无功补偿常用计算方法
按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。 （1）按照功率因数的提高计算
对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示：
I 2r
I 1
补偿前功率因数1cos ?,补偿后功率因数2cos ?，补偿前后的平均有功功率为
P ，则需要补偿的无功功率容量
)tan (tan 21??-=P Q 补偿 （3.1）
由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降， 线损的下降率
%100)cos (3)cos (3)cos (
3%21
122
2211?-=
?R I R I
R I P a a a ???线损
%100)cos cos (
1221????
??
?-=?? （3.2） 式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。 （2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿
无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示：
图3.7 电流矢量图
P+jQ
补偿
图中，
S
U、U分别是系统电压和负载侧电压；jX
R+是系统等值阻抗（不
含主变压器高低压绕组阻抗）；jQ
P+是负载功率，
补偿
jQ是高压侧无功补偿容
量；
1
U、
2
U分别是补偿装置投入前后的母线电压。
无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：
无功补偿装置投入前
1
1U
QX
PR
U
U
S
+
+
≈
无功补偿装置投入后
2
2
)
(
U
X
Q
Q
PR
U
U
S
补偿
-
+
+
≈
所以
2
1
2U
X
Q
U
U补偿
≈
-（3.3）
所以母线高压侧无功补偿容量
)
(
1
2
2U
U
X
U
Q-
=
补偿
（3.4）
②主变压器低压侧无功补偿
无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示：
图3.8 系统等值示意图
P+jQ
补偿
图中，jX R +是包含主变压器高低压绕组总阻抗的系统等值阻抗；1U 、2
U 均对应补偿装置投运前后低压侧母线电压1u 、2u 归算至高压侧的值。可得如下关系：
)()()(1222122122K
U u X u K U Ku X Ku U U X U Q -=-=-=补偿
（3.5） 式中K 为主变压器变比。 （3） 按配电变压器的容量计算
配电变压器低压侧安装电容器时，应保证波谷负荷时不向低压配电网倒送无功功率，以取得最大的节能效果，根据电变压器容量计算无功功率补偿容量
22010%)%(-?+≤N K C S U I Q β kvar （3.6）
式中%0I 为变压器的空载电流百分数；
N S 为变压器额定容量；
%K U 为变压器短路电压百分数；
β为变压器的负荷率（β=S/N S ，S 为负载平均功率，kVA ） （4）单台异步电动机随机补偿无功补偿容量计算
单台异步电动机装有随机无功补偿装置时，若电动机突然与电源断开，电容器将对电动机放电而产生自励磁现象。如果补偿容量过大，可能因电动机惯性转动而产生过电压损坏电动机。为防止这种情况的发生，不宜使电容器补偿容量过
大，应以电容器组在此时的放电电流不大于电动机空载电流为限，即
30103-?=I U Q N C kvar （3.7） 式中N U 为供电系统额定线电压，kV ；
0I 为电动机额定空载电流，A
无功补偿及电能计算
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摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。 关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业 1 前言 供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。 用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2．1 提高输变电设备的利用率 有功功率
无功补偿容量计算
无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020
一、无功补偿装置介绍 现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2～3组（分的组数多了，投资和占地太大），仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多，一般为8～10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。
负荷计算及无功补偿
