
如:中央电视台新台址项目,低压无功补偿采用RCT系列三相非调谐补偿滤波单元方案,共补偿容量 Kvar;全国人大办公楼项目,低压无功补偿采用RCT系列三相非调谐补偿滤波单元方案,共补偿容量 Kvar;广州亚运会项目,低压无功补偿采用RCT系列三相非调谐补偿滤波单元方案,共补偿容量 Kvar;
方案配置与实施
1、确定无功补偿需求量
根据已知的功率因数计算出达到目标功率因数所需无功功率。
2、确定补偿方式
低压无功补偿系统的补偿方式根据补偿位置的不同可分为:分组集中补偿、就地补偿
1)分组集中补偿:安装在线路的首端(如变压器主进线端),对线路下所有负荷进行补偿
2)就地补偿:安装在单台设备的进线端,适用于单台大容量负荷或单条生产线
3、确定控制方式
结合无功补偿需求状况确定控制方式。常用的控制方式有:固定投切控制、自动投切控制。
4、确定非调谐补偿滤波类型
针对系统中谐波污染特性,选择不同电抗率的非调谐补偿滤波方案。
配电系统复杂多样,在非调谐补偿滤波方案设计时应灵活运用以上基本的设计步骤,结合现场实际情况,做出最佳的方案设计。
应用价值与效果
在电力系统中,大部分负载在消耗有功功率的同时,也需要大量的无功功率,这些无功功率并没有被负载真正消耗,而是以电场和磁场的形式进行交换,因此无功功率将造成:占用供电设备容量;增加变压器和输电线路损耗;降低设备供电电压;产生无功罚款,增加用电成本。
必须在配电系统中安装无功补偿设备,就近提供负载需要的无功功率,无功补偿对于专变用户来说功率因数达到0.9以上可以不用交力率调整电费,功率因数越高变压器的利用率就越高,在输送相同功率的情况下,功率因数越高电流就越低,线损就越低,电压损失也越小。
归纳来说,无功补偿主要有以下作用:
1、降低母线电压损失,提高电网电压水平;
2、补偿无功功率,提高功率因数;
3、补偿谐波电流,降低谐波电流对电网的污染;
4、补偿负序电流,降低负序电流对电网的污染、对设备的损耗;
5、补偿不受电网频率影响;不易与电网阻抗发生谐振;过载能力强;
6、响应速度5-10ms 调节速度更快运行范围更广,快速跟随负荷变化;
7、对无功电流和电压的控制精度比SVC高,大幅提升精密设备的寿命;
8、用在新能源行业里解决低电压穿越、动态跟踪调节,电网脱口等问题;
9、用在轨道交通、冶金、轧钢、铸造、矿山、起重机等行业解决三相不平衡。