在我們的供配電系統(tǒng)當(dāng)中,無(wú)功功率對(duì)供配電系統(tǒng)和負(fù)載的安全、有效的運(yùn)行,是非常重要的。在電力系統(tǒng)中,大部分變電設(shè)備和用電設(shè)備的阻抗是感性的,也就意味著它們需要消耗無(wú)功功率,很顯然,這些無(wú)功功率通過(guò)供電系統(tǒng)由發(fā)電機(jī)提供并且通過(guò)長(zhǎng)距離的傳送是非常不合理的,在大容量的系統(tǒng)中也是不可能的,所以,合理的方法就是在需要無(wú)功功率的地方向系統(tǒng)提供無(wú)功,即我們平時(shí)所說(shuō)的無(wú)功補(bǔ)償。無(wú)功補(bǔ)償在系統(tǒng)中是的,它的主要作用是提高供配電系統(tǒng)的功率因數(shù),從而提高輸電設(shè)備和變電設(shè)備的利用率,提高用電效率,降低用電成本;另外,在長(zhǎng)距離輸電線路中,在合適的地點(diǎn)加裝動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置,還可以改善輸電系統(tǒng)的穩(wěn)定性,提高輸電能力,穩(wěn)定受電端及電網(wǎng)的電壓。
產(chǎn)生無(wú)功功率的方法有三種:1、早期的典型代表為同步調(diào)相機(jī),體積龐大造價(jià)高,已漸漸淘汰;
2、第二種是并聯(lián)電容器的方法,的優(yōu)點(diǎn)是成本低,易于安裝使用,但是需要根據(jù)系統(tǒng)可能存在諧波等電能質(zhì)量問(wèn)題,根據(jù)不同用戶(hù)的供電情況、負(fù)荷情況、電壓等級(jí)等條件,進(jìn)行設(shè)計(jì);串聯(lián)電抗器的電容器補(bǔ)償裝置是提高功率因數(shù)泛的一種方式,當(dāng)用戶(hù)系統(tǒng)負(fù)荷為連續(xù)性生產(chǎn),負(fù)載變化率不高時(shí),一般建議采用FC的固定補(bǔ)償方式,也可以采用由接觸器控制的分步投切的自動(dòng)補(bǔ)償方式(例如50kvar、100kvar、200kvar、600…),這個(gè)對(duì)于中壓、低壓供配電系統(tǒng)都適用;主要應(yīng)用在大部分的用電場(chǎng)所,石油化工、水處理、公共建筑、水泥、造紙等。當(dāng)負(fù)荷變化較快,或者為沖擊性負(fù)荷時(shí),需要快速補(bǔ)償,例如橡膠行業(yè)的密煉機(jī),通常在1-2分鐘內(nèi)系統(tǒng)對(duì)于無(wú)功功率的需求從0kvar上升至1500kvar,然后又下降至0kvar。但是由于一般的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償系統(tǒng)所采用的電容器,從運(yùn)行狀態(tài)斷開(kāi),退出電網(wǎng)后,在電容器的兩極之間存有殘壓,殘壓的大小無(wú)法預(yù)知,需要1-3分鐘的放電時(shí)間,所以再次投入電網(wǎng)的間隔至少要等到殘壓通過(guò)電容器內(nèi)部的放電電阻消耗至50V以下時(shí)才能進(jìn)行第二次投入使用,所以無(wú)法做到快速響應(yīng);
另外,由于系統(tǒng)存在大量諧波,由電容器串聯(lián)電抗器組成的LC調(diào)諧式濾波補(bǔ)償裝置需要大容量的投入來(lái)保證電容器的安全,但是同時(shí)也有可能造成系統(tǒng)過(guò)度補(bǔ)償,呈容性,于是,也就是通常所說(shuō)的靜止功補(bǔ)償裝置:(SVC---Static Var Compensator)誕生了,其典型的SVC代表是由TCR(Thyristor Controlled Reactor)+FC(Fixed Capacitor)組成的,即晶閘管控制電抗器+固定電容器組(通常需要串聯(lián)一定比例的電抗器),靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置的重要性是它能夠通過(guò)調(diào)節(jié)TCR中晶閘管的觸發(fā)延遲角來(lái)連續(xù)調(diào)節(jié)補(bǔ)償裝置的無(wú)功功率;SVC這種補(bǔ)償形式目前主要在中高壓配電系統(tǒng)中應(yīng)用,對(duì)于負(fù)載容量大、諧波問(wèn)題嚴(yán)重、沖擊性負(fù)荷、負(fù)載變化率高的場(chǎng)合特別適用,例如鋼廠、橡膠、有色冶金、金屬加工、高鐵等;除了SVC,還有TSC(Thyristor Switch Capacitor),即晶閘管投切的電容器組,采用晶閘管來(lái)代替接觸器的快速投切方式,主要使用在低壓配電系統(tǒng),例如焊接設(shè)備特別多的汽車(chē)制造、造船、機(jī)械加工等;MCR(Magnetic Controlled Reactor)即磁閥式可控電抗器,通常與FC配合使用。