第三章 负荷计算及无功补偿 广东省唯美建筑陶瓷有限公司 刘建川 3．1 负荷曲线与计算负荷 负荷曲线（load curve ）是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位） 日负荷曲线 年负荷曲线 年每日最大负荷曲线 年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3．1．2 计算负荷 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3．2 用电设备额定容量的确定 3．2．1 用电设备的一作方式 （1）连续工作方式 在规定的环境温度下连续运行，设备任何部份温升不超过最高允许值，负荷比较稳定。 （2）短时运行工作制 （3）断续工作制 用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值，称为暂载率，即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种，电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%，其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3．2．2 用电设备额定容量的计算 （1）长期工作和短时工作制的设备容量 等于其铭牌一的额定功率，在实际的计算中，少量的短时工作制负荷可忽略不计。 （2）重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功 率，若不等于25%，要进行换算，公式为：2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率
无功补偿常用计算方法
按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。 （1）按照功率因数的提高计算 对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示： I 2r I 1 补偿前功率因数1cos ?,补偿后功率因数2cos ?，补偿前后的平均有功功率为 P ，则需要补偿的无功功率容量 )t a n (t a n 21? ?-=P Q 补偿 （3.1） 由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降， 线损的下降率 %100)cos (3)cos (3)cos ( 3%21 122 2211?-= ?R I R I R I P a a a ???线损 %100)c o s c o s (1221??? ? ???-=?? （3.2） 式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。 （2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿 无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示： 图3.7 电流矢量图
P+jQ 补偿 图中， S U、U分别是系统电压和负载侧电压；jX R+是系统等值阻抗（不 含主变压器高低压绕组阻抗）；jQ P+是负载功率， 补偿 jQ是高压侧无功补偿容 量； 1 U、 2 U分别是补偿装置投入前后的母线电压。 无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系： 无功补偿装置投入前 1 1U QX PR U U S + + ≈ 无功补偿装置投入后 2 2 ) ( U X Q Q PR U U S 补偿 - + + ≈ 所以 2 1 2U X Q U U补偿 ≈ -（3.3） 所以母线高压侧无功补偿容量 ) ( 1 2 2U U X U Q- = 补偿 （3.4） ②主变压器低压侧无功补偿 无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示： P+jQ 补偿 图3.8 系统等值示意图
无功补偿怎么计算
没目标数值怎么计算？ 若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量： 功率因数从0.7提高到0.95时： 总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7 sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95 sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得) Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏) 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理. 计算示例 例如：某配电的一台1000KVA/400V的变压器，当前变压器满负荷运行时的功率因数cosφ =0.75， 现在需要安装动补装置，要求将功率因数提高到0.95，那么补偿装置的容量值多大？在负荷不变的前提下安装动补装置后的增容量为多少？若电网传输及负载压降按5%计算，其每小时的节电量为多少？ 补偿前补偿装置容量= [sin〔1/cos0.75〕－sin〔1/cos0.95〕]×1000=350〔KVAR〕安装动补装置前的视在电流= 1000/〔0.4×√3〕=1443〔A〕 安装动补装置前的有功电流= 1443×0.75=1082〔A〕 安装动补装置后视在电流降低=1443-1082/0.92=304 〔A〕 安装动补装置后的增容量= 304×√3×0.4=211〔KVA〕 增容比= 211/1000×100%=21% 每小时的节电量〔304 ×400 ×5% ×√3 ×1 〕 /1000=11 (度) 每小时的节电量(度)
