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无功补偿与谐波治理知识

发布时间：2017-06-24

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什么是 无功补偿
电力系统中大量的负荷是电感性的，因此我们将吸收感性无功 功率的负荷称为“ 无功负荷”，而将吸收容性 无功功率的设备称为“无功电源”。无功补偿就是吸收或供给适度可变的无功功率，以改善交流电力系统的供电质量。
大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法即是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
常用的无功补偿的方法有几种
同步补偿机
同步电动机
同步发电机
并联电容器
静止无功发生器
无功补偿的作用有那些
提高供电系统及负载的 功率因数，降低设备容量，减少功率损耗。
稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线中合适的地点设置 动态无功补偿装置还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
在电弧炉炼钢、电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
什么是同步补偿机
同步补偿机又称同期 调相机，它实际上是不带机械负荷，空载运行的同步电动机。
什么是同步电动机
同步电动机过激运行时，发出无功功率，相当于无功电源;欠激运行时吸收无功功率，相当于无功负荷。通常电网的负荷为感性的，所以一般使同步电动机处于正常励磁或过励磁的情况下运行，以改善电网的功率因数。
什么是同步发电机
发电机除发出 有功功率，实现机械能转变为电能，作为电力系统的有功电源外，同时又是最基本的无功功率电源。
什么是并联电容器
并联电容器广泛应用于改善负荷的功率因数，是电力系统一种重要的无 功补偿设备。并联电容器的主要缺点：一是电压调节效应低，二是不能连续调节和吸收滞后(感性)的无功功率。
什么是静止无功补偿装置
运用电力电子 技术的可调节无功补偿装置。其重要特性是能调节补偿装置的无功功率。
什么是静止无功发生器
运用电力电子技术的可调节无功发生装置。即可以使其发出无功功率，呈电容性;也可以使其吸收无功功率，呈电感性。采用PWM控制，可使其输入电流接近正弦波。
无功补偿方式有几种
集中补偿
分散就地补偿
单机就地补偿
什么是集中补偿
将补偿电容器直接接在变电所的 高压或低压母线上，对该变电所供电范围内的无功功率进行补偿，称为集中补偿方式。
什么是分散就地补偿
将电容器接在车间动力箱母线上，对其附近的电动机等无功负荷进行无功补偿，相对于在总配电房的集中补偿而言，称为分散就地补偿，可认为是就地补偿方式的一种。
什么是单机就地补偿
将电容器置于电动机附近，对其进行单独就地补偿称单机就地补偿方式。
谐波是如何产生的
某些负荷对交流电呈现非线形阻抗。在基频时，电流不是正弦波，发生了畸变。若用傅立叶分析的语言来表达，就是电流波形包含了某些谐波分量。产生谐波较大的负荷有：静止功率变换器(整流和逆变器)、各种电源、电弧炉、 可控硅交流功率控制器。
公用电网的谐波限值是多少
请查阅GB/T14549-93《电能质量 公用电网谐波》
抑制谐波的方法有几种
滤波补偿方法
改造谐波产生源方法
设法提高电力系统中主要的谐波源即整流装置的相数。
采用高功率因数整流器。
什么是LC滤波器
LC滤波器也是无源滤波器，是抑制滤波的一种传统、常用的方法。是由滤波电容器、电抗器和电阻器适当组合而成的滤波装置，与谐波源并联使用。这种方法即可补偿谐波，又可补偿无功功率，而且结构简单，一直被广泛使用。这种方法的主要缺点是补偿特性受电网阻抗和运行状态影响，易和系统发生并联谐振，导致谐波放大，使LC滤波器过载甚至烧毁。
LC滤波器的有那几种
单调谐滤波器
高通滤波器
双调谐滤波器
什么是静止无功补偿装置
静止无功补偿装置简称SVC(Static Var Compensator)是指没有运动部件的无功补偿装置。由于使用 晶闸管的静止无功补偿装置具有优良的性能，近年来，在世界范围内其市场一直在迅速而稳定地增长，已占据了静止型无功补偿装置的主导地位。因此SVC往往专指使用晶闸管的静止无功补偿装置，包括晶闸管控制电抗器(TCR)，晶闸管投切电容器(TSC)，以及这两者的混合装置(TCR+TSC)或者晶闸管控制电抗器与固定电容器的混合装置(TCR+FC)，晶闸管控制电抗器与机械投切电容器的混合装置(TCR+MSC)等。
什么是静止无功发生器
静止无功发生器简称SVG(Static Var Generator)也是一种电力电子补偿装置。与静止无功补偿装置(SVC)不同的是通过发出无功功率达到无功补偿的目的，不需要大容量的电抗器、电容器等储能元件。一般指自换相电力半导体桥式变流器型动态无功补偿装置。
什么是有源电力滤波器
有源电力滤波器简称APF(Active Power Filter)也是一种电力电子补偿装置。其基本原理是从补偿对象中检测出谐波电流，由补偿装置产生一个与该谐波电流大小相等而极性相反的补偿电流，从而使电网电流只含基波分量。这种滤波器能对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，且补偿特性不受电网阻抗的影响。
什么是TCR
TCR(Thyristor Controlled Reactor)是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。
特点：可连续调节补偿装置的无功功率，有谐波产生，一般与TSC或FC滤波器配套使用。
什么是TSC
TSC(Thyristor switched Capacitor)是晶闸管投切电容器型静止无功补偿装置。电容器的投切开关为晶闸管。
特点：可断续调节补偿装置的无功功率，无谐波产生，可单独使用或与FC滤波器配套使用。
什么是SR
SR(Saturated Reactor)是饱和电抗器，是一种早期的静止 无功功率补偿装置。
什么是TCT
TCT(Thyristor Controlled Transformer)是晶闸管控制 变压器型静止无功补偿装置，是TCR的一种变形。
什么是MSC
MSC(Mechanically Switched Capacitor)是机械投切电容器，电容器的投切开关为机械断路器。
什么是FC
FC(Fixed Capacitor)是固定电容器，一般与电抗器组合使用，组成多回路LC滤波器。
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