大庆油田电网无功补偿技术的应用现状及方案优化
电网的无功补偿—
摘要 电压是电能质量的重要指标之一，网损是电力企业的一项重要综合性技术经济指标。长期以来电力系统网络损耗问题比较突出，而无功补偿是降低线损的有效手段。随着电力系统负荷的增加，对无功功率的需求也日益增加。在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。 本文从无功补偿的现实意义出发，分析了无功补偿的必要性和经济效益。简单介绍了目前无功补偿研究的现状，探讨无功补偿的原理并对主要的几种无功补偿方式进行了简要的分析，给出本文设计用于并联电容器组补偿方式的智能低压无功补偿装置的研究任务。装置采用ATT7022A检测电网运行参数，减少了CPU运算量，提高电网参数辨识的精度，并可以简化系统软件设计。系统以Atlmega64处理器为控制核心，采用功率因数控制和电压限制相结合的方式工作，并给出采用永磁真空开关在特定电压相角投切电容器的方法，有效解决了电容器投切过程中在线路上产生涌流的缺点，并设有多种保护措施，保护系统可靠、稳定运行。装置还设计了友好的人机接口和通讯接口，使用方便。 关键词：无功补偿、并连电容器、ATT7022A、Atlnega64
ABSTRACT V oltage is one of important quality index of electric power system. Power loss is an important synthesis technical and economic index of power companies. In the past several years, the problem of power loss is very serious. However, reactive compensation is an effective method to save power loss .Due to increasing loads of electric power system, demand of reactive power was also increasing. It became necessary means that reactive power compensation devices were installed in proper position of electric network. This thesis considers the significance of reactive Power compensation and analyses the indispensability and economic benefits of reactive Power compensation. The development status of reactive power compensation is briefly introduced. Principles of reactive power compensation are explained. Several primary reactive power compensation solutions are discussed. This thesis proposed an intelligent low voltage reactive compensation control scheme and implemented device for shunt capacitor compensation. An ATT7022A is adopted to detect the power grid operation information to reduce the calculation volume of CPU and enhance the precision of power grid parameter identification. This also simplifies design work of the software. ATMEGA64 is utilized as the main process unit and method combining power factor control and voltage limitation is used as the system working mode. Specific voltage phase is determined to switching shunt capacitor via permanent magnetic vacuum synchronous switch. Thus the surge produced during the traditional capacitor switching method is greatly diminished. It provides diverse protect measures to ensure the stability and reliability. It bears friendly human machine
无功补偿改造技术方案
项目编号：陕西斯瑞工业有限责任公司真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目 编写：王海龙 会审： 审定： 批准： 2013年01月20日
目录1．无功补偿的经济意义 2.公司中频炉的电路分析 3.效益分析 4.中频熔炼电源的改进方案 5.配电室的无功补偿配套方案 6.联系电话
一、无功补偿的原理及经济意义 1.无功补偿的原理 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 例如磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在纯感元件中作功时,电流超前于电压90度 电流通过元件中作功时,电流滞后电压90度同一电路中,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接近0度，也就是尽可能使电压、电流同相位，使电路呈现纯阻性电路的特性。这样电路中电流最小，那么流过整个闭合回路的电路中的损耗最小，负载的转换效率最高，这就是无功补偿的原理，工厂企业的设备主要是各种电机及感性负载具体分析如下： 电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例，为了便于分析，假定： a)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称； b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； d)磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为： (1) 式中：为定子相绕组电压(V)；为定子相绕组电流(A)；