无功补偿计算公式
1、无功补偿需求量计算公式： 补偿前：有功功率：P 1= S 1 *COS 1 ? 有功功率：Q 1= S 1 *SIN 1 ? 补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2 ?， 则补偿后视在功率为：S 2= P 1 /COS 2 ?= S 1 *COS 1 ?/COS 2 ? 补偿后的无功功率为：Q 2= S 2 *SIN 2 ? = S 1 *COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ? 补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为： Q=Q 1- Q 2 = S 1*( SIN 1 ?-COS 1 ?*SIN 2 ?/COS 2 ?) = S 1*COS 1 ?*(1 1 1 2 - ? COS —1 1 2 2 - ? COS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率；P 1 -----补偿前有功功率 Q 1-----补偿前无功功率；COS 1 ?-----补偿前功率因数 S 2-----补偿后视在功率；P 2 -----补偿后有功功率 Q 2-----补偿后无功功率；COS 2 ?-----补偿后功率因数
2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*30%，则： 0.3= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。 3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为： Q=S*COS 1?*(1112-?COS —112 2-?COS ) 其中Q=S*40%，则： 0.4= COS 1?* (111 2-?COS —19.012-) COS 1?=0.683 即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
无功补偿装置容量计算方法
无功补偿装置容量怎么计算？ 大家都知道，专变用户在消耗电网有功的时候，如果消耗有功功率较少，消耗无功功率较大，直接导致功率因数过低。功率因数低除了用户的力率调整电费受到影响，对电网也会造成危害。因此无功功率对供电系统和负载的运行都是十分重要的。 大部分用户的负载元件的阻抗基本都是呈感性，感性负载消耗的无功只能从电网中获取，显然就加大电网的损耗。解决的方式就是就地平衡无功，加装无功补偿装置。那么无功补偿装置的容量应该怎样计算呢？ 本文主要介绍两种无功补偿装置容量的计算方法 ① 给功率因数低的用户计算无功补偿 ② 对新增客户配置无功补偿装置 01 计算公式 公式中： P：实际的有功功率； Q1：没有加装无功补偿之前的无功功率； Q2：并联无功补偿运行之后的无功功率； Qj：需要补偿的无功功率； 案例： 假设某专变用户的变压器容量是630KVA，功率因数每个月均为0.6左右，导致该用户的力率调整电费被考核，现需要将功率因数提高到0.9左右，需要配置多大的无功补偿装置？
目前市场上的无功补偿装置容量规格有100、134、150、167、200、234、250、267、300、334、350、367、400、434、450、467、500、534、550、567、600等几种，因此加装334kvar自动投切装置比较合理。 02 对于新增加的负荷，简单来讲是不知道没有无功装置时的功率因数，通常来讲用情况一的方法是没有办法计算的，因为缺少一个已知参数。因此，这就需要我们引入一个经验值。 对于专变用户而言，供电局一般规定功率因数达到0.9才不被考核，而同一台630kW 的变压器，用户的实际负荷不同，配置的无功补偿装置也是不一样的。通常情况下，我们取变压器容量的30-40%。 案例： 假设某新增加专变用户的变压器容量是630kVA，需要配置多大的无功补偿装置？ 如果电机负载比重不大 Q=S×30%=630(kVA)×30%=189kvar 加装200kvar自动投切装置比较合理 如果电机负载比重较大 Q=S×40%=630(kVA)×40%=252kvar 加装250kvar自动投切装置比较合理 以上为个人肤浅的介绍，基本是按照低压侧补偿的方式。实际无功补偿装置的配置与计算较为复杂，负荷性质千千万万，不能一概而论。精确的配置需要详细计算每个单
电容补偿柜的电容容量如何计算
电容补偿柜的电容容量如何计算 电容补偿柜的电容容量如何计算?（此文章讲的很透彻，很好的一篇文章）电网中由于有大功率电机的存在，使得其总体呈感性，所以常常在电网中引入大功率无功补偿器（其实就是大电容），使电网近似于纯阻性，Kvar就常用在这作为无功补偿电容器的容量的单位。 补偿电容器：主要用于低压电网提高功率因数，减少线路损耗，改善电能质量 电容器容量的换算公式为（指三相补偿电容器）： Q=√3×U×I ; I＝×C×U/√3 ; C=Q/×U×U) 上式中Q为补偿容量，单位为(Kvar)，U为额定运行电压，单位为(KV)，I为补偿电流，单位为(A)，C为电容值，单位为(F)。式中＝2πf/1000。 1. 例如：一补偿电容铭牌如下: 型号: , 3: 三相补偿电容器; 额定电压:; 额定容量:10Kvar ; 额定频率:50Hz ; 额定电容:199uF (指总电容器量，即相当于3个电容器的容量)。额定电流: 代入上面的公式，计算，结果相符合。 2. 