電力系統(tǒng)中非正弦功率的定義、測量與補償項目摘要

1.固定補償

(1)串聯(lián)補償。串聯(lián)補償主要用于輸電、配電線路，將電容器與線路串聯(lián)，已改變線路參數(shù)、減少線路的電壓損失、提高線路末端的電壓水平、減少網(wǎng)絡的功率損耗和提高輸送能力。

(2)并聯(lián)補償。電力系統(tǒng)中的感性負載總電流滯后電壓一個角度，若將電容器與負載并聯(lián)，就能抵消一部分電感電流，從而降低了總電流，這就是并聯(lián)補償?shù)脑怼＝档陀秒娫O備所需無功功率，提高功率因數(shù)，稱為提高自然功率因數(shù)，其主要方法有:合理選擇電機容量，控制電動機和電焊機的空載運行等。

2.自動補償

自動補償是將并聯(lián)電容器的固定補償方式采用自動控制，以調(diào)整和適應無功需求的實時變化。自動補償能克服固定補償?shù)娜秉c，優(yōu)化無功補償?shù)男Ч?，提高無功補償?shù)哪芰?，實現(xiàn)無功補償?shù)钠交{(diào)節(jié)，但自動補償裝置的結構相對較為復雜，設備造價也相對較高。

無功功率補償?shù)姆椒ò瞬⒙?lián)電容器補償、同步電機補償、動態(tài)無功功率補償?shù)取Ｓ捎诓⒙?lián)電容器具有功率損耗小、安裝、運行、維護方便等優(yōu)點，目前得到了普遍的應用。但固定并聯(lián)補償存在補償功率不能平滑調(diào)節(jié)的缺點，同時由于電容器輸出無功功率與電壓平方成正比，當系統(tǒng)電壓偏低時，需要更多的無功功率進行補償以提高系統(tǒng)電壓，電容器卻因電壓低而降低了出力。反之，系統(tǒng)不需無功補償時，由于電容器的接入，將使負載端電壓過分升高，影響補償效果，這也是電容器補償?shù)囊粋€缺點。

此外，有些電力電子設備如整流器、變頻器、開關電源等;可飽和設備如變壓器、電動機、發(fā)電機等;電弧設備及電光源設備如電弧爐、日光燈等，這些設備均是主要的諧波源，運行時將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對發(fā)動機、變壓器、電動機、電容器等所有連接于電網(wǎng)的電器設備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設備過載過熱以及諧波過電壓加速設備的絕緣老化等。

并聯(lián)到線路上進行無功補償?shù)碾娙萜鲗χC波會有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變更加嚴重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會使電容器的電流有效值增加，造成溫度升高，減少電容器的使用壽命。

諧波電流使變壓器的銅損耗增加，引起局部過熱、振動、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。

諧波污染也會增加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對通訊質(zhì)量有影響。當電流諧波分量較高時，可能會引起繼電保護的過電壓保護、過電流保護的誤動作。

因此，如果系統(tǒng)量測出諧波含量過高時，除了電容器端需要串聯(lián)適宜的調(diào)諧(detuned)電抗外，并需針對負載特性專案研討加裝諧波改善裝置。