高低壓無功補償裝置功能大全解,點這里
無功補償,全稱無功功率補償,是一種在電力中起提高的的作用,降低供電變壓器及輸送線路的損耗,提高供電效率,改善供電環境的技術。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置,可以做到最大限度的減少電網的損耗,使電網質量提高。反之,如選擇或使用不當,可能造成供電系統,電壓波動,諧波增大等諸多因素。所以無功補償的各功能必須由無功補償裝置來實現。安徽得潤電氣就是一家主要生產高低壓無功補償裝置廠(chang)家(jia),現在我們來介(jie)紹一下高(gao)低壓無功補償裝置的原理吧!
分相(xiang)補(bu)償(chang)裝置可(ke)以(yi)補(bu)償(chang)不平衡(heng)的(de)(de)無功電(dian)流,但(dan)是對于不平衡(heng)的(de)(de)有功電(dian)流無能為力。實際上,經(jing)過恰當設計的(de)(de)無功補(bu)償(chang)裝置,不但(dan)可(ke)以(yi)將三(san)相(xiang)的(de)(de)功率(lv)因數(shu)均補(bu)償(chang)至1,而且(qie)可(ke)以(yi)將三(san)相(xiang)間的(de)(de)不平衡(heng)有功電(dian)流調整(zheng)至平衡(heng)。
1、怎樣調整不平衡電流
在很久以前,電學奇才斯坦因梅茨(C.P.Steinmetz)就(jiu)已經找到(dao)了利用無(wu)功(gong)(gong)補償來平衡三相電流(liu)的(de)解(jie)決辦(ban)法。在《電力系統無(wu)功(gong)(gong)功(gong)(gong)率(lv)控制》一書中(zhong)有比較詳(xiang)細的(de)介紹(shao),有興趣的(de)讀者(zhe)不妨(fang)一讀。
斯坦(tan)因梅茨(ci)的(de)辦(ban)法有兩個缺點:其一是計算過程比較(jiao)繁復,讀者很(hen)難從(cong)計算過程中領會這種調整不(bu)平衡電(dian)流方法的(de)物理意義(yi)。其二是只能適用于三相三線(xian)系統,當應用于三相四線(xian)系統時,如果零線(xian)電(dian)流不(bu)為零,就會出(chu)現較(jiao)大的(de)誤差(cha)。
筆者在多年研究無功(gong)補償技術的基礎上,總(zong)結(jie)出了一(yi)套簡明易(yi)懂的調整不平衡(heng)電流理論與計算方法,下面(mian)就進行介紹。
2、調整不(bu)平衡電流的基本原(yuan)理
要了解首(shou)調整不平衡電流的基本原理(li),首(shou)先要了解wangs定理(li),讀(du)者可以參見(jian)本博(bo)客中的Wangs定理(li)一(yi)文。
在了(le)解wangs定理的前提下,這(zhe)里(li)具體(ti)介紹一下怎樣調整不(bu)平(ping)衡有功電流(liu)。
設有一個(ge)電阻連接在A相與B相兩端,這是一個(ge)典型的(de)不(bu)平衡負荷,調(diao)整不(bu)平衡電流(liu)的(de)目標就是將這個(ge)電阻的(de)電流(liu)平均分配到三相當中去(qu),具(ju)體的(de)方法如(ru)圖1所示(shi):
圖1
利用wangs定(ding)理(li)的(de)基本(ben)概念,在(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)C相(xiang)(xiang)(xiang)之間接入一(yi)個適(shi)當的(de)電(dian)(dian)(dian)感(gan)L將(jiang)A相(xiang)(xiang)(xiang)有(you)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)1/3轉(zhuan)(zhuan)移到(dao)(dao)C相(xiang)(xiang)(xiang),這時電(dian)(dian)(dian)感(gan)L在(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)感(gan)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)恰(qia)好將(jiang)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)在(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)容(rong)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消(xiao)掉(diao)。在(zai)(zai)B相(xiang)(xiang)(xiang)與(yu)C相(xiang)(xiang)(xiang)之間接入一(yi)個適(shi)當的(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)C將(jiang)B相(xiang)(xiang)(xiang)有(you)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)1/3轉(zhuan)(zhuan)移到(dao)(dao)C相(xiang)(xiang)(xiang),這時電(dian)(dian)(dian)容(rong)C在(zai)(zai)B相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)容(rong)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)恰(qia)好將(jiang)電(dian)(dian)(dian)阻(zu)在(zai)(zai)B相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)感(gan)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消(xiao)掉(diao)。電(dian)(dian)(dian)感(gan)L在(zai)(zai)C相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)感(gan)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)恰(qia)好將(jiang)電(dian)(dian)(dian)容(rong)C在(zai)(zai)C相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)(chan)生(sheng)(sheng)(sheng)的(de)容(rong)性(xing)無(wu)(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消(xiao)掉(diao)。這樣三相(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)流(liu)完(wan)全平衡,并且三相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)功(gong)率因(yin)數全等于1。