200KVA变压器无功补偿柜匹配电容多少最合理? 一般来说,对于电动机类型的功率负荷,补偿量约为40%,对于综合配电变压器,补偿量约为20%. 如果知道未补偿前的功率因数,那么根据公式即可以算出具体的补偿量。 3. 例如：有电机12台，的电机4台，11KW的电机2台，500型电焊机15台，由于有用电高峰和低谷，在低谷时动力可下降30%，我现在用无功补偿柜里的电容器有4块14Kvar的，6块40Kvar的。据说匹配不合理，怎么样才能匹配合理。另外补偿器的读数在多少时最合适时没有罚款有奖励。 一般来说,配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%～40%，对于200KVA的配电变压器,补偿量约为40Kvar～80Kvar。准确计算无功补偿容量比较复杂，且负荷多经常变化，计算出来也无太大意义。一般设计人员以30%来估算，即选取60Kvar为最大补偿容量，也就是安装容量。电容器补的太少，起不到多大作用，需要从网上吸收无功，功率因数会很低，计费的无功电能表要“走字”，记录正向无功；电容器补的太多，要向网上送无功，网上也是不需要的，计费的无功电能表也要“走字”，记录反向无功；供电企业在月底计算电费时，是将正
电容补偿计算方法完整版
电容补偿计算方法 Document serial number【NL89WT-NY98YT-NC8CB-NNUUT-NUT108】
1、感性负载的视在功率S×负载的功率因数COSφ = 需要补偿的无功功率Q： S×COSφ =Q 2、相无功率Q‘ = 补偿的三相无功功率Q/3 3、因为：Q =2πfCU^2 ，所以： 1μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q= 100μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q= 1000μF电容、额定电压380v时，无功容量是Q=45Kvar 4、“多大负荷需要多大电容” ： 1）你可以先算出三相的无功功率Q； 2）在算出1相的无功功率Q/3； 3）在算出1相的电容C； 4）然后三角形连接！
5、因为：Q =2πfCU^2 ，所以： 1μF电容、额定电压10Kv时，无功容量是Q= 100μF电容、额定电压10Kv时，无功容量是Q=3140Kvar 6、因为：Q =2πfCU^2 ，所以： 1μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q= 100μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q= 1000μF电容、额定电压220v时，无功容量是Q= 提高功率因数节能计算 我这里有一个电机，有功功率 kw 视在功率 kva 无功功率 kvar 功率因数cosφ= 电压是377V 电流是135A 麻烦帮我算一下功率因数提高到所节约的电能，以及需要就地补偿的电容容量，请给出公式和注意事项，感谢！ 满意答案 网友回答2014-05-03 有功功率是不变的，功率因数提高到以后，无功功率降低为Q＝P*tgφ＝ P*tg(arcosφ)=P*tg=*= 需补偿容量为 视在功率也减小为P/cosφ＝＝所节约的电能是不好计算的，因为电能是以有
无功补偿的计算
无功补偿的计算 一、系统基本情况 XX钢丝绳有限公司35kV变电所目前采用二台SZ11-35±3×2.5%/0.4,1600kVA（Dyn11、U%=6.5）变压器，预留一台SZ11-35±3×2.5%/0.4,1600kVA变压器，电力供电系统经35kV变压器直接降压为0.4kV低压配电系统向热处理车间、拉丝车间、捻股合绳车间和工厂照明等供电。主要负荷为电动机。全厂总供电负荷4800kVA（包括预留），总用电负荷3200kW。 系统容量一般由当地供电部门提供，也可将供电电源出线开关的开断容量作为系统容量。根据设计院图纸，每台35kV变压器额定电流为2309.5A,额定分断电流为20kA，三台35kV变压器的总分断电流为60kA，则可认为系统容量S=3×（1.73×20（kA）×35000（V））=3×1211MVA ≈3600 MVA。实际可将上一级110kV系统设为无穷大。 二、用电设备基本情况 1．用电负荷 XX钢丝绳有限公司的主要用电负荷，拉丝车间的用电负荷为2720 kW，热处理车间负荷为240 kW，捻股合绳车间负荷为903kW等。主要设备为拉丝机，捻绳机等用电动机，全厂共拥用70台不同容量的电动机，总容量为3909kW。电动机的容量、数量（由设计院提供）见表1。 表1：电动机的容量、数量
2．用电负荷的谐波 根据我们分析，用电负荷的谐波主要来自以下几方面： （1）拉丝机的动力采用电磁调速电动机 拉丝机的动力采用电磁调速电动机，电磁调速电动机普遍采用YCT系列调速电动机，该系列调速电动机由鼠笼式异步电动机、电磁转差离合器和控制器三部分组成，能在规定的调速范围均匀地、连续地无级调速，并输出额定转矩。 控制器是将速度指令信号电压和调速电动机速度负反馈信号电压比较后，经放大电路及移相触发电路，从而控制了晶闸的开放角，改变了转差离合器的励磁电流，使调速电动机转速保持恒定。调节励磁电流即能使电动机在规定的调速范围内实现无级调速。 控制器的控制电机功率、最大输出（直流）见表2。 表2：控制器控制电机功率、最大输出（直流） （2）变频整流调速电动机 全厂有110、137kW 变频调速三相异步电机10台，总负荷1316kW，占全部电动机容量的34%。。该电机由变频整流调速装置来调速，一般采用6脉动交-直-交电流型变频器。电网通过可控硅三相全控桥给变频器供电，功率因数角约等于控制角a。供电电流包含6±1次谐波(K=1、2、3…)，并且在直流电流无脉动的理想情况下，n次谐波电流含量是基波电流的1/n。实际上，直流电流脉动导致五次谐波和七次谐波含量增加，大于七次谐波的高次谐波含量减少。 （3）无功补偿装置 变频器用量较大的用户，用电容器进行无功力率补偿虽然可以大副度降低基波无功电流，但是必然出现谐波放大现象。这时，供电电流和电容器电流中谐波和间谐波电流大副度增加。（4）热处理设备 热处理设备一般采用工频感应加热整流装置，小型换流装置采用６脉冲，其运行时产生大量谐
