無(wú)功功率的危害及補(bǔ)償技術(shù)報(bào)告日期：2011年9月無(wú)功功率的危害及補(bǔ)償技術(shù)報(bào)告日期：2011年9月主要內(nèi)容無(wú)功功率的產(chǎn)生無(wú)功功率的危害無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)1

MSC2

TSFSVCSVGBVDC主要內(nèi)容1MSC無(wú)功功率的產(chǎn)生在正弦電路中，負(fù)載是線性的，電路中的電壓和電流都是正弦波。設(shè)電壓和電流分別可表示為(其中?為電流滯后電壓的相角)

電路的無(wú)功功率定義為Q表示了其有能量交換而并不消耗功率。Q表示了這種能量交換的幅度。無(wú)功功率的產(chǎn)生在正弦電路中，負(fù)載是線性的，電路中1.增加設(shè)備容量

無(wú)功功率的增加會(huì)導(dǎo)致電流增大和視在功率增加，從而使發(fā)電機(jī)、變壓器及其他電氣設(shè)備容量和導(dǎo)線容量增加。同時(shí)，電力用戶的起動(dòng)及控制設(shè)備、測(cè)量?jī)x表的尺寸和規(guī)格也要加大無(wú)功功率的危害

—對(duì)電網(wǎng)的影響1.增加設(shè)備容量無(wú)功功率的危害

設(shè)備及線路損耗增加

無(wú)功功率的增加使總電流增大，因而使設(shè)備及線路的損耗增加，設(shè)線路總電流為I=Ip+Iq，線路電阻為R，則線路損耗ΔP為

無(wú)功功率的危害

—對(duì)電網(wǎng)的影響設(shè)備及線路損耗增加無(wú)功功率的危害

3線路和變壓器壓降增大無(wú)功功率的危害

—對(duì)電網(wǎng)的影響3線路和變壓器壓降增大無(wú)功功率的危害

無(wú)功功率的危害

—對(duì)發(fā)電設(shè)備的影響

1.設(shè)備容量增加

為滿足電網(wǎng)規(guī)約所要求的無(wú)功容量，發(fā)電設(shè)備就必須更大、更重、更昂貴。設(shè)備的大小和費(fèi)用與無(wú)功容量成正比。無(wú)功功率的危害

—對(duì)發(fā)2發(fā)電設(shè)備損耗的增加

定子、轉(zhuǎn)子的損耗均與I2（I為電流）成正比。雜散損耗與I2成正比。因此，隨著無(wú)功負(fù)荷的增加，發(fā)電機(jī)的能量損耗也將增加。較大的氫冷發(fā)電機(jī)與負(fù)荷相關(guān)的損耗占總損耗的75％，并且無(wú)功出力的微增損耗是非線性的。

無(wú)功功率的危害

—對(duì)發(fā)電設(shè)備的影響2發(fā)電設(shè)備損耗的增加無(wú)功功率的危害

3維修和維護(hù)成本的增加由于發(fā)電機(jī)增發(fā)無(wú)功，轉(zhuǎn)子定子電流增加，還會(huì)增加作用于導(dǎo)體上的電磁力（以I2變化），從而加大振動(dòng)，對(duì)發(fā)電機(jī)造成一定的損害。電流也會(huì)導(dǎo)致溫度升高，熱脹冷縮加劇，造成較大的機(jī)械壓力，導(dǎo)致繞組變形和絕緣老化。因此相當(dāng)大一部分維修、維護(hù)費(fèi)是由于無(wú)功發(fā)電引起的。無(wú)功功率的危害

—對(duì)發(fā)電設(shè)備的影響3維修和維護(hù)成本的增加無(wú)功功率的危害

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)同步調(diào)相機(jī)并聯(lián)電容器靜止無(wú)功補(bǔ)償裝置(SVC)晶閘管控制電抗器(TCR)晶閘管投切電容器(TSC)飽和電抗器靜止無(wú)功發(fā)生器(SVG)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

同步調(diào)相機(jī)

運(yùn)行于超前功率因數(shù)的同步電機(jī)稱(chēng)為同步調(diào)相機(jī)。

特點(diǎn)：1.旋轉(zhuǎn)電機(jī)2.利用勵(lì)磁電流進(jìn)行微調(diào)3.具備短時(shí)過(guò)載能力4.損耗大、噪聲大5.維護(hù)復(fù)雜

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

同步調(diào)相機(jī)并聯(lián)電容器提供超前的無(wú)功靜止裝置補(bǔ)償量固定發(fā)生諧振無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

并聯(lián)電容器提供超前的無(wú)功無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—MSCMSC（機(jī)械式投切電容器）：接觸器未串聯(lián)電抗器時(shí)投入時(shí)刻波形串聯(lián)電抗器投入時(shí)刻波形無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—TSC提供超前的無(wú)功動(dòng)態(tài)投切分級(jí)調(diào)節(jié)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—TSC/TSFTSC投入時(shí)刻電流波形TSF投入時(shí)刻電流波形無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—TCR通常與固定電容器配合電容器提供超前的無(wú)功TCR提供滯后的無(wú)功，大小連續(xù)可調(diào)總體上既可提供超前的無(wú)功，也可提供滯后的無(wú)功可連續(xù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—SVC1

TCR+MSC

MSC固定投切TCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤刂圃榫чl管TCR產(chǎn)生大量的諧波電流無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—SVC2

DCR+MSC

MSC固定投切DCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤刂圃榫чl管DCR產(chǎn)生大量的諧波電流無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—SVC3

MCR+MSCMSC固定投切MCR容量、MSC容量與系統(tǒng)總?cè)萘肯嗤刂圃榫чl管MCR產(chǎn)生的諧波電流較小無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—SVG調(diào)節(jié)逆變器交流側(cè)輸出電壓的相位和幅值或者直接控制其交流側(cè)電流可使該電路吸收或者發(fā)出滿足要求的無(wú)功電流動(dòng)態(tài)補(bǔ)償連續(xù)可調(diào)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

a）b）SVG等效電路及工作原理無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—SVGa）無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

—BVDC無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)

裝置

項(xiàng)目晶閘管控制電抗器(TCR)直流控制電抗器(DCR)雙向動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置（BVDC）響應(yīng)速度100ms50ms20ms吸收無(wú)功連續(xù)連續(xù)連續(xù)控制較簡(jiǎn)單較簡(jiǎn)單復(fù)雜諧波電流大大小損耗3.5%5%1.5%噪聲一般一般小容量（kvar）240024