探討電力系統(tǒng)電壓與無功補(bǔ)償問題(2)
探討電力系統(tǒng)電壓與無功補(bǔ)償問題(2)
2.3無功功率不宜遠(yuǎn)距離輸送,當(dāng)輸送功率與傳送距離達(dá)到一定極限時(shí),其傳送功率成為不可能,這是由于超高壓等級(jí)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(shí),線路電壓損失也相當(dāng)大,同樣會(huì)造成無法傳送的結(jié)果。
三、各種無功補(bǔ)償設(shè)備及補(bǔ)償方式
3.1同步調(diào)相機(jī)
同步調(diào)相機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種不帶機(jī)械負(fù)載的同步電動(dòng)機(jī),它是最早采用的一種無功補(bǔ)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(diǎn)是投資大,運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜。因此,許多國家不再新增同步調(diào)相機(jī)作為無功補(bǔ)償設(shè)備。
調(diào)相機(jī)可以安裝強(qiáng)行勵(lì)磁裝置,當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí),電壓劇烈降低,調(diào)相機(jī)可以強(qiáng)行勵(lì)磁,保持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定,因而提高了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性。電容器輸出無功功率與運(yùn)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(dāng)電壓下降10%,變?yōu)?.9Ue時(shí),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(shí)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(bǔ)償設(shè)備,電容器有以下顯著優(yōu)點(diǎn):電容器的損耗低,效率高。現(xiàn)代電容器的損耗只有本身容量的0.02%左右。調(diào)相機(jī)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(yùn)行維護(hù)簡單,沒有噪音。調(diào)相機(jī)為旋轉(zhuǎn)電機(jī),運(yùn)行維護(hù)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(bǔ)償設(shè)備,目前國內(nèi)外電力系統(tǒng)中90%的無功補(bǔ)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(bǔ)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(yùn)行電壓過高。為了防止超高壓線路空載或輕負(fù)荷運(yùn)行時(shí),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(shí),并聯(lián)電抗器也用來限制由于突然甩負(fù)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(yùn)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(jì)的發(fā)展和人民生活水平的提高,電網(wǎng)負(fù)荷的峰谷差也越來越大,線路、變壓器上高峰負(fù)荷與低谷負(fù)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(jī)調(diào)壓或無功補(bǔ)償?shù)姆椒▉頋M足兩種運(yùn)行方式下用戶電壓的要求了,其結(jié)果不是高峰負(fù)荷時(shí)用戶電壓太低,就是低谷負(fù)荷時(shí)電壓太高。在這種情況下,輸電系統(tǒng)中的一級(jí)變壓器或多級(jí)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。