无功补偿计算及电压无功投切判据分析_王雷
无功补偿计算及电压无功投切判据分析 王 雷 (山东大学电力工程学院,山东济南250061) 摘要:介绍了变电站无功补偿的计算方法和电压无功动作的几种判据原理及特点,尤其是电压无功相关性复合控制判据。采用该判据,可以在保持无功调节次数和无功补偿效果不变的情况下,有效地减少有载分接开关的调节次数并提高电压质量。 关键词:变电站;无功补偿;电压无功控制 中图分类号:TM714 文献标识码:A 文章编号:1006-6047(2001)06-0017-03 设置补偿电容器是补偿无功功率的传统方法之一,它具有结构简单、经济、投切方便灵活等优点,在国内外得到了广泛应用。按电容器安装的位置不同,通常分为集中补偿、分组补偿和就地补偿3种方式。电容器的补偿容量与采用的补偿方式、未补偿时的负载情况、电容器接法有关。 1 并联电容器补偿容量计算 1 1 集中补偿和分组补偿电容器容量计算 采用集中补偿和分组补偿方式时,总的补偿容量由下式决定: Q C= av P C(tan 1-tan 2)(1)式中 P C为变电站供电的月最大有功计算负载; a v为月平均负载,一般取0 7~0 8; 1是补偿 前的功率因数角,可取最大负载时的值。 2是补偿后的功率因数角,参照电力部门要求确定。 电容器接法不同,每相所需容量不一样。当电容器为星形连接时: C Y=Q C/( U2)(2)当电容器为三角形连接时: C =Q C/(3 U2)(3) 1 2 就地补偿电容器容量计算 对单台异步电动机就地补偿时,若电动机与电源突然断开,电容将对电动机放电,易造成过电压,损坏电动机。为防止这种情况出现,补偿电容不宜过大,应以电容器在此时的放电电流不大于电动机空载电流I0为限,即 Q C=3U N I0(4)式中 U N为供电系统额定线电压。 若电动机空载电流I0查不到,可用下式估算: I0=2I N(1- N), N=cos (5)式中 I N, N为电动机的额定电流和额定功率因数。 2 补偿电容器自动投切判据比较 如何自动投切补偿电容器,目前并无统一的准则。由于各变电站现场调压、调相设备的配置情况及调控目标不同,根据实践经验,可有以下几种方法。 2 1 按功率因数大小投切[1] 这是电网无功控制的传统方法之一,它以电网中反映电压与无功相位差的功率因数 作为控制信号来控制并联补偿电容器的投切状态。然而功率因数 并不能准确反映电网中负荷的无功分量大小。如电网重载时,负荷的无功分量Q1很大,但由于Q1在负荷中所占比例较小,所测的功率因数角可能较小,甚至低于系统补偿的整定值,使控制装置对电网不做补偿,无法做到跟踪调节,表现出控制系统的迟钝性。当电网轻载时,功率因数角可能较大,但负荷的无功分量Q1并不大,此时对电网进行补偿,很容易造成过补偿,补偿装置要切除电容,系统又恢复到初态。如此反复,造成控制系统的投切振荡。不仅影响控制系统的可靠性和使用寿命,也将影响电网和用户设备的安全运行。 为克服上述缺陷,文献[2]采用了按不同的负载区间进行功率因数的多值自动整定及自动选取法进行自动投切,临界功率因数法[3]也是克服临界振荡的常用方法,其限定了轻载时的临界振荡区域,较有效地克服了电容投切时的振荡。 2 2 按母线电压高低投切 有功功率的波动一般对电网电压影响较小,电网电压波动主要是由无功功率波动引起的。据此某些对电压要求严格的枢纽变电站,仅以母线电压高低作为变电站无功自动调节的判据,而未考虑保持无功基本平衡这个原则,虽然据此构成的并联电容 第21卷第6期2001年6月 电力自动化设备 Electric Power Automation Equipment Vol.21No.6 Jun.2001 收稿日期:2001-01-04
无功补偿容量计算系数表.doc
无功补偿容量计算系数表 当前功率因数Cosθ1目标功率因数：Cosθ2 0.800.850.900.910.920.930.940.950.960.970.980.99Unity 0.500.982 1.112 1.248 1.276 1.306 1.337 1.369 1.403 1.440 1.481 1.529 1.590 1.732 0.510.937 1.067 1.202 1.231 1.261 1.291 1.324 1.358 1.395 1.436 1.484 1.544 1.687 0.520.893 1.023 1.158 1.187 1.217 1.247 1.280 1.314 1.351 1.392 1.440 1.500 1.643 0.530.850 0.980 1.116 1.144 1.174 1.205 1.237 1.271 1.308 1.349 1.397 1.458 1.600 0.540.809 0.939 1.074 1.103 1.133 1.163 1.196 1.230 1.267 1.308 1.356 1.416 1.559 