随着电力电子技术的发展和广泛应用,电力系统中非线性负载日益增多,如整流器、变频器、UPS、家用电器及 计算机等。这些非线性负 载会产生谐波电流并注入到电网中,使电网中的电压波形产生畸变,从而造成电网的谐波“污染”。另外,冲击性 、波动性负载,如电弧炉 、焊接设备等,在运行中不仅会产生大量的高次谐波,而且会使电压波动、闪变、三相不平衡日趋严重,危害电网 的安全运行。

低压无功补偿柜电路图

当电网电压或电流中含有谐波时,如何定义各种功率是一个至今尚未得到圆 满解决的问题,这是一个关系到电量计算、分析及控制的重 要问题。如何使定义科学严谨,又能满足各种工程和管理的需要,还有许多问题 需要研究。传统的平均功率理论在系统存在谐波时不能完全 使用,容易造成诸如电能计量变差等问题。本文就针对有源电力滤波器APF而提出 的瞬时无功功率理论,该理论是解决谐波相关问题使用得 最为广泛的功率理论,当然该理论也并不是非常完美,也存在一点的问题,本论文 就提出了一种改进的瞬时无功功率理论。

改善功率因数。要尽量避免发电机降低功率因数运行,同时也防止向远方负 载输送无功引起电压和功率损耗,应在用户处实行低功率因 数限制,即采取就地无功补偿措施。

电网输出的 功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功 ,这部分功率称 为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能是电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电 网中与电能进行 周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中 作功时,电流超前 于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃. 如果在电磁元件电 路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能 力,这就是无功补 偿的道理。

4.电容器经星形连接后,用于 高一级额定电压,且系中性点不接地时,电容器的外壳应对地绝缘。

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(1)线圈为环氧树脂真空浇注线圈。线圈内外设环氧玻璃网格布增强,高压串联电抗器采用F级环氧浇注 体系在真空状态下进行浇注。该线圈不但绝缘性能好,而且机械强度高,能耐收到电流冲击和冷却冲击而不开裂;

低压无功功率是配电网重点关注的问题之一,目前治理手段相对丰富。低压电网进行无功补偿能带来如 下好处:提高功率因数,降损节能或避免功率因数罚款;减少无功静态扰动,改善系统静态电压;减少无功动态扰动,改善系统暂态电压; 滤波补偿,兼顾谐波治理;降低无功对配电容量的占用,提高系统输电能力,提高电压合格率。

为提高补偿效果,低压无功补 偿设备一般需跟随负荷变化而调整补偿量,且因为容性设备容易产生电流冲击和谐波放大,属于配电网的“薄弱环节”。所以站在设备安全 、补偿效果好、设备性价比高等多个角度考量,需要针对主客观情况的不同,从中选择最佳的应用方案。

大厦配电系统中由于大量单相非线性负荷的使用,谐波分量均以3次为主,从而造成系统零线电流 过大。3 次及其倍数次谐波对三角形连接的变压器,会在其绕组中形成环流,使绕组过热;对全星形连接的变压器,当绕组中性点按地,而 该侧电网中分布电容较大或者装有中性点接地的并联电容器时,可能形成3 次谐波谐振,使变压器附加损耗增加;同时零线电流过大会在零 线小于相线承载能力的系统中突出表现为零线过热,损耗增加,当超过系统零线承载能力时,由于未设置零线保护断路器,将对系统造成更 大的危害及损失。

2.干扰弱电系统正常运行;2.1 干扰楼宇 监控系统造成其紊乱;2.2 干扰通讯系统造成数据丢失引发使用单位投诉;2.3 使测量和计量仪器的指示和计量不准确,引发物业管理部门 及业主租户的电力纠纷;

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2. 主动治理,既从谐波源本身出发,是谐波源产生谐波或降低谐波源产生 的谐波。治理的方式有:增加变流装置的相数或脉冲数;改变谐波源的配置或工作方式;采用多重化技术,将多个变流器联合起来使用,将 多个方波叠加,以消除频率较低的谐波,得到接近正弦波的阶梯波,但装置复杂,成本较高;谐波叠加技术和PWM技术也是很好的主动治理 方法。

由于电力电 子技术具有灵活、快速、高效等优点,特别是今年来随着电力电子技术和半导体集成技术的发展,电力电子器件的性能不断的提高,耐压和 功率等级迅速增大,加上计算机技术和控制技术的发展,使电力电子装置用于柔性交流输电系统(FACTS)已经成为了一种趋势,下面就介绍 几种利用电力电子技术来实现电能质量控制的装置。