PPT《电能质量产品技术交流》

1、感性无功:电流矢量滞后电压矢量90度,如:电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等;

2、容性无功:电流矢量超前电压矢量90度,如:电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等;

3、基波无功:与电源频率相等的无功;

4、谐波无功:与电源频率不相等的无功. 什么是无功补偿? 无功补偿:指根据电网中的无功类型,人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率.无功功率有那些危害: ―无功功率不做功,但占用电网容量和导线截面积,造成线路压降增大,使供配电设备过载,谐波无功使电网受到污染,甚至会引起电网振荡颠覆. 解决方案 无功补偿示意图 用户终端无功就地补偿 显著提高配网出力 有功 无功 可利用空间 什么是动态无功补偿? 动态无功补偿根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿.为什么要进行无功功率补偿 ―是为了减小供配电线路中往复交换的无功功率,提高供配电线路的利用率. 进行就地动补的意义是什么? 就地动补的意义―是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿,降损节能效果显著,特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低,企业和用户直接受益. 就地动补的有功节能是什么? 就地动补的有功节能―是减小供配电设备线路损耗,变压器损耗等一切无功电流引起的发热功率.这部分损耗功率Ps可由下式表达:Ps=i2rΣ 式中i为视在电流,rΣ为供配电设备线路电阻和. 使用就地动补后线路损耗的节能比 ―补偿后视在电流的平方与补偿前视在电流的平方之比. 即:I22rΣ:I12rΣ 式中 I1 为补偿前视在电流,I2 为补偿后视 在电流, rΣ为供配电设备线路电阻之和. 动补与静补的主要区别及优点 静补投切速度慢,不适合负载变化频繁的场合,容易产生欠补或者过补偿,造成电网电压波动,损坏用电设备;

并且有触点投切设备寿命短,噪声大,维护量大,影响电容器使用寿命.动补可对任何负载情况进行实时快速补偿,并有稳定电网电压功能,提高电网质量,无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命,同时具备治理谐波的功能. 什么是谐波? 谐波 指电网中非基波(50Hz中国)的其他频率的电流或电压,如高次谐波,谐波亦属于无功类别. 谐波的危害 ―谐波是供配电系统中的公害,可造成供配电线路,用电设备发热,产生趋肤效应,使电气设备、电动机产生机械振荡.干扰无线电设备不能正常运行.电网中谐波量过大,可引起电网振荡,造成电网颠覆的严重事故. 谐波的概念 周期性非正弦波可以利用傅立叶级数分解为基波和谐波两部分. 基波f1――指频率为F(中国为50Hz)的正弦波 谐波fn――指频率为F正整数倍的正弦波谐波次数n――谐波频率与基波频率的比值(n=fn/f1) 基波 与 三次谐波 基波 与 五次谐波 谐波的产生 当正弦波电压施加在非线性负载上时,电流就畸变为非正弦波,非正弦波电流在电网阻抗上产生压降,会使电压波形也变为非正弦波. 谐波的危害 谐波电流和谐波电压的出现对公用电网是一种污染,同时它使用电设备所处的环境恶化,也对周围的通讯系统和公用电网以外的设备造成危害.其中对设备寿命和线损的影响是逐渐积累其效应的慢过程,一般在一定时期后才暴露,因此很多问题并不能及早被发现. 近年来,各种电力电子装置的迅速普及使公用电网的谐波污染日趋严重,由谐波引起的各种故障和事故也不断发生,谐波危害的严重性也逐渐引起人们的注意.以下进行详细说明: 谐波的具体影响 谐波对电网的影响对旋转电机影响对变压器的影响对电容器组的影响并联电容器对谐波的放大其它影响 谐波对电网的影响 谐波电流在电网中的流动会在线路上产生有功功率损耗,虽然谐波电流与基波电流相比所占比例不大,但谐波频率高,导线的趋肤效应使谐波电阻比基波电阻增加很多,因此谐波引起的附加线路损耗增大,增大线损,降低安全.对于采用电缆的输电系统,谐波除了引起附加损耗外,还可以使电压波形出现尖峰,加速电缆绝缘老化,使温升增高,缩短了电缆的使用寿命. 对旋转电机影响 由于趋肤效应使电机的转子绕组过热,危及绝缘谐波引起机械振动、噪声、谐波过电压 对变压器的影响 谐波电流流入变压器,增加了变压器的铜损和铁损,随着频率的提高,趋肤效应更加严重,铁损也更大.有可能引起变压器的局部严重过热. 当发生谐振时,会使铁心严重饱和,励磁中的谐波电流会大大增加.引起变压器的噪声 对电容器组的影响 谐波电流叠加在电容器的基波电流上,使电容器电流有效值增大,温升增高,甚至引起过热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏.谐波电压叠加在电容器基波电压上,不仅使电容器电压有效值增大,并可能使电压峰值大大增加,使电容器运行中发生的局部放电不能熄灭.这往往是使电容器损坏的一个主要原因. 并联电容器对谐波的放大: 在工频频率下,电容器的容抗比系统的感抗大得多,不会产生谐振.但对谐波频率而言,系统感抗大大增加而容抗大大减小,达到谐振条件,就可能产生并联谐振或串联谐振.使谐波电流(谐波电压)放大几倍甚至数十倍.无功功率补偿装置(电容器直接补偿)投入后,一些供电设备中的电器件(包括变压器、电抗器、电容器、自动开关、接触器、继电器)经常损坏,这就是谐波电流被电容器直接补偿引起的谐波放大后而造成的. 其它影响