1 同步調相機(jī)
同步調相機實(shí)質上(shàng)是一種不帶機械負載的同步電動機,它是早采用的一種無功(gōng)補償設備,在並聯電容器得(dé)到大量采用後,它(tā)退(tuì)居(jū)次(cì)要地位。其主要缺點是投(tóu)資大,運行維護複雜(zá)。因此(cǐ),許(xǔ)多國家不再(zài)新(xīn)增同步調相機作為(wéi)無功補償設備(bèi)。但是同步調相機也有自身(shēn)的優點:
①調相機(jī)可以隨(suí)著係統負荷的變化,均勻調整電壓,使電網電壓保持規定的水平。電容器隻能分成若幹個(gè)小組,進行階(jiē)梯(tī)式的調壓。
②調相(xiàng)機可以根據係統(tǒng)無(wú)功的需要,調節勵(lì)磁運行,過勵磁時可以做(zuò)到發出其額定100%的無功(gōng)功率(lǜ),欠勵磁時還可以吸收其額定(dìng)的50%的無功功率。電容器隻能發出無功(gōng),不能吸收無功。
③ 調相機可以安裝強行(háng)勵磁裝置,當電(diàn)網發生故障時,電壓劇烈降低,調相機可以強行勵磁,保持電網電壓穩定,因而(ér)提高(gāo)了係統運行的穩(wěn)定性。電容器輸出無功功率與運行電(diàn)壓的平方成正比,電壓降低,輸出的無功將急劇(jù)下降,比如(rú),當電壓下降(jiàng)10%,變為0.9Ue時,電容器輸(shū)出的無功功率變為0.81Q,即其輸出的 無功(gōng)功率(lǜ)將下降19%,所以,電容器此時(shí)不(bú)能起到穩定係統電壓的作用。
2 並聯電容(róng)器
作為(wéi)無功補償設備,電容器(qì)有以下顯著優點:
①電容器(qì)是經濟的設備。它的一次性投資和運行費(fèi)用都比較低,且安(ān)裝調試簡單(dān)。
②電容器的損(sǔn)耗(hào)低,效率高(gāo)。現代電容器(qì)的損耗隻有(yǒu)本身容量的0.02%左右。調(diào)相機除了本身的損耗外,其附屬設(shè)備還需用一定的所用電,損耗2%~30%,大大高於電容器。
③電容器是靜止設備,運行維護簡單,沒有噪音。調相機為旋轉電(diàn)機,運(yùn)行維護很複雜。
④電容器的應用範(fàn)圍廣,可以集中安裝在中(zhōng)心(xīn)變電站,也可以分散安裝在配電係統和廠礦(kuàng)用戶。而調相機則隻能固定安裝在中心(xīn)變電站,應用有較大的局限。
並(bìng)聯電容器是電網(wǎng)中用得多(duō)的(de)一種無功功率補償設備,目前國內外電力係統中90%的無功補償設備是並聯電容器。
3 並聯電抗器
並聯電抗器是一種感性無功補償設備,它(tā)可(kě)以吸收係統中過剩的無功功率,避免電網運行(háng)電壓過高。
為了(le)防止(zhǐ)超高壓線(xiàn)路空(kōng)載或輕負荷運行時,線路的充電功率造成線路電壓升高(gāo),一般裝設(shè)並聯電抗器吸收線路(lù)的充電功率,同時,並聯電抗器也用來限製由於突然甩負荷或接地故障引起的過電壓從而危及係統的絕緣。
並聯電抗器可以直接接到超高壓(275kV及以上)線路(lù)上,其(qí)優點是:可以限製高壓線路的過電壓,與中(zhōng)性點小電抗配合,有利於超(chāo)高壓長距離輸電線路單相重合閘過程(chéng)中故障相的消弧,從而提(tí)高單相重合(hé)閘的成功率。高壓電抗器本身損耗小,但造價較高。並聯電抗器也可以接到(dào)低壓側或變壓器三次側,有幹式的(de)和油(yóu)浸的兩種,這種方式的優點是(shì)造價較低,操作方便。從發展趨勢看,更多的將采用高壓電抗器。
大型並聯電抗(kàng)器的技術、結構和(hé)標準與(yǔ)大型(xíng)電力變壓器類似,也有單相(xiàng)和三相,心式和殼式之分,心式還可以分為帶間隙(xì)柱的和空心式的,目前我國製造的高壓大容量並聯電(diàn)抗器隻采(cǎi)用心式結構。
心式電抗器的結構與心式變壓器類似,但是隻(zhī)有一個繞組,在磁路中加入間隙以保證不飽和,維持線(xiàn)性。
4 靜(jìng)止補償器(SVC-Static Var Compensator)
靜止補償器(qì)是近年來發展起(qǐ)來的一種動態(tài)無功功率補償(cháng)裝置,電容器、電抗器、調相機(jī)是對電力係(xì)統靜態無功電力的補償,而靜止補償器(qì) 主要是對(duì)電力係統中的動態衝擊負荷的補(bǔ)償。根據負荷變動情(qíng)況,靜止補償可以迅速改變所輸出無功功率的性質或保持母線電壓恒定。
靜止補償器實(shí)際上是將可控電抗器與(yǔ)電容器並聯使(shǐ)用。電容器可發出無(wú)功功率,可控電抗器可(kě)吸收無功功率。其控製係統由可控的電子器件來實現,響(xiǎng)應速(sù)度遠遠高於調相機,一般隻有20ms。它主要用於衝擊負荷如大型電爐煉(liàn)鋼、大型軋(zhá)機(jī)以及大型整流設備等(děng)。另外,在電力係統的電壓樞紐點、支撐點也可以用靜止補償器來 提高係統的(de)穩定性,同時,靜止(zhǐ)補償器還可以抑製諧(xié)波對電力係統的危害。
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