什么是电力系统串联电容无功补偿和并联电容无功补偿,区别在哪

什么是电力系统串联电容无功补偿和并联电容无功补偿,区别在哪,第1张

1、适用场景不同。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。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。

2、作用不同。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。

3、应用范围不同。并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式。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。可以理解为用电容器为用电设备提供所需无功电流,从而减轻电力线路、变压器和发电机的负担。

扩展资料:

无功补偿设备一般情况下,是根据每一层面设备的无功消耗配置的,无功补偿的原则也是逐级就地补偿,补偿是根据所在变电站母线无功功率决定的,最理想的补偿为功率因数=1,过大的补偿会向系统反送,这是不允许的。

用向量的方法,串联计算阻抗,并联计算导纳。一般都是并联补偿。

串联电抗器的主要作用是抑制高次谐波和限制合闸涌流 ,防止谐波对电容器造成危害,避免电容器装置的接入对电网谐波的过度放大和谐振发生。

并联电抗器一般接在超高压输电线的末端和地之间,起无功补偿作用。并联连接在电网中,用于补偿电容电流的电抗器。

参考资料来源:百度百科 ——无功补偿

除发电机和输电线外的无功电源主要有:①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。②同步调相机;③静止无功补偿器。后两者属于动态的无功补偿装置。3种无功补偿装置的性能比较见表。
另外,在远方水电站和坑口火电厂等的出线母线上,长距离输电线的两侧线路上,以及长距离输电线的开关站等地方接有并联电抗器,也是一种无功补偿装置。用其进行的补偿称为并联电抗补偿。远方电站出口母线上的并联电抗器主要是吸收发电机所发的无功功率,以使发电机能运行在合理的功率因数下而又避免无功的长距离输送。长距输电级上配置的并联电抗器,主要是吸收线路空载和轻载时的充电功率,使沿线电压分布合理并降低工频稳态和暂态过电压。
智能电容器集成智能控制模块、快速投切开关和电容器保护,设计结构精巧,可以灵活配置以满足用户对无功补偿的需求。智能电容器构成的无功补偿系统与常规电容器产品构成的无功补偿系统比较见下表1。 常规电容器构成无功补偿系统 智能电容器构成无功补偿系统 无功补偿装置 常规电容器、熔断器、复合开关或机械式接触器、热继电器、智能控制器 智能电容器(1台独立使用或多台联机使用) 控制方式 自动控制或手动控制 自动控制或手动控制,实现过零投切(自动控制无需配置控制器) 参数测量 测量电压、电流、无功功率、功率因数 测量电压、电流、无功功率、功率因数、各台电容器三相电流、电容器体内温度 状态监视 电容器投切状态、过欠补状态、过欠压状态 电容器投切状态、过欠补状态、过欠压状态、保护动作类型、自诊断故障类型 保护类型 电流速切、过流保护、过压保护、欠压保护 电流速切、过流保护、过压保护、欠压保护、电容器过温保护、断相保护、三相不平衡保护 人机对话 数码管与按键 显示界面与按键、信息内容丰富 安装使用 元件总类多,数量多,结构复杂 产品结构简洁,安装接线简单方便 系统组成及扩展 产品整体性设计、一次性投资。产品成形后的补偿容量调整困难。 产品为模块化设计,补偿容量扩展方便,可实现分期投资。 外形及重量 体积庞大、重量非常大 结构精巧、重量轻。
可以直接安装在配电柜内。

摘 要:文章介绍了无功补偿技术的意义、原理和无功补偿装置的分类,论述了传统低压无功补偿设备的缺点,展望了配电系统智能低压无功补偿技术的研究现状。 关键词:低压;无功补偿;研究
中图分类号:TM7143 文献标识码:A 文章编号:1000-8136(2012)03-0045-02