設有(you)一個電(dian)阻(zu)連接在(zai)A相(xiang)與零(ling)線之間,這是另一個典型(xing)的不平衡(heng)負荷,調(diao)整不平衡(heng)電(dian)流(liu)(liu)的目(mu)標(biao)就(jiu)是將(jiang)這個電(dian)阻(zu)的電(dian)流(liu)(liu)平均分配到(dao)三相(xiang)當中去(qu),具體(ti)的方法如圖2所示:
圖2
在(zai)(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)與C相(xiang)(xiang)(xiang)之(zhi)(zhi)間接(jie)入一(yi)個適(shi)當的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)L1將(jiang)(jiang)A相(xiang)(xiang)(xiang)有(you)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)1/3轉移到C相(xiang)(xiang)(xiang),在(zai)(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)與B相(xiang)(xiang)(xiang)之(zhi)(zhi)間接(jie)入一(yi)個適(shi)當的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容C1將(jiang)(jiang)A相(xiang)(xiang)(xiang)有(you)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)的(de)(de)(de)1/3轉移到B相(xiang)(xiang)(xiang),這時電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)L1在(zai)(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)感(gan)(gan)性無(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)恰好將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容C1在(zai)(zai)(zai)A相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)容性無(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消掉。在(zai)(zai)(zai)B相(xiang)(xiang)(xiang)與零線(xian)之(zhi)(zhi)間接(jie)入一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)L2將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容C1在(zai)(zai)(zai)B相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)容性無(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消掉。在(zai)(zai)(zai)C相(xiang)(xiang)(xiang)與零線(xian)之(zhi)(zhi)間接(jie)入一(yi)個電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)容C2將(jiang)(jiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)L1在(zai)(zai)(zai)C相(xiang)(xiang)(xiang)產(chan)生(sheng)的(de)(de)(de)感(gan)(gan)性無(wu)功(gong)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)抵消掉。于是三相(xiang)(xiang)(xiang)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)流(liu)完全平衡(heng),并且三相(xiang)(xiang)(xiang)的(de)(de)(de)功(gong)率因數全等(deng)于1。
一(yi)個實際的(de)(de)(de)有功負荷(he)系統相當于在(zai)各(ge)相與(yu)(yu)相之(zhi)(zhi)間(jian)以及各(ge)相與(yu)(yu)零(ling)線(xian)之(zhi)(zhi)間(jian)分別接有不同的(de)(de)(de)電(dian)(dian)阻,在(zai)計算的(de)(de)(de)時(shi)候將各(ge)電(dian)(dian)阻分別單獨計算,然后(hou)按(an)疊(die)加(jia)原(yuan)理加(jia)在(zai)一(yi)起就可以確定各(ge)相與(yu)(yu)相之(zhi)(zhi)間(jian)以及各(ge)相與(yu)(yu)零(ling)線(xian)之(zhi)(zhi)間(jian)需要接入(ru)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)感和電(dian)(dian)容(rong)數量。在(zai)疊(die)加(jia)的(de)(de)(de)過(guo)程中,如(ru)果某一(yi)路既有電(dian)(dian)感又有電(dian)(dian)容(rong),則(ze)進(jin)行抵消處(chu)理,例如(ru):計算得出A相與(yu)(yu)B相之(zhi)(zhi)間(jian)應(ying)接入(ru)15Kvar的(de)(de)(de)電(dian)(dian)感和7Kvar的(de)(de)(de)電(dian)(dian)容(rong),則(ze)抵消處(chu)理之(zhi)(zhi)后(hou)僅剩(sheng)8Kvar的(de)(de)(de)電(dian)(dian)。
