有功功率的需求以千瓦(kW)或百万瓦(MW)表示。这个电源应该由电气电站。电气pomes系统的所有布置都满足这一基本要求。虽然在交流电力系统中,无功功率总是出现在画面中。这种无功功率用千瓦时或百万时表示。
这种无功功率的需求主要来自于连接到系统上的感性负载。这些感应负载一般是电动机的电磁线路、变压器、输配电网络的电感、感应炉、荧光灯等。这种无功功率需要适当补偿,否则,负荷实际消耗的功率与系统总功率即有功无功矢量和的比值就会大大减小。
这个比率也被称为电机功率因数,较低的比值表示系统的功率因数较差。如果系统的功率因数较差,则输电、配电网、变形金刚,交流发电机和其他类型的设备连接到系统中,就会成为高有功所需的功率。因此无功补偿就显得尤为重要。这通常是由电容器组来完成的。
让我们详细解释一下:我们知道有功功率表示为= vIcosθ
其中cosθ是系统的功率因数。因此,如果这个功率因数有较少的阀,相应的电流(I)在相同的有功功率P下增加。
作为当前的系统的欧姆损耗增大。欧姆损耗意味着,产生电力是由于系统中产生的多余热量而丢失的。为了承载额外的安培负荷,系统的传导部件的横截面也必须增加,从商业角度来看,这也是不经济的。另一个主要缺点,是系统电压调节差,这主要是由于电压调节差造成的功率因数。
主要有两种类型的设备用于补偿无功功率的目的,即:
同步冷凝器可以产生无功功率,且无功功率的产生是可以调节的。由于这一调节优势,同步电容器非常适合校正系统的功率因数,但与静态电容器相比,这种设备相当昂贵。这就是为什么同步冷凝器只能用于电压高压输电系统的调节。
静态电容器的调节也可以在一定程度上通过将总电容器组按1:2:2的比例分成3个扇区来实现。这种划分使电容器以1,2,1 + 2 = 3,2 + 2 = 4,1 + 2 + 2 = 5步。如果需要进一步的步骤,则该划分可以在比率1:2:3或1:2:4中进行。这些部门使静态电容器组更昂贵,但仍然成本远低于同步冷凝器。
当补偿设备连接到单个负载侧时,可以获得最大的收益。这在实际和经济上是可能的,只有使用小的额定电容器与个别负载,而不是使用同步冷凝器。
静态电容器银行
静态电容器可以进一步细分为两类,
这些类别主要基于将电容器组与系统连接的方法。在这两类中,在所有电压电平的电力系统中更常用并联电容器。
使用并联电容器有一些特殊的优点,例如:
- 它减少了系统的线路电流。
- 它提高了负载的电压水平。
- 它也减少了系统损失。
- 它提高了源电流的功率因数。
- 它减少了交流发电机的负荷。
- 它减少了每兆瓦负荷的资本投资。
以上所有的好处都来自于这样一个事实,即电容器的作用减少了流经整个系统的无功电流。
一个分流电容器吸收几乎固定数量的领先电流,这些电流叠加在负载电流上,从而减少了负载的无功分量,从而提高了负载功率因数的系统。
另一方面,串联电容器无法控制电流的流动。由于这些电容器与负载串联,负载电流总是通过串联电容器组。实际上,容抗串联电容器的中和线路的感性电抗,从而降低,线路的有效电抗。
从而提高了系统的电压调节能力。但是串联电容器组有一个主要的缺点。在故障情况下,电容的电压可能会提高到额定电压的15倍以上。因此,串联电容器必须有精密精密的保护装置。因此,串联电容器的使用仅限于特高压系统。
并联电容器
并联电容器的结构
电容器单元的有源部分由两片被浸渍纸隔开的铝箔组成。纸张的厚度根据系统的电压水平从8微米到24微米不等。铝箔的厚度在7微米左右。对于低电压应用程序,可能会有一层浸渍纸的合适厚度之间的衬托,但多为高电压应用之间的浸渍纸放置一层铝箔,以避免不必要的流通之间的短路电流箔由于在报纸上进行重要的存在。
在那里,电容器部分被压平,压缩成包,包裹在多层厚绝缘纸中,然后插入容器中,然后卷绕成卷。当盖子已经焊接到容器,电容器单元是干燥和集成在大型高压釜的热和真空的组合。在纸完全干燥和所有的气体从绝缘剥离电容器罐充满浸渍在同一真空脱气。
在开发的早期阶段,通常是矿物绝缘油用作浸渍剂。现在,大多数制造商已经用带有不同商品名称的氯化二苯基合成液体取代了这一做法。矿物绝缘油具有非常低的电导率和非常高的介电强度。但是,它也有一些缺点,比如,
- 它的介电常数很低。
- 矿物油中的电压分布不均匀。
- 它非常易燃。
- 它会被氧化。
使用合成浸渍,可以制造出具有更高额定电压的更小的电容器单元。电容器单元的额定电压被限制在一定的范围内,因为低电压,每公斤的成本变高。对于高压应用,数个电容器单元串联或并联,组成电容器组,以满足所需电压和千瓦无功额定值。例如,当在一个11千伏系统中投入使用5.1百万VAR电容器组时,电容器组的每个单元的额定电压为11千伏。在这个安装,每阶段的百万VAR的要求是5.1/3=1.7。
在本次安装中,只有一个电容器单元串联,17个电容器单元并联,以满足单相百万VAR的要求。为三相系统三个这样的电容器单元在星形或δ形式中连接在一起。让我们展示另一个更好的理解的例子。当一个5.4 Mega VAL的银行安装在33 kV 3阶段系统时。
3个电容器单元串联连接,6个串联组合并联连接,以满足每相1.8百万VAR的需求。同样的电容器单元也可以用于132千伏的系统。为那基本电容器的串并联组合设备将按照百万风险要求进行组装。





