探討電力系統(tǒng)電壓與無功補償問題(2)
探討電力系統(tǒng)電壓與無功補償問題(2)
2.3無功功率不宜遠距離輸送,當輸送功率與傳送距離達到一定極限時,其傳送功率成為不可能,這是由于超高壓等級的變壓器、線路電抗較大,其無功損耗Q=I2X相應(yīng)也很大,所輸送的無功功率均損耗在變壓器及線路上了。另外,傳送大量的無功功率時,線路電壓損失也相當大,同樣會造成無法傳送的結(jié)果。
三、各種無功補償設(shè)備及補償方式
3.1同步調(diào)相機
同步調(diào)相機實質(zhì)上是一種不帶機械負載的同步電動機,它是最早采用的一種無功補償設(shè)備,在并聯(lián)電容器得到大量采用后,它退居次要地位。其主要缺點是投資大,運行維護復(fù)雜。因此,許多國家不再新增同步調(diào)相機作為無功補償設(shè)備。
調(diào)相機可以安裝強行勵磁裝置,當電網(wǎng)發(fā)生故障時,電壓劇烈降低,調(diào)相機可以強行勵磁,保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定,因而提高了系統(tǒng)運行的穩(wěn)定性。電容器輸出無功功率與運行電壓的平方成正比,電壓降低,輸出的無功將急劇下降,比如,當電壓下降10%,變?yōu)?.9Ue時,電容器輸出的無功功率變?yōu)?.81Q,即其輸出的無功功率將下降19%,所以,電容器此時不能起到穩(wěn)定系統(tǒng)電壓的作用。
3.2并聯(lián)電容器
作為無功補償設(shè)備,電容器有以下顯著優(yōu)點:電容器的損耗低,效率高,F(xiàn)代電容器的損耗只有本身容量的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%,大大高于電容器;電容器是靜止設(shè)備,運行維護簡單,沒有噪音。調(diào)相機為旋轉(zhuǎn)電機,運行維護很復(fù)雜;并聯(lián)電容器是電網(wǎng)中用得最多的一種無功功率補償設(shè)備,目前國內(nèi)外電力系統(tǒng)中90%的無功補償設(shè)備是并聯(lián)電容器。
3.3并聯(lián)電抗器
并聯(lián)電抗器是一種感性無功補償設(shè)備,它可以吸收系統(tǒng)中過剩的無功功率,避免電網(wǎng)運行電壓過高。為了防止超高壓線路空載或輕負荷運行時,線路的充電功率造成線路電壓升高,一般裝設(shè)并聯(lián)電抗器吸收線路的充電功率,同時,并聯(lián)電抗器也用來限制由于突然甩負荷或接地故障引起的過電壓從而危及系統(tǒng)的絕緣。
在無功電源充裕的系統(tǒng)中,應(yīng)該大力推廣有載調(diào)壓變壓器,這是在各種運行方式下保證電網(wǎng)電壓質(zhì)量的關(guān)鍵手段之一。隨著我國經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高,電網(wǎng)負荷的峰谷差也越來越大,線路、變壓器上高峰負荷與低谷負荷產(chǎn)生的電壓損耗的差別,已經(jīng)大到無法僅僅用發(fā)電機調(diào)壓或無功補償?shù)姆椒▉頋M足兩種運行方式下用戶電壓的要求了,其結(jié)果不是高峰負荷時用戶電壓太低,就是低谷負荷時電壓太高。在這種情況下,輸電系統(tǒng)中的一級變壓器或多級變壓器,采用有載調(diào)壓是保證用戶電壓質(zhì)量最有效的辦法。