低压动态无功补偿装置设计毕业论文.doc

引 言 近年来，由于电网容量的增加，对电网无功要求也与日俱增。无功电源如同有功电源一样，是保证电力系统电能质量、电压质量降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。在电力系统中无功要保持平衡，否则，将会使系统电压下降，严重时会导致设备损坏，系统解列。此外，网络的功率因数和电压降低，使电气设备得不到充分的利用，促使网络传输能力下降，损耗增加，因此解决好网络补偿问题，对网络降损节能有着极为重要的意义。 我国各种产业迅速发展，现代电力系统规模日益扩大，对电网运行的可靠性越来越高，改善电网运行质量，提高电网功率因数，减少网络损耗是一件十分重要的工作。在电力负荷中，有相当一部分属感性负荷，这些负荷投入运行后，除了消耗大量的有功之外，还要吸收大量的无功。在电力网络中，用电设备的自然功率因数都比较低，通常为60-70%，因此提高自然功率因数，降低线损、改善电压质量是在所必行的，为了提高自然功率因数必须合理选择和使用电动机，合理选择和使用变压器，同时也要改善工艺生产流程和设备运行制度。 根据有关资料分析，电力系统的无功负荷约为有功负荷的1.3倍，大量的无功如果完全由发电厂来提供，就会使用户功率因数降低，其结果造成有功损失加大，用户电压降低，电力设备得不到充分应用。当整个系统无功严重缺乏时，还会使整个电力系统崩溃。此外，无功功率的增加，会导致原动机效率的相对降低，通常也是不可取的。合理的方法是在要消耗无功功率的地方安装无功补偿设备。 我国配电网低压补偿普遍补偿方常采用微机控制跟踪负荷波动电容器补偿容量在几十至几百千不等目的提高专用变用户功率因数，实现无功的就地平衡，配电网损用户电压。无功功率的产生和影响在交流电力系统中发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。电能的用户（负荷）在需要有功功率 (P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关；有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。 　　无功功率在输电线、变压器中的流动会增加有功功率损耗和无功功率损耗以及电压降落；由于变压器、高压架空线路中电抗值远远大于电阻值，所以无功功率的损耗比有功功率的损耗大 第一章 无功补偿及无功电源介绍 合理配置无功补偿（包括在什么地点、用多大容量和采用何种型式）是电力系统规划和设计工作中一项重要内容。在运行中,合理使用无功补偿容量，控制无功功率的流动是电力系统调度的主要工作之一。合理选择无功补偿补偿容量，提高系统电压稳定性，降低有功损发电费用。情况下，电力系统中发电机所发的无功功率和输电线的充电功率不足以满足负荷的无功需求和系统中无功的损耗，并且为了减少有功损失和电压降落，不希望大量的无功功率在网络中流动，所以在负荷中心需要加装无功功率电源，以实现无功功率的就地供应、分区平衡的原则。 在电力系统中的变电所或直接在电能用户变电所装设无功功率电源,以改变电力系统中无功功率的流动,从而提高电力系统的电压水平，减小网络损耗和改善电力系统的动态性能，这种技术措施称为无功功率补偿。无功功率指的是交流电路中，电压U与电流I存在一相角差时,电流流过容性电抗(XC)或感性电抗(XL)时所形成的功率分量（分别为）。这种功率在电网中会造成电压降落（感性电抗时）或电压升高（容性电抗时）和焦耳（电阻发热）损失，却不能做出有效的功。因而需要对无功功率进行补偿。合理配置无功补偿（包括在什么地点、用多大容量和采用何种型式）是电力系统规划和设计工作中一项重要内容。在运行中,合理使用无功补偿容量，控制无功功率的流动是电力系统调度的主要工作之一。 无功补偿的作用：提高用户的功率因数,从而提高电工设备的利用率;减少电力网络的有功损耗；合理地控制电力系统的无功功率流动，从而提高电力系统的电压水平，改善电能质量，提高了电力系统的抗干扰能力；在动态的无功补偿装置上，配置适当的调节器，可以改善电力系统的动态性能，提高输电线的输送能力和稳定性；装设静止无功补偿器(SVS)还能改善电网的电压波形,减小谐波分量和解决负序电流问题。对电容器、电缆、电机、变压器等，还能避免高次谐波引起的附加电能损失和局部过热。无功补偿装置除发电机和输电线外的无功电源主要有并联电容器组是一种静态的无功补偿装置。用它进行的补偿称为并联电容补偿同步调相机静止无功补偿器后两者属于动态的无功补偿装置。低压补偿普遍补偿方常采用微机控制跟踪负荷波动电容器补偿容量在几十至几百千乏不等目的提高专用变用户功率因数