无功补偿其实就是指电网系统中电场与磁场相互转化的重要物理量,是变压器、电动机等设备工作的必备条件。无功分感性无功和容性无功,若系统为感性无功则用容性无功去补偿,若系统为容性无功则用感性无功去补偿,使系统功率达标,如果系统中无补偿,实践中的无功则由电源提供。
那么无功补偿有哪些种类呢?
按照投切方式来分:
1. 固定补偿(无投切开关);
工作方式:电容器容量固定,一次性投入或切除,可通过断开外熔丝的方法改变电容器的容量。
优 点: 成本低廉,运行简单
缺 点: 总容量不可过大,否则系统轻载时会过补偿:投切操作或增减熔丝调容时需人工操作。
2. 分组自动投切补偿装置;分为交流接触器投切、可控硅开关投切(TSC)2类;
工作方式:电容器总容量分为2~6组,通过无功控制器自动分组投切。
优点:跟踪系统无功变化,自动调整电容器投入容量,无功补偿及时准确,电网电压和功率因数稳定度高。
缺点:电容器投入时有涌流、切除时有过压,调容需通过真空开关的通断来实现,动作频次高时影响开关寿命。
3. 压控调容式无功补偿装置(有载调压变压器+电容器);
工作方式:根据 Q=wⅭU2 的原理,将电容器总容量固定式接入,串联专用的9档有载电压调压器,通过控制器监测到的系统无功需量,自动调节有载电压调压器的挡位,改变电容器的端电压,从而改变了电容器实际输入电网的容性功率,达到无功自动补偿的目的。
优 点:在跟踪系统无功变化、自动调整电容器投入容量的同时,保证了电容器永远在线,将电容器投切过程的涌流和过压程度降至..:另外,有载分接开关比真空开关工作稳定,故障率低。
缺 点:有载电压调压器为油变式结构,体积较大,需执行油变的安装、保护和试验要求。
4. 磁控式无功补偿装置(MCR,TCR)
工作方式:通过可控硅控制励磁电流的大小和铁芯饱和度改变电感电流,从而控制整套装置的无功输出;
主要优点:动态响应,无级调节,双向补偿,晶闸管耐压低,无须多级串联,产生谐波小;
主要缺点:响应时间较TCR稍慢,噪声大
5. 静止无功发生器(SVG)
工作方式:采用IGBT构成的自换相变流器,通过电压电源逆变技术提供超前和滞后的无功电流,进行补偿;
主要优点:快速动态响应,无级调节,双向补偿,无须大容量电容电抗,占地面积小;
主要缺点:控制及维护难度大,损耗大,成本高;