0.550.768 0.899 1.034 1.063 1.092 1.123 1.156 1.190 1.227 1.268 1.315 1.376 1.518 0.560.729 0.860 0.995 1.024 1.053 1.084 1.116 1.151 1.188 1.229 1.276 1.337 1.479 0.570.691 0.822 0.957 0.986 1.015 1.046 1.079 1.113 1.150 1.191 1.238 1.299 1.441 0.580.655 0.785 0.920 0.949 0.979 1.009 1.042 1.076 1.113 1.154 1.201 1.262 1.405 0.590.618 0.749 0.884 0.913 0.942 0.973 1.006 1.040 1.077 1.118 1.165 1.226 1.368 0.600.583 0.714 0.849 0.878 0.907 0.938 0.970 1.005 1.042 1.083 1.130 1.191 1.333 0.610.549 0.679 0.815 0.843 0.873 0.904 0.936 0.970 1.007 1.048 1.096 1.157 1.299 0.620.515 0.646 0.781 0.810 0.839 0.870 0.903 0.937 0.974 1.015 1.062 1.123 1.265 0.630.483 0.613 0.748 0.777 0.807 0.837 0.870 0.904 0.941 0.982 1.030 1.090 1.233 0.640.451 0.581 0.716 0.745 0.775 0.805 0.838 0.872 0.909 0.950 0.998 1.058 1.201 0.650.419 0.549 0.685 0.714 0.743 0.774 0.806 0.840 0.877 0.919 0.966 1.027 1.169 0.660.388 0.519 0.654 0.683 0.712 0.743 0.775 0.810 0.847 0.888 0.935 0.996 1.138 0.670.358 0.488 0.624 0.652 0.682 0.713 0.745 0.779 0.816 0.857 0.905 0.966 1.108 0.680.328 0.459 0.594 0.623 0.652 0.683 0.715 0.750 0.787 0.828 0.875 0.936 1.078 0.690.299 0.429 0.565 0.593 0.623 0.654 0.686 0.720 0.757 0.798 0.846 0.907 1.049 0.700.270 0.400 0.536 0.565 0.594 0.625 0.657 1.247 0.729 0.770 0.817 0.878 1.020 0.710.242 0.372 0.508 0.536 0.566 0.597 0.629 0.663 0.700 0.741 0.789 0.849 0.992 0.720.214 0.344 0.480 0.508 0.538 0.569 0.601 0.635 0.672 0.713 0.761 0.821 0.964 0.730.186 0.316 0.452 0.481 0.510 0.541 0.573 0.608 0.645 0.686 0.733 0.794 0.936 0.740.159 0.289 0.425 0.453 0.483 0.514 0.546 0.580 0.617 0.658 0.706 0.766 0.909 0.750.132 0.262 0.398 0.426 0.456 0.487 0.519 0.553 0.590 0.631 0.679 0.739 0.882 0.760.105 0.235 0.371 0.400 0.429 0.460 0.492 0.526 0.563 0.605 0.652 0.713 0.855 0.770.079 0.209 0.344 0.373 0.403 0.433 0.466 0.500 0.537 0.578 0.626 0.686 0.829 0.780.052 0.183 0.318 0.347 0.376 0.407 0.439 0.474 0.511 0.552 0.599 0.660 0.802 0.790.026 0.156 0.292 0.320 0.350 0.381 0.413 0.447 0.484 0.525 0.573 0.634 0.776 0.80- 0.130 0.266 0.294 0.324 0.355 0.387 0.421 0.458 0.499 0.547 0.608 0.750 0.81- 0.104 0.240 0.268 0.298 0.329 0.361 0.395 0.432 0.473 0.521 0.581 0.724 0.82- 0.078 0.214 0.242 0.272 0.303 0.335 0.369 0.406 0.447 0.495 0.556 0.698 0.83- 0.052 0.188 0.216 0.246 0.277 0.309 0.343 0.380 0.421 0.469 0.530 0.672 0.84- 0.026 0.162 0.190 0.220 0.251 0.283 0.317 0.354 0.395 0.443 0.503 0.646 0.85- - 0.135 0.164 0.194 0.225 0.257 0.291 0.328 0.369 0.417 0.477 0.620 0.86- - 0.109 0.138 0.167 0.198 0.230 0.265 0.302 0.343 0.390 0.451 0.593 0.87- - 0.082 0.111 0.141 0.172 0.204 0.238 0.275 0.316 0.364 0.424 0.567 0.88- - 0.055 0.084 0.114 0.145 0.177 0.211 0.248 0.289 0.337 0.397 0.540
