电力线路中的无功补偿方式
发布时间:2023-09-30 11:57:38 无功补偿技术专题 作者:wangspower浏览:
无功补偿的基本原理是:把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路,能量在两种负荷之间相互交换。这样,感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
这是电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式__并联电容器补偿。
在10KV及以下电压等级的供电系统中,几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。
但是,输电线路的电感可能会引起电压的升高或降低。当线路中流过容性电流时,输电线路的电感会引起电压升高。当线路中流过感性电流时,输电线路的电感会引起电压降低。
在长距离输电线路中,可以使用串联电容器来抵消线路电感的影响。由于串联电容器与线路电感串联在一起电流相同,电容器的电压滞后电流90度,电感的电压超前电流90度,因此电容电压就与电感电压正好反向可以互相抵消。当串联电容器的容抗与线路电感的感抗相等时,线路电感的电压就与电容电压完全抵消,于是电网的输电能力大大提高,电压稳定性也大大提高。
设XL为线路感抗,XC为串联电容器容抗,则补偿度
K=XC/XL
当K大于1时为过补偿,当K小于1时为欠补偿。当补偿度大于1时,可能会产生大型电机的启动自励现象以及线路的铁磁谐振现象,因此在过补偿时要十分谨慎。
串联电容器只能应用在高压系统中,在低压系统中由于电流太大无法应用。
串联电容器是用于补偿线路电感的无功电压,而不是补偿无功电流。也就是说,不管线路中有没有无功电流,串联电容器都可以起到补偿作用。
串联电容器所提供的补偿量与线路电流的平方成正比,与线路的电压无关。
由于电容器串联在线路中,因此电容器的电压等级与线路的实际运行电压无关,并且串联电容器只能使用单相电容器。通常的作法是将电容器组布置在绝缘的高台底座上,这样绝缘问题就由底座来解决。
串联电容器的容量选择方法与并联电容器完全不同,有兴趣的读者可以参考其他书籍。
由于串联的特点,在切除串联电容器之前首先要使用旁路开关将电容器短路,然后才能将电容器的两端从系统中切除,因此串联电容器的安装比并联电容器复杂得多,串联电容器中需要流过全部负荷电流甚至故障电流,因此在将串联电容器分成较小单位分布在线路中是不切实际的,通常是将串联电容器集中安装在少数地点。
串联电容器串联在线路中,电容量越大,容抗越小,电容器两端的电压越小,因此补偿量越小。反之电容量越小,容抗越大,电容器两端的电压越大,补偿量越大。因此,在电流不变的情况下,串联电容器的补偿容量(乏)与电容量(法)成反比。对于多台电容器串并联的电容器组,串联的路数越多,补偿量越大。并联的路数越多,补偿量越小。当有电容器短路时,补偿量变小。当有电容器断路时,补偿量变大。