電抗器在無功補償作用有哪些?

伴隨著我國500kV電網的發展,以及電氣化鐵路和大型鋼鐵基地的建設,大型樞紐變電站需要安裝靜止補償裝置的趨勢日益明顯。負載突變反應較快(一般響應時間為0.02~0.04s),具有平滑無功功率和電壓調節特性。該控制器可以穩定電力系統電壓,有效地補償電力系統的無功系數,抑制電壓波動,保持電力系統三相平衡,抑制電力系統的次同步振蕩。

引文作者:上海蓋能電氣市場部(專注干式變壓器30年)

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電抗器 

另外,在電力系統樞紐點設置的靜態補償裝置可以起到降低電力系統暫態超壓的作用。所以各大電網都要求大中型變電站必須安裝電抗器,以補償電容性無功功率,就地補償,就地平衡,保證電力系統的安全運行。

電抗器是中頻無功補償裝置中的一個重要部件,并聯電抗器用于提供耗電系統中感抗值的過多的電容性無功功率,在電力系統初始階段,這種情況下,電力系統初期所需的功率很小,每天夜間輕負荷時,都是非常必要的。由于輸電線路的無功功率損耗較小,因此,輸電線路產生的無功功率比輸電線路消耗的無功功率大,在整個電力系統中存在無功功率(電容性),因此必須安裝并聯電抗器,以滿足電力系統無功功率的需要,維持電力系統的無功功率。另外,系統電壓過高,不能安全運行。

電抗器在無功補償中的主要作用是:

1抗涌電流如:阻尼電抗器。

2調諧-諧振點調至204HZ189HZ133HZ,一般為6%、7%、14%電抗器。

3濾波電抗器,應用于無源濾波器中,諧振點調到諧波附近,其主要作用是串聯電容形成對某一次諧波的低阻回路,即被動吸收系統的諧波。

電容器在無功功率的方向上吸收感性無功功率,電抗器發出感性無功功率。就系統而言,輸送線功率S=P+jQP:有功功率Q:無功功率+:表示有功功率和無功方向一致(即電流方向)。電容補償時,其功率為:-jQ電抗器補償其功率為+jQ無功補償,目的是讓線路中所傳送的全部有功功率P。這就是S=P。

1、系統中感性無功多時:S=P+jQ在電容補償之后,S=P+jQ+(-jQ)=P。

2、系統中容性無功多時:S=P+(-jQ)經過電流-抗器補償后,S=P+(-jQ)+jQ=P。

關于電抗器的補償作用,應在電容補償時進行調諧,濾波用電抗器據我所知不能補償效果。

既然功率因數代表了總功率中有功功率的比例,很明顯在任何情況下功率因數都不可能大于1。通過功率三角形可以看出,在交流電路中,Φ=0°的電壓和電流相同時,有功功率等于視在功率。此時,cosΦ的值最大,即cosΦ=1,在電路中只有純阻性負載,或者在電路中感抗與容抗相等時,才會發生。

在感應器電路中,電流的相位總是滯后于電壓,此時稱"90",此時稱電路中有"滯后"cosΦ;而此時電流的相位總是滯后于電壓,這時的""r",稱為""cos";

計算功率因數的方法很多,主要有直接計算法和查表方法。一般計算公式如下:

電容和反應堆無功補償。

在感受性、容性或非線性負荷的存在下,系統存在無功功率,從而導致有功功率不等于視在功率,這三者之間關系如下:

S^2=P^2+Q^2

電容和反應堆無功補償。

S是視在功率,P是有功功率,Q是無功功率。其單位是VA(kVA)W(kW)、Var(kVar)。

近幾年來,為了節省整個裝置的投資,通過減少靜態補償裝置中的晶閘管數量,有趨向于盡量增加電容器組(TSC)的容量和并聯電抗器組(TCR)容量。有些靜態補償裝置甚至取消了TSC環,并用固定電容器組(簡稱FC)完全取代。因此,要使靜止補償器保持無功功率和電壓連續平穩調節特性,就必須增大電抗器的總容量。所以反應堆的用量會越來越大。