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1、無功補(bǔ)償?shù)囊饬x和原理
配電網(wǎng)中負(fù)荷無論是工業(yè)負(fù)荷還是民用負(fù)荷,大部分是感性負(fù)荷。它們運(yùn)行時(shí)需從電網(wǎng)吸收大量無功功率,致使電網(wǎng)功率因數(shù)、電能質(zhì)量降低,電網(wǎng)"技術(shù)損耗電能"增加。電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置后,它可以減少電源向感性負(fù)荷經(jīng)由輸電線路輸送的無功功率。由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng),故可以降低輸電線路和變壓器因輸送無功功率而造成的電能損耗,從而提高電網(wǎng)功率因數(shù)、減少線損、電能質(zhì)量得到明顯改善。
電網(wǎng)中感性負(fù)荷等效電路可看作電阻R和電感L串聯(lián)的電路,功率因數(shù)
式中 XL=WL
將R、L串聯(lián)電路與電容C并聯(lián)之后,電路如圖1-a所示,該電路電流方程為:
注:a)補(bǔ)償電路 b)相量圖(欠補(bǔ)償) c)相量圖(過補(bǔ)償)
圖1 并聯(lián)電容補(bǔ)償無功功率的電路和向量圖
由圖1-b的相量圖可知,并聯(lián)電容后,電壓 與 的相位差變小,即供電回路的功率因數(shù)提高了。此時(shí)供電電流的相位滯后電壓,這種情況稱欠補(bǔ)償;若電容C的容量過大,使供電電流的相位超前于電壓,這種情況稱為過補(bǔ)償,其向量圖如1-c所示。這會(huì)引起變壓器二次側(cè)電壓抬升;電容器溫升升高,電容器本身的功率損耗增大,電容器使用壽命縮短;容性無功在線路上傳輸也會(huì)增加電能損耗。故此種情況應(yīng)避免。
2、混合無功補(bǔ)償裝置結(jié)構(gòu)和主電路
補(bǔ)償裝置主要由柜體、控制器、可控硅投切開關(guān)、避雷器、電容器、熔斷器和復(fù)合開關(guān)等組成。其主電路圖如下(方框內(nèi)部是補(bǔ)償裝置主電路;方框外部是低壓配電網(wǎng)):
圖2 無功補(bǔ)償裝置主電路
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