1 低压无功补偿的意义
11 提高功率因数
功率因数可以表示为下述形式:
其中U―线电压,I―线电流。可见,在一定的电压和电流下,提高cosφ,其输出的有功功率就大。因此改善功率因数是充分发挥设备潜力,提高设备的利用率的有效办法。
12 减少电压损失
电力网的电压损失可用下式求出:
可见影响△U的因数有4个:线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R和电抗X。如果采用容抗为TP的电容来补偿,则电压损失为:
故采用补偿电容提高功率因数后,电压损失△U减少,改善了电压。
13 减少线路损失
当线路通过电流I时,其有功损耗:
可见线路有功损失△P与cos2φ成反比,cosφ越高,△P越少。
2 无功补偿的基本原理
电网输出的功率包括两部分:①有功功率;②无功功率。在电力系统中,不仅有功功率要平衡,无功功率也要平衡。假设有功功率P、无功功率Q、视在功率S,φ为功率因数角,它的余弦cosφ=p/s就是功率因数。由功率三角形可以看出,在一定的有功功率下,用电企业的功率因数cosφ越小,则所需的无功功率越大。如果不进行补偿,则必须由供电系统提供。为了满足用电要求,供电线路和变压器的容量就必须增大,这不仅增加了供电投资、降低了设备的利用率,还将增加线路损耗。不论是对于供电部门还是用电部门,对无功功率进行适时补偿以提高功率因数,以防止无功倒送,从而节约电能,提高运行质量都具有非常重要的作用。如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力。把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷的装置并联接在同一电路中,能量在两种负荷间相互转换,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,这就是无功补偿的原理。
3 无功补偿装置分类
按安装的部位分,可分为集中补偿、分组补偿、末端补偿。按主电路控制投切电容器的原件类型分,可分为接触器投切、晶闸管投切、复合投切。按补偿相数分,可分为单相补偿、三相补偿、混合补偿。按控制投切电容器的原件类型分,可分为机电开关投切、半导体电子开关投切、复合开关投切。
4 传统低压无功补偿设备的缺点
投切开关多采用交流接触器。其缺点是投切响应速度较慢,在投切过程中会对电网产生冲击涌流,使用寿命短、故障多、维修费用高。采集单一信号,采用三相电容器,三相共补。此种补偿方式主要适用于三相负载(电动机)的场合,但主要用电为单相负荷的居民用户,难免三相负荷不平衡。那么,各相无功电量也不同,采用这种补偿方式会在不同程度上出现过补或欠补。无功控制策略,控制物理量多为电压、功率因数、无功电流。投切方式为循环投切和编码投切。该策略没有考虑电压的平衡关系与区域的无功优化。通常不具备配电监测功能。
5 配电系统智能低压无功补偿技术
51 先进的投切开关技术
目前采用的投切开关主要有以下几种:过零触发可控硅控制电子开关,其特点是投切速度快,在投切过程中对电网无冲击、无涌流,寿命较长,但有一定的功耗和谐波污染,目前运用较普遍;机电一体化智能复合开关。该开关是由交流接触器和固态继电器并联运行,既有可控硅开关过零投切的优点,又有接触器开关功耗小的优点,可广泛应用于低压无功补偿控制系统;低涌流真空开关采用自身的控制装置,监测电源及电容器的端电压,在事先设定的相位角发出合闸脉冲使开关各项合闸,避免了元件串联而引起的同步及保护问题,更具广泛的应用空间。
52 智能低压无功补偿方式
随着负载类型越来越复杂,电网对无功要求也越来越高,单纯的固定补偿已不能满足要求,新的动态无功补偿技术能较好地适应负载变化。电网中三相不平衡的情况越来越多,三相共补同投同切已无法解决三相不平衡的问题,而全部采用单相补偿则投资较大。为此根据负载情况充分考虑经济性的共分结合方式在新的经济条件下日益广泛应用。稳态补偿与快速跟踪补偿相结合的补偿方式是未来发展的一个趋势,主要是针对大型企业,工艺复杂、用电量大、负载变化快、波动大,充分有效地进行无功补偿,不仅可以提高功率因数、节能降耗,而且可以充分改善设备的工作容量,充分发挥设备能力,提高工作效率,增大经济效益。
53 智能型无功补偿控制器的选用
以无功功率为控制物理量,以用户设定的功率因数为投切参考限量,依据模糊控制理论智能选择电容器组合,智能投切是针对星-角结合情况。电容投切控制采用智能控制理论,自动及时地投切电容补偿,同时集数据采集、通信、无功补偿、电网参数、分析等于一体,并通过后台软件将存储记录的数据以图表或报表的形式显示、打印,及时对电网系统实时监测补偿无功功率容量。根据配电系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合,依据“取平补齐”的原则投入电网实现电容器投切的智能控制,使补偿精度高。
54 电能质量监测及分析
对整个系统范围内的电能质量和电能可靠性状况进行持续的监测。实时监视系统谐波含量,电压闪变、扰动,频率偏差,不平衡度,功率因数等电能质量问题。通过手动或自动触发波形捕捉,记录扰动波形,进行电能质量分析和故障分析。
6 结束语
随着科学技术的进一步发展,更为先进的补偿装置出现,对提高供电电压质量、改善供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。 (编辑:尤俊丽)

Research on Reactive Power Compensation Technology
Guo Jinbo
Abstract: The article describes the significance and principle of reactive power compensation technology and classification of reactive power compensation device, discusses the shortcomings of traditional low voltage reactive power compensation equipment, and looking forward to the current research status of intelligent low voltage reactive power compensation technology for distribution system
Key words: low voltage; reactive power compensation; research
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