最新動(dòng)態(tài)
無功功率補(bǔ)償是什么？為什么高壓輸電線路需要電容補(bǔ)償？
在電力系統(tǒng)中的變電所或直接在電能用戶變電所裝設(shè)無功功率電源,以改變電力系統(tǒng)中無功功率的流動(dòng),從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，減小網(wǎng)絡(luò)損耗和改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，這種技術(shù)措施稱為無功功率補(bǔ)償。無功功率指的是交流電路中，電壓U與電流I存在一相角差時(shí),電流流過容性電抗(XC)或感性電抗(XL)時(shí)所形成的功率分量（分別為）。這種功率在電網(wǎng)中會(huì)造成電壓降落（感性電抗時(shí)）或電壓升高（容性電抗時(shí)）和焦耳（電阻發(fā)熱）損失，卻不能做出有效的功。因而需要對無功功率進(jìn)行補(bǔ)償。合理配置無功補(bǔ)償（包括在什么地點(diǎn)、用多大容量和采用何種型式）是電力系統(tǒng)規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作中一項(xiàng)重要內(nèi)容。在運(yùn)行中,合理使用無功補(bǔ)償容量，控制無功功率的流動(dòng)是電力系統(tǒng)調(diào)度的主要工作之一。
無功功率的產(chǎn)生和影響 在交流電力系統(tǒng)中，發(fā)電機(jī)在發(fā)有功功率的同時(shí)也發(fā)無功功率，它是主要的無功功率電源；運(yùn)行中的輸電線路，由于線間和線對地間的電容效應(yīng)也產(chǎn)生部分無功功率,稱為線路的充電功率,它和電壓的高低、線路的長短以及線路的結(jié)構(gòu)等因素有關(guān)。電能的用戶（負(fù)荷）在需要有功功率 (P)的同時(shí)還需要無功功率(Q),其大小和負(fù)荷的功率因數(shù)有關(guān)；有功功率和無功功率在電力系統(tǒng)的輸電線路和變壓器中流動(dòng)會(huì)產(chǎn)生有功功率損耗(ΔP)和無功功率損耗(ΔQ),也會(huì)產(chǎn)生電壓降落(ΔU)。 它們之間有如下關(guān)系：
式中P、Q分別為流入輸電線（或變壓器）的有功功率和無功功率，U 是輸電線（或變壓器）與P、Q同一點(diǎn)測得的電壓,R、X 則分別是輸電線（或變壓器）的電阻和電抗。
由此可見，無功功率在輸電線、變壓器中的流動(dòng)會(huì)增加有功功率損耗和無功功率損耗以及電壓降落；由于變壓器、高壓架空線路中電抗值遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于電阻值，所以無功功率的損耗比有功功率的損耗大，并且引起電壓降落的主要因素是無功功率的流動(dòng)。
一般情況下，電力系統(tǒng)中發(fā)電機(jī)所發(fā)的無功功率和輸電線的充電功率不足以滿足負(fù)荷的無功需求和系統(tǒng)中無功的損耗，并且為了減少有功損失和電壓降落，不希望大量的無功功率在網(wǎng)絡(luò)中流動(dòng)，所以在負(fù)荷中心需要加裝無功功率電源，以實(shí)現(xiàn)無功功率的就地供應(yīng)、分區(qū)平衡的原則。
無功補(bǔ)償?shù)淖饔?nbsp; 無功補(bǔ)償可以收到下列的效益：①提高用戶的功率因數(shù),從而提高電工設(shè)備的利用率;②減少電力網(wǎng)絡(luò)的有功損耗；③合理地控制電力系統(tǒng)的無功功率流動(dòng)，從而提高電力系統(tǒng)的電壓水平，改善電能質(zhì)量，提高了電力系統(tǒng)的抗干擾能力；④在動(dòng)態(tài)的無功補(bǔ)償裝置上，配置適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié)器，可以改善電力系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能，提高輸電線的輸送能力和穩(wěn)定性；⑤裝設(shè)靜止無功補(bǔ)償器(SVS)還能改善電網(wǎng)的電壓波形,減小諧波分量和解決負(fù)序電流問題。對電容器、電纜、電機(jī)、變壓器等，還能避免高次諧波引起的附加電能損失和局部過熱。
無功補(bǔ)償裝置 除發(fā)電機(jī)和輸電線外的無功電源主要有：①并聯(lián)電容器組是一種靜態(tài)的無功補(bǔ)償裝置。用它進(jìn)行的補(bǔ)償稱為并聯(lián)電容補(bǔ)償。②同步調(diào)相機(jī)；③靜止無功補(bǔ)償器。后兩者屬于動(dòng)態(tài)的無功補(bǔ)償裝置。3種無功補(bǔ)償裝置的性能比較見表。
另外，在遠(yuǎn)方水電站和坑口火電廠等的出線母線上，長距離輸電線的兩側(cè)線路上，以及長距離輸電線的開關(guān)站等地方接有并聯(lián)電抗器，也是一種無功補(bǔ)償裝置。用其進(jìn)行的補(bǔ)償稱為并聯(lián)電抗補(bǔ)償。遠(yuǎn)方電站出口母線上的并聯(lián)電抗器主要是吸收發(fā)電機(jī)所發(fā)的無功功率，以使發(fā)電機(jī)能運(yùn)行在合理的功率因數(shù)下而又避免無功的長距離輸送。長距輸電級(jí)上配置的并聯(lián)電抗器，主要是吸收線路空載和輕載時(shí)的充電功率，使沿線電壓分布合理并降低工頻穩(wěn)態(tài)和暫態(tài)過電壓。
