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高压电网无功补偿及谐波治理

 发布时间:2018-10-30

跟着我国电能质量管理作业的深进开展,综合动态的谐波管理办法并一起考虑电网的无功功率补偿问题,是用电企业当时面对的一大课题。采取有力的按捺谐波的办法,不只能够改进整个网络的电力质量,一起也能延长用户设备运用寿命,进步产质量量,下降电磁污染环境,削减能耗,进步电能利用率,一起能不断下降企业成本,进步企业市场竞争力。


    无功补偿的必要性


  因为无功电流的存在,在传送同样能量的状况下,电流比没有无功的状况下添加,会很多添加体系的铜损,下降线路与变压器的利用率,这是清楚明了的作业。


  在一个沟通衔接的电网中(这儿着重沟通衔接的原因是因为直流输电线路不传递无功,因而用直流输电线路衔接的若干电网能够分隔为各自独立的电网来考虑无功问题),无功电流在任何瞬间都是平衡的,也就是说,无功电流的宣布量与吸收量在任何瞬间都是持平的, 这就是无功平衡原理。因为无功平衡原理的存在,无功电流尽管不传递能量,可是却会影响电网的电压,这是由电网中的设备性质决议的。电网中绝大部分发电机均为同步发电机。同步发电机在激磁电流不变时输出的无功电流与输出电压成反比,即:跟着输出电压的削减而输出无功电流添加,反之,跟着输出电压的添加而输出无功电流削减。而电网中大部分负荷所吸收的无功电流与电压成正比。因而,当电网中没有补偿设备时,负荷吸收的无功功率就悉数要由发电机来提供。假如体系的无功缺乏,电压就会下降,电压下降今后,负荷吸收的无功削减,发电机宣布的无功添加,然后坚持无功的平衡。反之,假如体系的无功过剩,电压就会升高,电压升高今后,负荷吸收的无功添加,发电机宣布的无功削减,然后坚持无功的平衡。也就是说,电网能够依靠电压的改变来主动坚持无功平衡。当体系中的无功严峻缺乏,就会导致电压急剧下降,电压下降导致发电机宣布的无功电流急剧添加,这时,假如某1 台发电机因为电流过载而解列退出电网,则无功愈加缺乏,如此连锁反应,会导致电网溃散的大事端。所以在电网中设置一些无功补偿设备来弥补无功功率,以确保用户对无功功率的需要和用电设备在额外电压下作业就显得非常必要。


  因为无功的不良作用,供电部门对企业35kV 客户功率因数标准一般为0.9,因而、关于咱们用户来讲,总是期望尽量进步功率因数,削减无功,削减无功的办法就是无功补偿,使负荷所吸收的无功被就地平衡, 防止很多无功电流的传输,这样既能够防止低功率因数罚款,相反、还能取得奖励。


  谐波的发生及危害


  电力谐波对电力网(用户)危害是非常严峻的,它是一种电力污染,一种人们看不见、嗅不到、摸不着的污染。所以往往不被人们留意。关于电力体系,谐波是个很要命的问题!


   谐波的概念


  当电网中的电压或电流波形非抱负的正弦波时,即阐明其间含有频率高于50Hz 的电压或电流成分, 咱们将频率高于50Hz 的电流或电压成分称之为谐波。当谐波频率为工频频率的整数倍时,咱们将其称之为整数次谐波,这类谐波一般用次数来表明。例如:将频率为工频频率5 倍(250Hz)的谐波称之为5 次谐波,将频率为工频频率7 倍(350Hz)的谐波称之为7 次谐波,依此类推。当谐波频率不是工频频率的整数倍时,咱们将其称之为分数谐波。这类谐波一般直接运用谐波频率来表明。例如:频率为1627Hz 的谐波。


  谐波发生的原因。


  谐波发生的原因多种多样,比较常见的有2 类:第1 类是因为非线性负荷而发生谐波,例如可控硅整流器、开关电源等, 这一类负荷发生的谐波频率均为工频频率的整数倍。例如三相六脉波整流器所发生的主要是5 次和7 次谐波,而三相12 脉波整流器所发生的主要是11 次和13 次谐波;第2 类是因为逆变负荷而发生谐波,例如中频炉、变频器,这一类负荷不只发生整数次谐波,还发生频率为逆变频率2 倍的分数谐波。例如: 运用三相六脉波整流器而作业频率为820Hz 的中频炉则不只发生5 次和7 次谐波,还发生频率为1640Hz 的分数谐波。


  谐波在电网诞生的一起就是存在的,因为发电机和变压器都会发生少数的谐波。可是因为发生很多谐波的用电设备不断添加,而且电网中很多运用的并联电容器所形成的谐波放大,使得谐波的影响越来越严峻,逐渐引起人们的注重。


  谐波形成的危害


  当电网中的谐波电流较大,以至于电压波形也发生畸变时,咱们将其称之为电网被污染。电网的污染程度用电压波形畸变率来表明,简称THDu。依照国家标准GB/T14549-93《电能质量公用电网谐波》的规则:10kV 电网的THDu 应小于4%,400V 电网的THDu 应小于5%。谐波与无功电流不同。无功电流只影响电网的电压,并添加供电体系的铜损,一般不会影响用户,也不会影响计量精度。而谐波的影响能够用“无孔不入”来描述。在电网被污染的状况下,一切电网中的设备与负荷均会受到影响。谐波与无功还有一点不同:无功电流在没有补偿的状况下会一直传送到发电机,而谐波电流一般悉数被电网中的设备与负荷吸收掉。


