無(wú)功補償的主要作用就是在電力供電系統中提高功率因數以減少設備容量和功率損耗、穩定電壓和提高供電質(zhì)量,在長(cháng)距離輸電中提高輸電穩定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無(wú)功功率。因此合理的選擇無(wú)功補償裝置可以最大限度地減少供電系統損耗,提高電網(wǎng)質(zhì)量。反之可能造成供電系統電壓波動(dòng)、諧波增大等諸多因素。
1、靜態(tài)補償及其優(yōu)點(diǎn)
所謂靜態(tài)補償,是指補償電容器不隨無(wú)功功率的波動(dòng)而實(shí)時(shí)跟蹤投切,不但不實(shí)時(shí)投切,還要人為地延時(shí)投切,一般延時(shí)在40s以上。隨著(zhù)用電設備的投入或切除,電網(wǎng)所需的無(wú)功功率也隨之變化,為了不使電容器投切過(guò)于頻繁,造成投切元件損壞嚴重及電容器受到?jīng)_擊次數過(guò)多,采取人為延時(shí)措施,待供電回路功率因素穩定地低于某一規定值后,再投入電容器。反之,當功率因素持續高于某一值,或出現向電網(wǎng)返送無(wú)功功率時(shí),經(jīng)延時(shí)后,上述現象沒(méi)有改觀(guān)再切除補償電容器。
靜態(tài)補償對用電單位在一段時(shí)間內的平均功率因數并無(wú)不良影響,也不影響供電部門(mén)對收費的影響,反而因避免了頻繁投切延長(cháng)了執行元件及補償電容器的使用壽命。另外,由于不隨無(wú)功功率的波動(dòng)而實(shí)時(shí)地進(jìn)行投切,投切用的執行元件采用接觸器即能滿(mǎn)足要求,從而減少了補償裝置的造價(jià),也方便對其維護。
由于靜態(tài)補償有上述優(yōu)點(diǎn),因此目前幾乎都采用靜態(tài)補償裝置。
2、動(dòng)態(tài)補償及其優(yōu)點(diǎn)
動(dòng)態(tài)補償是補償電容器的投切要緊隨負荷的無(wú)功功率的變化,不失時(shí)機地投切電容器,即進(jìn)行實(shí)時(shí)跟蹤補償。為達到實(shí)時(shí)跟蹤補償的目的,從信號的檢測到投切的執行要在10~20ms內完成。若采用電磁元件作執行元件,就無(wú)法滿(mǎn)足這種快速投切的要求。為達到快速檢測及快速投切要求,采用電子檢測與晶閘管投切方式,因為如果采用電磁元件投切,最快也要在0.2s以上才能完成。
動(dòng)態(tài)電容補償并不是一種新技術(shù),早已在電弧煉鋼爐上得到應用。電弧爐在爐料熔化過(guò)程中,短網(wǎng)不時(shí)發(fā)生,其沖擊電流造成供電母線(xiàn)電壓劇烈波動(dòng),對其他用戶(hù)產(chǎn)生不良影響,這種特殊的電壓瞬時(shí)波動(dòng)稱(chēng)為電壓的閃變,也有人稱(chēng)為電晃。為克服上述不良影響,改善電力系統電壓質(zhì)量,加入電容器瞬時(shí)跟蹤補償,使電弧爐所需無(wú)功由電容器瞬時(shí)就地補給,而不必由電網(wǎng)遠距離傳輸,這樣向電弧爐供電的共用電壓母線(xiàn)電壓閃變減輕,從而改善了供電質(zhì)量。
3、對于低壓采用動(dòng)態(tài)補償具有以下優(yōu)點(diǎn):
(1)對于減輕電壓閃變的危害具有很大作用。所謂閃變,它是電壓波動(dòng)的特殊形式,主要由大型沖擊負載引發(fā)電壓的迅速波動(dòng)造成白熾燈閃爍或接觸器線(xiàn)圈釋放,影響人的生活及生產(chǎn)活動(dòng)。如果采用動(dòng)態(tài)補償,在20ms內由電容器補償無(wú)功功率,減輕瞬時(shí)電壓波動(dòng)影響,則由于白熾燈有熱慣性及人的視覺(jué)特有的延遲功能,減輕了閃變程度及閃變帶來(lái)的不良后果,接觸器也來(lái)不及因瞬時(shí)壓降而釋放。
(2)由于電容器迅速及時(shí)補償所需的無(wú)功功率,使電壓波動(dòng)減輕,網(wǎng)絡(luò )電壓比較穩定,所在母線(xiàn)電壓維持在較高水平,有利于大電機啟動(dòng)。而且大電機啟動(dòng)時(shí),對共用母線(xiàn)上的其他用戶(hù)的影響也較小。
(3)由于瞬時(shí)進(jìn)行補償,電網(wǎng)輸送的無(wú)功功率在任何時(shí)段均處于最低水平,這對減輕線(xiàn)路由無(wú)功電流而產(chǎn)生的有功損耗十分有利。
(4)由于采用晶閘管作投切元件,在電壓過(guò)零時(shí)投入,可使電容器免受沖擊電流影響,延長(cháng)電容器的使用壽命,同時(shí)也避免了采用接觸器投切時(shí)造成觸點(diǎn)熔焊現象的發(fā)生。