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近年来,随着电网容量的不断扩大,电网对无功功率的需求也与日俱增。无功电源如同有功电源一样,是保证电力系统电能质量、电压质量、降低网络损耗以及整个电网的安全运行所不可缺少的部分。现在的无功补偿技术广泛应用于输电线路末端和大型的厂矿企业,产生了很好的降损增益的效果,同时也提高了系统的安全稳定。配电网无功补偿是降损节能和改善电能质量的一种有效手段。随着电力电子整流、换流技术和大功率晶闸管装置在各种电气设备中的应用,供电系统中增加了大量的非线性负载,谐波问题在电力系统中已日趋严重,对电网造成了严重的谐波污染,电力谐波是威胁电力系统和其它用电负荷安全运行的“电力公害”。因而研究如何进行无功补偿和抑制谐波的综合治理是一个非常重要的研究课题。
本文正是针对金东纸业供电系统的现状,研究一套较为系统和完整的无功补偿及谐波抑制的综合治理措施,本文的研究工作如下:
(1)研究和分析了无功补偿的基本理论包括原理、意义以及必要性等,总结了无功补偿方案及其优缺点,提出提高自然功率因数的方案,研究无功补偿方案和元器件确定的方法。
(2)通过对谐波的定义、产生的原因及危害的研究,概况总结了常用的谐波抑制方法,提出主动抑制谐波的方案,给出了滤波器设计的基本方法;
(3)结合金东供配电系统及用电设备实际,探讨电力系统静止型动态无功补偿装置控制技术的工厂设计及应用。本文针对金东供电系统的现状,提出了综合治理的各种方案,包含主动抑制谐波和提高自然功率因数的工程方案,并选取典型回路和实施方案,详细研究了各种方案的一次系统原理图、元器件配置和选型,并对各种方案的实施效果进行了分析。投运前、后分别对系统实际谐波、功率因数进行了测量,达到了《电能质量电压波动和闪变》及《电能质量公用电网谐波》国家标准的要求。
(4)通过对金东纸业综合治理工程方案的总结,评估了无功补偿及谐波抑制的经济效益,同时对工程实施中出现的问题进行了分析。
(5)从应用角度出发,总结了无功补偿及谐波抑制工程实施的管理及技术的经验,并对需进一步研究和完善的工作进行了展望。