电容器自动补偿原理及无功补偿计算
一、KL-4T 智能无功功率自动补偿控制器 1、补偿原理 JKL-4T 智能无功功率自动补偿控制器采用单片机技术，投入 区域、延时时间、过压切除门限等参数已内部设定，利用程序 控制固态继电器和交流接触器复合工作方式，投切电容器的瞬 间过渡过程由固态继电器执行，正常工作由接触器执行(投入 电容时，先触发固态继电器导通，再操作交流接触器上电，然 后关断固态继电器；切除电容时先触发固态继电器导通，再操 作交流接触器断电，然后关断固态继电器)，具有电压过零投 入、电流过零切除、无拉弧、低功耗等特点。 2、计算方法及投切依据 以电压为判据进行控制,无需电流互感器，适用于末端补偿，以保证用户电压水平。 1)电压投切门限 投入电压门限范围 175V ～210V 出厂预 置 175V 切除电压门限范围 230V ～240V 出厂预 置 232V 回差 0V ～22V 出厂预置 22V 2)欠压保护门限（电压下限）170V ～175V 出厂预 置 170V 3)过压保护门限（电压上限）242V ～260V 出厂预 置 242V
4)投切延时 1S ～600S 出厂预 置 30S 3、常见故障及处理办法 用户端电压过低而电容器不能投入。 1）电压低于欠压保护门限。 2）三相电压严重不平衡。 二、JKL-4C 无功补偿控制器 1、补偿原理 JKL-4C 无功补偿控制器采用单片机技术，投切组数、投切门限、延时时间、过压切除门限等参数可由用户自行整定。取样物理量为无功电流，取样信号相序自动鉴别、转换、无须提供互感器变比及补偿电容容量，自行整定投切门限，满量程跟踪补偿，无投切振荡，适应于谐波含量较大的恶劣现场工作。 2、计算方法及投切依据 依据《DL/T597-1996低压无功补偿器订货技术条件》无功电 流投切，目标功率因数为限制条件。 1）当电网功率因数低于COSФ预置且电网无功电流大于1.1Ic 时（Ic为电容器所产生无功电流，由控制器自动计算）， 超过延时时间，补偿电容器自动投入。 2）当相位超前或电压处于过压、欠压状态时，控制器切除电容器。 3、常见故障及处理办法 1）显示-.50 。取样电压电流线接错，应为线电压和另外一相流。 2）功率因数显示较低而不投入电容。目标功率因数设置过低或负荷过小或者过压保护门限设置过低。 三、PDK2000配电综合测控仪 1、补偿原理 PDK2000配电综合测控仪采用DSP技术，其控制部分包括投 切组数、投切门限、编码方式、延时时间、过压切除门限等参 数可由用户自行整定。取样物理量为无功功率，取样信号相序 自动鉴别、转换，满量程编码跟踪补偿，无投切振荡，适应于 精确补偿的现场工作。 2、计算方法及投切依据 依据《DL/T597-1996低压无功补偿器订货技术条件》无功功率投切，目标功率因数为限制条件。
无功补偿容量的确定
1目前在无功补偿容量确定中存在的问题 在配电工程设计时需要合理地确定补偿容量。如果容量确定不合理，将会降低补偿效果，缩短设备的使用寿命，使用户在经济上遭受损失。 企业所需无功容量的大小为 )(21??βtg tg P Q c aw c -= （1） 式中c P ---由变配电所供电的月最大有功功率 aw β---月平均负载率 1?---补偿前的功率因数角 2?---补偿后的功率因数角 在实际配电工程设计时一般都采用经验系数，即 b c W K Q β= （2） 式中b W ---配变容量 βK ---经验系数 许多设计单位设计时都将βK 值取为变压器容量的1/3左右（负 载率为70%-80%）。其中补偿降压变压器励磁无功功率和漏抗无功损失之和为h c W Q %)12~%8(=，补偿供电区尖峰无功负荷为 W h 左右。 无论采用式（1），还是经验系数法来确定补偿容量，都是以把用户功率因数提高到0.9~0.95为标准。有理论分析可知当功率因数超过0.95时，功率因数值随电容量增加的曲线趋于平缓，如图1表示。因此，功率因数值越接近1，投资效益比越低，再增加补偿容量是不经济的。但是，理论分析忽略了电容器容量衰减造成补偿容量下降所
引起的经济损失，在实际应用中并不合理。 00.20.40.60.8 1.0 1.2 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.800.85 0.90 0.95 1.00 )/(c aw c P Q K β= 图1 功率容量与功率因数关系曲线 那么无功补偿的合理容量应如何确定呢？笔者认为在计算时应综合考虑电容容量下降所带来的影响，留有一定的裕度，以求获得最佳经济效益。 2 合理补偿容量的确定 现在低压无功补偿一般均采用干式自愈式并联电容器。与油侵式电容器相比，这种电容具有体积小、无泄漏等许多优点，但缺点是寿命较短。因为自愈式电容其介质采用单层聚丙烯膜，表面蒸镀了一层2cos ?
