無功補償分別有幾種補償方式？各自有哪些優(yōu)點和缺點？
2023.03.22
無功功率補償，簡稱無功補償，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個不可缺少的非常重要的位置。
合理的選擇補償裝置，可以做到限度的減少網(wǎng)絡的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，諧波增大等諸多因素。今天小編帶大家了解13種無功補償方式，各自有什么優(yōu)點和缺點。
(1)同步調(diào)相機
基本原理：同步電動機無負荷運行，在過勵時發(fā)出感性無功;在欠勵時吸收感性無功;
主要優(yōu)點：既能發(fā)出感性無功，又能吸收感性無功;
主要缺點：損耗大，噪音大響應速度慢，結(jié)構(gòu)維護復雜;
適用場合：在發(fā)電廠尚有少量應用。
(3)就地補償
基本原理：一般將電容器直接與電動機變壓器并聯(lián)，二者共用1臺開關(guān)柜;
主要優(yōu)點：末端補償，能限度的降低線損;
主要缺點：臺數(shù)較多，投資量大;
適用場合：水廠、水泥廠應用較多;
(3)集中補償
基本原理：集中裝設在系統(tǒng)母線上，一般設置單獨的開關(guān)柜;
主要優(yōu)點：可對整個變電所進行補償，投資相對較小;
主要缺點：一般為固定補償，在負載低時可能出現(xiàn)過補償;
適用場合：適用于負載波動小的系統(tǒng);
(4)自動補償(機械開關(guān)投切電容器)
基本原理：采用機械開關(guān)(接觸器、斷路器)等根據(jù)功率因數(shù)控制器的指令投切電容器;
主要優(yōu)點：能自動調(diào)節(jié)無功出力，使系統(tǒng)無功保持平衡，技術(shù)成熟，占地小、造價低;
主要缺點：響應時間較慢，受電容器放電時間限制;
適用場合：目前主流補償方式，滿足大多數(shù)行業(yè)用戶需求;
(5)晶閘管投切電容器
基本原理：采用晶閘管閥組根據(jù)功率因數(shù)控制器的指令過零投切電容器;
主要優(yōu)點：響應速度快，無涌流，無沖擊;
主要缺點：占地面積大，造價高;
適用場合：多用于港口等負荷變化快速的場合;
(6)晶閘管控制電抗器
基本原理：一般由固定并聯(lián)電容器和晶閘管控制的并聯(lián)電抗器并聯(lián)組成，通過改變晶閘管導通角改變電感電流，從而控制整套裝置的無功輸出;
主要優(yōu)點：響應速度快，無級調(diào)節(jié)，既能補償容性無功，又能補償感性無功;
主要缺點：占地面積大，造價高，同時對大多企業(yè)用戶而言，不需要感性無功;
適用場合：多用于鋼鐵、電氣化鐵路和輸變電系統(tǒng);
(7)磁控電抗器
基本原理：通過可控硅控制勵磁電流的大小和鐵芯飽和度改變電感電流，從而控制整套裝置的無功輸出;
主要優(yōu)點：動態(tài)響應，無級調(diào)節(jié)，雙向補償，晶閘管耐壓低，無須多級串聯(lián)，產(chǎn)生諧波小;
主要缺點：響應時間較TCR稍慢，噪聲大;
適用場合：在高壓系統(tǒng)中占有優(yōu)勢;
(8)串聯(lián)補償
基本原理：串聯(lián)電容器組用來補償輸電線路的電感，以提高線路的輸電能力和穩(wěn)定性。串聯(lián)電容器還可以調(diào)整并聯(lián)線路的負荷分配;
主要優(yōu)點：能有效補償線路壓降，降低線路損耗;
主要缺點：固定補償，容抗不能改變，有可能引起次同步諧振;
適用場合：用于輸電線路;
(9)可控串補
基本原理：在串聯(lián)電容補償?shù)膬啥瞬⒙?lián)一個晶閘管控制的電感支路，通過改變晶閘管的觸發(fā)角來改變電感電流，從而控制LC并聯(lián)回路等效阻抗的變化;
主要優(yōu)點：能有效補償線路壓降，降低線路損耗，同時能動態(tài)調(diào)整容抗，防止次同步諧振;
主要缺點：占地面積大，造價高;
適用場合：用于輸電線路;
(10)調(diào)壓調(diào)容
基本原理：將并聯(lián)電容器裝置接在調(diào)壓器二次側(cè)，通過調(diào)整電容器承受電壓來改變整套裝置的補償容量;
主要優(yōu)點：無需分組，無需投切開關(guān)，補償級數(shù)較多;
主要缺點：增加變壓器，需要設置變壓器室;
(11)靜止無功發(fā)生器
基本原理：采用IGBT構(gòu)成的自換相變流器，通過電壓電源逆變技術(shù)提供超前和滯后的無功電流，進行補償;
主要優(yōu)點：快速動態(tài)響應，無級調(diào)節(jié)，雙向補償，無須大容量電容電抗，占地面積小;
主要缺點：控制及維護難度大，損耗大，成本高;
適用場合：電力電子的無功補償模式;
(12)有源濾波器
基本原理：控制PWM變流器，將與檢測出的諧波和無功分量大小相等、方向相反的電流注入到供電系統(tǒng)中，實現(xiàn)濾除諧波、動態(tài)補償無功;
主要優(yōu)點：快速動態(tài)響應，無級調(diào)節(jié)，雙向補償，無須大容量電容電抗，占地面積小;
主要缺點：控制及維護難度大，損耗大，成本高，容量小;
適用場合：低壓鐵路、紙廠、鋼廠已有應用;
(13)綜合潮流控制器
基本原理：將一個由晶閘管換流器產(chǎn)生的交流電壓串入并疊加在輸電線相電壓上，使其幅值和相角皆可連續(xù)變化，從而實現(xiàn)線路有功和無功功率的準確調(diào)節(jié);
備注：尚處于物理模型研究階段。
