05-无功功率补偿《城市轨道交通供电系统运行与管理》教学课件.pptxVIP

《城市轨道交通供电系统运行与管理》?精品课件合集

第二章外部电源

无功与节能及成本的关系12基本电费与运营成本内容提要第5讲无功功率补偿3功率因数补偿

4(一)无功功率一、无功与节能及成本的关系具有电感和电容的交流电路中，电感的磁场或电容的电场在一个周期中的―部分时间内从电源吸收能量，另―部分时间内将能量返回电源。在整个周期内平均功率为零，也就是没有能量消耗，但能量是在电源和电感或电容之间来回交换的。能量交换率的最大值叫做无功功率。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，利用电磁感应实现能量的转换和传递。如发电机、变压器、电动机等，就是通过磁场来完成机械能与电能之间的转换。

5有功功率P；无功功率Q；视在功率S(二)、功率因数？一、无功与节能及成本的关系

6(三)、功率因数与电费的关系根据国家《功率因数调整电费办法》，计算月平均功率因数，高于或低于规定标准，在按照规定的电价计算出其当月电费后，再按照“功率因数调整电费表”所规定的百分数增加或减少电费。国家对用户功率因数作出限制。规定高压用户不低于0.9，其他用户不低于0.85，农业用户不低于0.8。如达不到，则必须进行无功补偿以提高系统的功率因数。一、无功与节能及成本的关系

7(三)、功率因数与电费的关系以0.9为标准值的功率因数调整电费表当功率因数低于0.90时，每低0.01，需增加电费的0.5％，以补偿功率因数偏低引起电力系统增加的电能损失。一、无功与节能及成本的关系

8(三)、功率因数与电费的关系为什么要增加额外费用？一、无功与节能及成本的关系

9功率因数低对电力系统的不利影响：(1)、电源设备的容量不能充分利用。如S=60kVA,cosφ=1，则P=60kVA，如cosφ=0.8，则P=48kVA。视在功率不变时，功率因数低，输送的有功功率降低了，或者系统容量得不到充分利用。(2)、供电线路上的能量损耗和电压损耗增大。在一定电压下向负载输送一定的有功功率时，负载功率因数越低，通过线路的电流就越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗的电压降越大。一、无功与节能及成本的关系

10(一)、无功补偿方式1．就地补偿二、功率因数补偿就地补偿是将低压电容器组与电动机并接，通过控制、保护装置与电机同时投切。就地补偿适用于补偿电动机、荧光灯、气体放电灯等的无功消耗，特点：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，不需频繁调整补偿容量。具有投资少、所占空间小、安装容易、配置方便、维护简单和事故率低等特点。

11(一)、无功补偿方式二、功率因数补偿2．集中补偿(1)主变电所集中补偿针对中压网络的无功平衡，在主变电所进行集中补偿，主要目的是改善高压侧电源的功率因数，提高降压变电所的电压，补偿变压器的无功损耗。这些补偿装置一般连接在主变电所中压母线上。

12(一)、无功补偿方式二、功率因数补偿2．集中补偿(2)变电所低压集中补偿以无功补偿投切装置作为控制保护装置，将低压电容器组设在变电所低压0.4kV母线上的补偿方式，根据低压负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。

13(一)、无功补偿方式二、功率因数补偿3．静态补偿静态补偿一般由值班人员负责手工投入或退出，投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，容易产生欠补偿或者过补偿。4．动态补偿动态补偿通过自动检测相电流、相电压、功率因数等参数，对任何负载情况进行实时快速补偿，并有稳定电网电压功能，提高电网质量。

14(二)-并联电容补偿装置原理二、功率因数补偿

15(三)、并补装置的主要作用(1)提高功率因数。(2)改善电力系统的电压质量，提高牵引变电所牵引侧母线电压。(减小了流过牵引变压器的电流，从而减小了电压损失)。(3)减少电力系统的电能损失。(电能损失与电流值的平方成正比，并联电容后减少了电力系统的供电电流。)(4)吸收谐波电流，具有滤波作用。二、功率因数补偿

16(一)、过补偿的危害补偿容量过大，在变压器空载运行时或者负荷较轻时，会造成过补偿，使功率因数角超前，无功功率向电力系统倒送，将抬升上级配电变压器出口电压，增加有功功率损耗，增加谐波震荡的发生机率以致造成电网伤害。三、避免过补偿

17(二)产生过补偿的原因1.中压网络电缆电容对外部电源连接点处的功率因数影响较大。2.相对于车站动力照明用电负荷而言，牵引供电负荷所占比重越大，牵引用电负荷对配电线路功率因数有很大的提升作用。3.大量使用了单相负荷，照明、空调风机等负荷变化随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡，容易造成轻负荷相过补偿。三、避免过补偿

18(三)避免过补偿的措施1.优化补偿容量和补偿地点应该从电力系统角度出发，确定配电网的补偿方式、