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有源滤波器对提高电能质量及改善电力能效起着重要作用

来源: 发布于:2018-07-17 9:18:20

非线性负荷在各级电网中的大量应用,产生了功率因数降低和谐波污染等一系列问题,造成了生产设备使用率降低、线路系统电压差值过大以及产生电能的巨大浪费等后果,对配电系统进行无功功率补偿和谐波治理已成为配电网急需解决的问题。


无功功率和有功功率是保障电网电能质量的重要组成部分,在电力系统中应当采取行之有效的保护措施来保持有功功率和无功功率之间的平衡,电网中无功功率如果过低,可能会引起系统的功率因数异常、电压出现异常波动,由此产生的谐振现象可能会直接导致电力设备损坏等等,极端情况下甚至会出现电力系统电压崩溃、大面积停电的严重事故。因此,在电力系统中可以通过加装无功补偿装置等措施来维持电网的无功功率平衡,可以大幅度提高系统中各用电设备的实际使用效率,降低设备的无功功率损耗,进而提高设备的功率因数。这对电力系统中的发输电设备、所有用电设备以及对整个电网的节能减排、电能质量和安全运行等方面都有着极为重要的意义。


功率因数过低会给电网带来以下几个方面的影响:

1、电网的功率损耗增大,在有功功率一定的情况下,功率因数越低,无功功率也就越大,由此造成的功率损失能量损耗也就越大;

2、功率因数降低,会造成线路电压损耗增大,用电设备的电压偏移增大,影响了系统的供电质量;

3、降低了电网的供电能力,电网的功率因数降低,额定容量的供电设备所能提供的有功功率就会减少,设备的利用率降低,大大增加了系统的能量损耗。


综上所述,功率因数是电网的电能质量、网络损耗以及安全运行的重要指标,我们应根据电网出现的不同情况及时采取相应措施来提高系统的功率因数,最大限度的降低无功损耗,不断提高经济效益。


谐波在电网中造成的电力损耗主要有以下3个方面:


1、危及电网的安全运行

大量存在的谐波污染,对电网的安全运行造成了极大威胁。电网中存在谐波电流将会引起电路电压与电流的波形产生畸变,会对电网中的感应式继电器、晶体管继电器等继电保护检测回路造成严重干扰,引起系统的继电保护装置误动或拒动,严重影响了电网的安全稳定运行。


2、影响设备的稳定运行

谐波的大量存在,容易引起系统中的电机产生机械振动和噪声,影响电气设备的正常工作。系统中谐波电流的增大,容易造成变压器局部严重过热,使电力电容器、电力电缆等供电设备温度升高、绝缘老化、寿命缩短以致损坏等。


3、影响电网的经济运行

谐波的大量存在,对电网的发输变电各个环节都会造成影响,可以引起异步电动机增加能量损耗,降低使用效率,可以使各级电力变压器的损耗增加,降低实际使用容量,还会造成输电线路损耗增加等等都给电网的容量造成极大浪费,降低了电网的经济运行指标。


有源滤波器主要具有以下功能:

1、谐波滤除:有源滤波器主要由指令电流运算电路和补偿电流发生电路两个主要部分组成。

2、动态无功补偿:新一代有源电力滤波器在滤波的同时,其指令运算电路可根据检测到的无功补偿需求,控制其内部的补偿电流发生电路输出容性和感性的基波电流,实时进行补偿。



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