无功补偿设备

目前，无功补偿装置在当代的应用可谓是越来越广泛，无功补偿装置是值得我们好好学习的，现在我们就深入了解无功补偿装置，希望本文能对各位读者有比较大的参考价值。

无功补偿装置

无功补偿

在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。

在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。

交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功.也就是说没有消耗电能,即为无功功率.当然实际负载, 不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于 1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿。

无功补偿设备的那些类型

1 无功电压综合控制

无功电压综合控制（VQC）装置是基于变电站自动化系统的。随着无人值守变电站的增多，在变电站中一般均有用于当地和远方监控的自动化系统或具有“四遥”功能的RTU装置，它们有完善的输入、输出功能，包括对测量量及信号量的采集。该装置也具有控制变压器分接头、无功控制设备开关动作的功能。因此在此装置的基础上把相应的电压无功控制模块添加到边远电站自动化系统软件上，即可实现VQC控制目的。根据设备运行需要或各单位运行方式不同，VQC可以有几种调节方式：分接头不调节，电容器按无功定值投切；分接头按电压定值调节，电容器定时投切；分接头按电压定值调节，无功不调节；电容器、分接头都不调节。

2 静止无功补偿器

静止无功补偿器（SVC）被用于输电系统波阻抗补偿及长距离输电的分段补偿，也用于无功补偿。有以下几种类型：晶闸管控制电抗器（TRC）、晶闸管投切电容器（TSC）、TCR/TSC混合装置、TCR与固定电容器（FC）或机械投切电容器（MSC）混合使用。SVC 装置是通过改变电抗器来调节其输出的无功功率，它输出的无功电流与系统电压成正比，因此在电力系统电压降低时，SVC装置输出的无功功率会以与系统电压下降的平方的比例下降。要防止SVC装置接入后因改变系统阻抗特性而导致出现谐振。

3 并联电抗器 限流电抗器XD1/2

并联电抗器的工作原理和并联电容器的工作原理正好相反，它属于负补偿，常用于补偿线路电容的作用。并联电抗器是高电压长线路的重要补偿方式，新建变电站的电容器装置中串联电抗器的选择要慎重，不能任意组合，一定要考虑电容器接入、撤出的谐波因素。电容器组容量变化很大时，可选用与电容器同步调整分接头的电抗器或选择串联电抗器混合装设，以便防止电容器组投切时产生的过电压。

4 变压器

有载调压变压器不能作为无功电源，相反消耗电网中的无功功率，属于无功负荷之一。有载调压变压器分接头的调整不但改变了变压器各侧的电压状况，同时也对变压器各侧的无功功率的分布产生影响。分接头上调时，变压器二次侧电压上升，同时流过变压器的无功功率增加；分接头下调后，变压器二侧次电压下降，流过变压器的无功功率减少。

5 静止无功发生器

随着电力电子技术的进一步发展，静止无功发生器（SVG）诞生了，它采用自换相变流电路，通过改变输出电压调节其输出的无功功率，会以与系统电压下降的比例而下降。他可等效为可控电流源，接入后不会改变阻尼特性。SVG采用门极可关断晶闸管或其他可关断器件，因此价格比较贵，目前还没有广泛应用。

6 同步调相机

同步发电机 低压同步发电机 既是有功功率源，又是最基本的无功功率源。当系统的无功功率比较紧张时，必须充分利用发电机供给无功功率。例如冬季枯水季节时，水库水源不多，水力发电厂不可能按装机容量发出额定设计的有功功率，此时应考虑将水轮发电机降低功率因数运行，使其多发无功功率，将发电机以调相机方式运行。同步调相机相当于空载运行的同步发电机，在过励磁运行时，它可作为无功电源向系统供给感性无功功率，以提高系统电压水平。在欠励磁运行时，它可作为无功功率负荷从系统吸收感性无功功率以适当降低系统电压水平，同步调相机欠励磁运行最大容量一般只有过励磁运行时的容量的5~60%。同步调相机一度发挥着重要的作用，被称为传统的无功动态补偿装置。同步调相机容量愈大，其单位容量设备费用就愈低。因此适用于补偿容量较大的集中补偿方式。然而，由于它是旋转电机，运行维护复杂，响应速度慢，难以满足动态补偿要求，现只在短路容抗很小的系统使用。

7 并联电容器

并联电容器是电力系统无功功率补偿的重要设备，主要用于正常情况下电网和用户的无功补偿和控制。由于它投资少，功率消耗少，便于分散安装，维护量小，技术效果也较好，但并联电容器只能减少无功电流损耗且不能减少电压变化下限。一般来说，每个变电站约安装1~4组电容器，对于负荷较大的110 kV变电站和220 kV变电站，则要装更多组数的电容器。我国有些电网高峰时电压过低，其主要原因是系统安装的并联电容器容量不足。有些电网低谷时电压过高，其原因之一是高峰时系统投入的并联电容器在低谷时没有去除或去除不够，造成系统在低谷时无功过剩、使电压过高。因此并联电容器不能平滑调节无功。电容器自动投切装置以主变无功的大小作为电容器开关投切的主要条件。

无功补偿装置

8 静止同步补偿器

静止同步补偿器（STATCOM）是灵活交流输电系统（FACTS）的核心装置和核心技术之一，在电力系统中维持连接点的电压为给定值，提高系统电压的稳定性，改善系统的稳态性能和动态性能。STATCOM是基于瞬时无功功率的概念和补偿原理，采用全控型开关器件组成自换相逆变器 自动逆变电源QLN ，辅之以小容量储能元件构成无功补偿装置，与SVC相比，具有调节速度更快、运行范围更广、吸收无功连续、谐波电流小、损耗小、所用电抗器和电容器容量大为降低等优点。