以(yi)(yi)上介紹的(de)(de)(de)方法需要使用電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan),在(zai)實際(ji)的(de)(de)(de)無(wu)功(gong)補償(chang)裝置中使用電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)是不(bu)適合的(de)(de)(de),因為(wei)電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)的(de)(de)(de)價格高、損耗大(da)、重量大(da)。所(suo)幸的(de)(de)(de)是,實際(ji)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)力系(xi)統(tong)負荷(he)(he)總(zong)是存在(zai)電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)的(de)(de)(de),正(zheng)因為(wei)負荷(he)(he)存在(zai)電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan),才(cai)需要進行(xing)無(wu)功(gong)補償(chang),于是我(wo)們就可以(yi)(yi)利(li)用負荷(he)(he)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)感(gan)(gan)來(lai)調整不(bu)平衡有功(gong)電(dian)(dian)(dian)流。理論計算與實踐經驗均表明:只要在(zai)各(ge)相與相之間(jian)以(yi)(yi)及各(ge)相與零線之間(jian)恰(qia)當的(de)(de)(de)接入不(bu)同數量的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)器(qi),就可以(yi)(yi)在(zai)無(wu)功(gong)補償(chang)的(de)(de)(de)同時調整不(bu)平衡有功(gong)電(dian)(dian)(dian)流。并且接入的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)容(rong)器(qi)總(zong)Kvar數與分相補償(chang)裝置將各(ge)相功(gong)率因數補償(chang)至1所(suo)需要的(de)(de)(de)總(zong)Kvar數相同。
由(you)于調整(zheng)(zheng)不(bu)平(ping)衡有(you)功(gong)(gong)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)需要利(li)用(yong)負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)電(dian)感,因(yin)此負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)數越(yue)低意味著可(ke)以(yi)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)電(dian)感越(yue)多,則調整(zheng)(zheng)不(bu)平(ping)衡有(you)功(gong)(gong)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)的(de)(de)(de)能(neng)力就越(yue)強。計算表明:如果負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)數為(wei)0.7,那么最(zui)(zui)大相(xiang)(xiang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)相(xiang)(xiang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)2倍的(de)(de)(de)情況可(ke)以(yi)調整(zheng)(zheng)到平(ping)衡。如果負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)數為(wei)0.85,那么最(zui)(zui)大相(xiang)(xiang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)是(shi)(shi)最(zui)(zui)小(xiao)(xiao)相(xiang)(xiang)電(dian)流(liu)(liu)(liu)(liu)1.5倍的(de)(de)(de)情況可(ke)以(yi)調整(zheng)(zheng)平(ping)衡。如果負(fu)荷(he)(he)的(de)(de)(de)功(gong)(gong)率(lv)因(yin)數為(wei)1,那么意味著沒有(you)可(ke)以(yi)利(li)用(yong)的(de)(de)(de)電(dian)感,因(yin)此無法進行(xing)不(bu)平(ping)衡調整(zheng)(zheng)。
下面舉(ju)一例說明如何連接電容器來達到即補償功率因(yin)數又調整不平衡電流的目的。
設有(you)一用電系統如圖3所示(shi):
圖3
這(zhe)(zhe)是一個功(gong)率因(yin)(yin)數(shu)很低(di)且三(san)相(xiang)(xiang)嚴重不平衡(heng)(heng)的例子(zi),三(san)相(xiang)(xiang)的功(gong)率因(yin)(yin)數(shu)均為0.707。C相(xiang)(xiang)電流(liu)比A相(xiang)(xiang)電流(liu)大(da)一倍。在這(zhe)(zhe)個例子(zi)里,由(you)于負荷含有足夠多的電感(gan),因(yin)(yin)此只(zhi)要(yao)恰(qia)當地投入電容(rong)器,就可以使三(san)相(xiang)(xiang)的功(gong)率因(yin)(yin)數(shu)均為1,并且三(san)相(xiang)(xiang)電流(liu)平衡(heng)(heng)。電容(rong)器的接法(fa)如圖4所示:
圖4
圖5
圖6
圖7
圖8
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