  当电网的谐波污染程度小于国家标准的规则时,一般不会对体系形成影响。跟着污染程度的添加,谐波的影响就逐渐显现出来。在谐波严峻超支的状况下,假如不进行谐波管理,往往会发生很严峻的成果。


  谐波形成的危害大致如下:


  (1)对变压器,谐波电流会添加变压器的铜损和漏磁损,谐波电压会添加变压器的铁损,谐波会添加变压器的作业噪音和温升等。


  (2)对电缆,谐波电流或许形成线路过载过热,危害导体绝缘体,一起高频谐波或许形成集肤效应下降电缆的额外载流,铜损急剧添加。


  (3)对表计,谐波会影响表计的计量精度。从原理上进行剖析:谐波源将其吸收的一部分电网电能转变为谐波发送到电网中去,因而电能表会将谐波能量当作发电来进行核算,然后导致计量差错。关于机械式电能表还会因为高频率谐波所发生的高频涡流阻力而变慢。因为在高次谐波严峻的状况下(例如中频炉)会严峻影响电能表的计量精度,导致不可思议的丢电现象。


  (4)对精细电子设备(包含电子式电能表),精细电子设备会被严峻搅扰,导致不能正常作业,乃至焚毁。


  (5)对设备,一切接于电网中的设备的损耗都会添加,温升添加。含有电容器的设备受影响最为严峻,乃至或许导致设备损坏以及电容器爆破等事端.


  (6)对电机类负荷,谐波的逆序作用而导致输出扭矩下降。


  (7)对控制体系,谐波电流会形成电压畸变,导致电压过零点漂移,改变了线电压之间的方位点,使得控制体系判断过错而误操作等。


  谐波源的特性非常复杂,因为谐波的发生不只仅取决于发生谐波的负荷自身,还与电网的短路容量、电网的组成局势以及电网中的其他负荷的性质有关。因而滤波器无法做成定型产品, 有必要经过技术人员对谐波源现场状况的测验,然后依据现场测验成果进行专门规划。


   谐波的管理


  无源滤波器由滤波电容器, 滤波电抗器等恰当组合成LC 滤波设备, 滤波器除起滤波作用外, 还兼作无功补偿作用。LC 滤波器主要有调和谐滤波器,双调和谐滤波器,高通滤波器,C 型滤波器等。实践运用中依据谐波电流的散布及大小以及无功需求状况规划成几组滤波器,每一组滤波器对应某一次谐波呈低阻抗,高通滤波器对截止频率以上的谐波均出现低阻抗,C 型滤波具有调谐频带宽,损耗低的特色。滤波器的分组需进行精细核算, 既要滤除主要的谐波电流,也要满意无功补偿要求,一起还要防止某一词整数次频率下因为滤波器与体系阻抗发生并联谐振而发生的谐波电流放大。


  本厂经过技术人员对谐波源现场状况的测验后决议选用的10kV 主动滤波成套设备为3 组不等容组合,可依据功率因数定值、无功需求量依据“先投后切”的准则主动投切滤波通道,使功率因数和谐波稳定在恰当的范围内。


  (1)针对体系需求选项,可一起滤除3 次到7 次的谐波电流,滤波作用显着。


  (2)既能管理谐波又能补偿无功。


  (3)改进冲击负载引起的电流冲击,削减电压波动和按捺电压闪变,进步电压稳定性。


  (4)可进步功率因数。


  (5)选用高性能真空断路器投切各滤波支路,完善的控制体系,维护功用齐全,具有短路维护、过压维护、过流维护等,运转牢靠,操作简略。


   谐波管理带来的效益


  设备谐波管理设备后, 带来显着的经济效益和社会效益:


  (1)谐波经测验到达国家标准要求,一起能有用的就地无功补偿,有用的下降了谐波电流,添加了变压器的有用容量,添加相应的带载才能,节电率达10%~30%,削减扩容所需的出资。


  (2)有用的下降变压器的损耗,进步变压器的安全运转系数, 确保对谐波灵敏的维护设备和器材不发生误动作,起到节能降耗的意图。


  (3)均匀谐波滤除率可达70%~80% 以上,减小集肤效应,热损、铜损、铁损、磁损、噪音大为下降,契合国家对动力节省和降耗的指示和可持续发展的要求。


  (4)有用地按捺谐波电流,进步了电压稳定性,用电质量显着改进,10kV 侧满意国标GB/T14549-93 优化供电质量,进而进步了产质量量,一起防止因谐波形成的沟通电波形畸变而形成电网计量具不准而被当地供电部门罚款。


  (5)功率因数进步到0.92 以上,使电网线损下降并进步配电变压器的承载功率,力率调整费变罚为奖,经济效益显着。


  (6)进步电网安全经济运转水平,并逐渐消除谐波污染,削减谐波对通讯、主动设备、电能计量和继电器维护的搅扰。

保定市北电电气科技有限公司从事电力系统研发、生产、和销售。主要产品有无功补偿设备,无功补偿模块,高低压无功补偿,谐波治理设备,滤波补偿装置,柱上无功补偿等。是专业的智能无功补偿厂家,想要订购10kv无功补偿或者中频炉谐波治理的,价格优惠,欢迎来电咨询。