1、无功补偿原理 所有电感负载均需要补偿大量的无功功率,提供这些无功功率途径有两条:一是输电系统提供;二是补偿电容器提供。 如果由输电系统提供,则设计输电系统时,既要考虑有功功率,也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率,将造成输电线路及变压器损耗的增加,降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率,就可以避免由输电系统传输无功功率,从而降低无功损耗,提高功率因数。 在高压侧或低压侧均可进行补偿。但如果在低压侧进行补偿,既可减少变压器、输电线路等的损耗,又可提高变压器、输电线路的利用率及提高负载端的端电压,所以补偿电容器的安装越靠近负载端,对用户而言越可获取较大的经济效益。
2、无功补偿主要作用(1)提高电网及负载的功率因数,设备设计容量将降低,投资也从而减少。(2)稳定电网电压,提高电网质量。特别在长距离输电线路中安装合适的无功补偿装置可提高系统的输电能力及稳定性。(3)减少负荷电流,降低线路电能损耗。(4)无功补偿挖掘发供电设备潜力。在设备容量不变的条件下,提高功率因数可以少送无功功率,就可以多送有功功率。(5)在三相负载不平衡的场合,可对三相视在功率起到平衡作用。 (6)无功补偿可以减少用户电费支出,避免因功率因数低于规定值而受罚,同时减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗。
3、无功补偿方式及原则 提高功率因数,无功补偿可分为随机随器补偿、分散补偿和集中补偿,应该遵循:全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡;集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主;调压与降损相结合,以降损为主的原则。
4、实施中应注意的问题和建议运行及产品可靠性 对网内设备的联网、监控是以后配网自动化发展的需要。但是,设备的联网、监控等功能在实际应用中维护量较大,并且对环境等其他要求也比较严格。低压补偿系统越复杂、功能越多,维护工作量就越大。因此在产品选配时应慎重考虑。低压补偿装置的可靠性与电容器投切开关、电容器质量、运行工作条件有关,因此装置中投切开关选型和电容器额定电压选择是关键,必须高度重视。无功倒送和三相不平衡 无功倒送会增加线路和变压器的损耗,加重线路供电负担。为防止三相不平衡系统的无功倒送,应要求控制器检测、计算三相无功投切控制。固定补偿部分容量过大,容易出现无功倒送。一般动态补偿能有效避免无功倒送。系统三相不平衡同样会增大线路和变压器损耗。对三相不平衡较大的负荷,比如机关、学校等单相负荷多的用户,应考虑采用分相无功补偿装置。并不是所有厂家的控制器都具有分相控制功能,这是工程中必须考虑的问题。电容器保护和谐波影响 谐波影响会使电容器过早损坏或造成控制失灵,谐波放大会使干扰更加严重。工程中应掌握用户负荷性质,必要时应对补偿系统的谐波进行测试,存在谐波但不超标可选抗谐波无功补偿装置,而谐波超标则应治理谐波。电容器耐压标准为1.1UN,补偿控制器过压保护一般取1.2UN,超过必须跳闸。对于谐波问题可采取加装滤波装置的办法解决,又可分为有源滤波,无源滤波,混合滤波(其实就是有源加无源)。 总之,由于配电网负荷、场合的复杂性,虽然装置容量小、电压低,却有很多值得认真分析和思考的问题。特别是台变补偿在户外,使用环境差,工程上应给予足够的重视。
5、无功补偿装置 LBSVG系列静止无功发生器,可以补偿基波无功电流,也可同时对谐波电流进行动态实时补偿。主电路主要包括控制统,IGBT 功率变换器和滤波电抗器三部分。LBSVG 首先通过软起接触器和软起电阻进行软起动,再经过 PWM 调制使电容电压升至额定值,而FPEA控制器提取出所有的谐波或无功电流,使 LBSVG 吸收或发出满足需求的无功电流,实现动态无功补偿的目的。