電抗器在無功補償作用有哪些?

伴隨著我國500kV電網(wǎng)的發(fā)展,以及電氣化鐵路和大型鋼鐵基地的建設(shè),大型樞紐變電站需要安裝靜止補償裝置的趨勢日益明顯。負(fù)載突變反應(yīng)較快(一般響應(yīng)時間為0.02~0.04s),具有平滑無功功率和電壓調(diào)節(jié)特性。該控制器可以穩(wěn)定電力系統(tǒng)電壓,有效地補償電力系統(tǒng)的無功系數(shù),抑制電壓波動,保持電力系統(tǒng)三相平衡,抑制電力系統(tǒng)的次同步振蕩。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

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電抗器 

另外,在電力系統(tǒng)樞紐點設(shè)置的靜態(tài)補償裝置可以起到降低電力系統(tǒng)暫態(tài)超壓的作用。所以各大電網(wǎng)都要求大中型變電站必須安裝電抗器,以補償電容性無功功率,就地補償,就地平衡,保證電力系統(tǒng)的安全運行。

電抗器是中頻無功補償裝置中的一個重要部件,并聯(lián)電抗器用于提供耗電系統(tǒng)中感抗值的過多的電容性無功功率,在電力系統(tǒng)初始階段,這種情況下,電力系統(tǒng)初期所需的功率很小,每天夜間輕負(fù)荷時,都是非常必要的。由于輸電線路的無功功率損耗較小,因此,輸電線路產(chǎn)生的無功功率比輸電線路消耗的無功功率大,在整個電力系統(tǒng)中存在無功功率(電容性),因此必須安裝并聯(lián)電抗器,以滿足電力系統(tǒng)無功功率的需要,維持電力系統(tǒng)的無功功率。另外,系統(tǒng)電壓過高,不能安全運行。

電抗器在無功補償中的主要作用是:

1抗涌電流如:阻尼電抗器。

2調(diào)諧-諧振點調(diào)至204HZ189HZ133HZ,一般為6%7%、14%電抗器。

3濾波電抗器,應(yīng)用于無源濾波器中,諧振點調(diào)到諧波附近,其主要作用是串聯(lián)電容形成對某一次諧波的低阻回路,即被動吸收系統(tǒng)的諧波。

電容器在無功功率的方向上吸收感性無功功率,電抗器發(fā)出感性無功功率。就系統(tǒng)而言,輸送線功率S=P+jQP:有功功率Q:無功功率+:表示有功功率和無功方向一致(即電流方向)。電容補償時,其功率為:-jQ電抗器補償其功率為+jQ無功補償,目的是讓線路中所傳送的全部有功功率P。這就是S=P。

1、系統(tǒng)中感性無功多時:S=P+jQ在電容補償之后,S=P+jQ+(-jQ)=P。

2、系統(tǒng)中容性無功多時:S=P+(-jQ)經(jīng)過電流-抗器補償后,S=P+(-jQ)+jQ=P。

關(guān)于電抗器的補償作用,應(yīng)在電容補償時進(jìn)行調(diào)諧,濾波用電抗器據(jù)我所知不能補償效果。

既然功率因數(shù)代表了總功率中有功功率的比例,很明顯在任何情況下功率因數(shù)都不可能大于1。通過功率三角形可以看出,在交流電路中,Φ=0°的電壓和電流相同時,有功功率等于視在功率。此時,cosΦ的值最大,即cosΦ=1,在電路中只有純阻性負(fù)載,或者在電路中感抗與容抗相等時,才會發(fā)生。

在感應(yīng)器電路中,電流的相位總是滯后于電壓,此時稱"90",此時稱電路中有"滯后"cosΦ;而此時電流的相位總是滯后于電壓,這時的""r",稱為""cos";

計算功率因數(shù)的方法很多,主要有直接計算法和查表方法。一般計算公式如下:

電容和反應(yīng)堆無功補償。

在感受性、容性或非線性負(fù)荷的存在下,系統(tǒng)存在無功功率,從而導(dǎo)致有功功率不等于視在功率,這三者之間關(guān)系如下:

S^2=P^2+Q^2。

電容和反應(yīng)堆無功補償。

S是視在功率,P是有功功率,Q是無功功率。其單位是VA(kVA)、W(kW)、Var(kVar)。

近幾年來,為了節(jié)省整個裝置的投資,通過減少靜態(tài)補償裝置中的晶閘管數(shù)量,有趨向于盡量增加電容器組(TSC)的容量和并聯(lián)電抗器組(TCR)容量。有些靜態(tài)補償裝置甚至取消了TSC環(huán),并用固定電容器組(簡稱FC)完全取代。因此,要使靜止補償器保持無功功率和電壓連續(xù)平穩(wěn)調(diào)節(jié)特性,就必須增大電抗器的總?cè)萘?。所以反?yīng)堆的用量會越來越大。