无功补偿容量计算
一、无功补偿装置介绍 现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC与SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1) 固定电容器组。其特点就是价格便宜,运行方式简单,投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好,因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出,从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿,且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度就是不停变化的,利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化,因此固定电容器组不适应光伏场的要求,不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2) 分组投切电容器组。分组投切电容器组与固定电容器组的区别主要就是将电容器组分为几组,在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题,且分的组数较少,一般为2～3组(分的组数多了,投资与占地太大),仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3) 有载调压式电容器组。有载调压式电容器组与固定电容器组的区别主要就是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知,电容器组产生的无功功率与端电压的平方成正比,故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短,由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多,一般为8～10档,每档的补偿无功功率不大,过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。 4) SVC。SVC全称为Static Var Compensator,即静态无功补偿装置。 SVC如上图所示接入系统中,电容器提供固定的容性无功Qc。电抗器提供滞后的无功,大小连续可调。可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联可控硅的触发角α来控制电抗器吸收的
无功补偿容量计算系数表
无功补偿容量计算系数表 改善拟改善功因：Cos B2 前功 因0.80 0.85 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 Unity Cos 0 1 0.50 0.9821.1121.2481.2761.3061.3371.3691.4031.4401.4811.5291.5901.732 0.51 0.9371.0671.2021.2311.2611.2911.3241.3581.3951.4361.4841.5441.687 0.52 0.8931.0231.1581.1871.2171.2471.2801.3141.3511.3921.4401.5001.643 0.53 0.8500.9801.1161.1441.1741.2051.2371.271 1.3081.3491.3971.4581.600 0.54 0.8090.9391.0741.1031.1331.1631.1961.2301.2671.3081.3561.4161.559 0.55 0.7680.8991.0341.0631.0921.1231.1561.1901.2271.2681.3151.3761.518 0.56 0.7290.8600.9951.0241.0531.0841.1161.151 1.1881.2291.2761.3371.479 0.57 0.6910.8220.9570.9861.0151.0461.0791.1131.1501.1911.2381.2991.441 0.58 0.6550.7850.9200.9490.9791.0091.0421.0761.1131.1541.2011.2621.405 0.59 0.6180.7490.8840.9130.9420.9731.0061.0401.0771.1181.1651.2261.368 0.60 0.5830.7140.8490.8780.9070.9380.9701.0051.0421.0831.1301.1911.333 0.61 0.5490.6790.8150.8430.8730.9040.9360.9701.0071.0481.0961.1571.299 0.62 0.5150.6460.7810.8100.8390.8700.9030.9370.9741.0151.0621.1231.265 0.63 0.4830.6130.7480.7770.8070.8370.8700.9040.9410.9821.0301.0901.233 0.64 0.4510.5810.7160.7450.7750.8050.8380.8720.9090.9500.9981.0581.201 0.65 0.4190.5490.6850.7140.7430.7740.8060.8400.8770.9190.9661.0271.169 0.66 0.3880.5190.6540.6830.7120.7430.7750.8100.8470.8880.9350.9961.138 0.67 0.3580.4880.6240.6520.6820.7130.7450.7790.8160.8570.9050.9661.108 0.68 0.3280.4590.5940.6230.6520.6830.7150.7500.7870.8280.8750.9361.078 0.69 0.2990.4290.5650.5930.6230.6540.6860.7200.7570.7980.8460.9071.049 0.70 0.2700.4000.5360.5650.5940.6250.6571.2470.7290.7700.8170.8781.020 0.71 0.2420.3720.5080.5360.5660.5970.6290.6630.7000.7410.7890.8490.992 0.72 0.2140.3440.4800.5080.5380.5690.6010.6350.6720.7130.7610.8210.964 0.73 0.1860.3160.4520.4810.5100.5410.5730.6080.6450.6860.7330.7940.936 0.74 0.1590.2890.4250.4530.4830.5140.5460.5800.6170.6580.7060.7660.909 0.75 0.1320.2620.3980.4260.4560.4870.5190.5530.5900.6310.6790.7390.882 0.76 0.1050.2350.3710.4000.4290.4600.4920.5260.5630.6050.6520.7130.855 0.77 0.0790.2090.3440.3730.4030.4330.4660.5000.5370.5780.6260.6860.829 0.78 0.0520.1830.3180.3470.3760.4070.4390.4740.5110.5520.5990.6600.802 0.79 0.0260.1560.2920.3200.3500.3810.4130.4470.4840.5250.5730.6340.776 0.80 - 0.1300.2660.2940.3240.3550.3870.4210.4580.4990.5470.6080.750 0.81 - 0.1040.2400.2680.2980.3290.3610.3950.4320.4730.5210.5810.724 0.82 - 0.0780.2140.2420.2720.3030.3350.3690.4060.4470.4950.5560.698 0.83 - 0.0520.1880.2160.2460.2770.3090.3430.3800.4210.4690.5300.672 0.84 - 0.0260.1620.1900.2200.2510.2830.317 0.3540.3950.4430.5030.646