并联电容器无功补偿方案
课程设计 并联电容器无功补偿方案设计 指导老师：江宁强 1010190456 尹兆京
目录 1绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2无功补偿的提出 (3) 1.3本文所做的工作 (3) 2无功补偿的认识 (3) 2.1无功补偿装置 (3) 2.2无功补偿方式 (4) 2.3无功补偿装置的选择 (4) 2.4投切开关的选取 (4) 2.5无功补偿的意义 (5) 3电容器无功补偿方式 (5) 3.1串联无功补偿 (5) 3.2并联无功补偿 (6) 3.3确定电容器补偿容量 (6) 4案例分析 (6) 4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (6) 4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (13) 4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (15) 5总结 (21) 1绪论 1.1引言 随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。用电负荷的增加，必然要
求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。 1.2无功补偿的提出 电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。 1.3本文所做的工作 主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。 2无功补偿的认识 2.1无功补偿装置 变电站中传统的无功补偿装置主要是调相机和静电电容器。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等相继出现，将其作为投切开关无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。如今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管投切的无功补偿设备，主要有以下三大类型: 1、具有饱和电抗器的静止无功补偿装置； 2、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC 3、采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。
对电容柜内无功补偿装置的改造分享
对电容柜内无功补偿装置的改造分享 现场技术支持工程师：赵工 （希拓电气（常州）有限公司） 无功补偿主要是为了提高供配电系统功率因数。提高功率因数不仅可以增加电网中有功功率的常数，减少无功损耗，有效提高功率因素，降低线损，改善供电质量电安全性，而且也是提高电器设备的利用率和使用容量，改善公司生产工艺的有效措施。 故，提高功率因数主要作用有： ①稳定系统输出电压； ②提高输电效率； ③改善供电质量； ④提高输电安全性。 下面我用实际案例来具体分析： 1、案例详情： 经调查，该公司的老厂区有十四个老分变电所已超过20年！是典型的无功补偿柜设备老旧、自动化程度低，采用整组电容器投切的方式，系统控制简单问题。而且除近几年改造的少数几个变电所外，其余变电所无功补偿柜几乎失去作用。 根据变电所当时负荷情况，不能将电容器组分组太多，原补偿柜只能采集三相电源中的一相数据来控制其补偿电容器组投切。由于三相不平衡，不能准确投入补偿，供电线路电过高引起保护装误解动，造成不投则欠补，投则过补现象，使系统的功率因数偏低，达不到补偿目的！ 随着该公司的不断发展，负荷增加及大型的精密加工设备、数控加工中心及新产品、新工艺、新设备其中有很多精密仪器，和测试仪器的用电指标对供电电网的用电指标也提出了很高的要求因此，现有无功补偿已远远不能满足其无功补偿需求，需要进行无功功补偿柜改造！ 2、前期调查： 通过对该木工变电所现场检测及该公司历史数据得出：每月上旬、中旬和下旬测得功率因素值如下，远远满足不了规定的：“低压配电室补偿后的功率因素要求不得低于0.9”的要求。 3、目标值确定：
本着节约成本的原则决定：保留原有框架部分，更新控制电气元件，安装完成后使功率因素达到0.95以上！ 功率因数值改造前后对比图 4、方案制定： 根据该公司的变压器容量为1000KVA及负荷状况： 1）我选择安装5组希拓电气原装进口电容器，每组容量60kvar，总容量为300kvar。串联纯铜绕组的电抗器，组成谐波滤波装置，即可进行无功补偿，同时还可以吸收大量的谐波，显著降低了电气的损耗，提升电能质量，净化电网，保障电网运行安全。 2）考虑到节约成本问题，为其保留了原有框架，重新设计了电器元件的结构组件，避免重新更换整个设备而节约了成本。 3）使用可控硅晶闸管投切开关：使电压过零触发，电流过零断开，真正实现投切无涌流，跟随速度快，有效补偿冲击性负荷，很好地取代传统投切装置，安全可靠。
配电网无功补偿方式
配电网无功补偿方式 合理的无功补偿点的选择以及补偿容量的确定，能够有效地维持系统的电压水平，提高系统的电压稳定性，避免大量无功的远距离传输，从而降低有功网损。而且由于我国配电网长期以来无功缺乏，造成的网损相当大，因此无功功率补偿是降损措施中投资少回收高的有效方案。配电网无功补偿方式常用的有：变电站集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上无功补偿方式和用户终端分散补偿方式。 配电网无功补偿方案 1 变电站集中补偿方式 针对输电网的无功平衡，在变电站进行集中补偿(如图1的方式1)，补偿装置包括并联电容器、同步调相机、静止补偿器等，主要目的是改善输电网的功率因数、提高终端变电所的电压和补偿主变的无功损耗。这些补偿装置一般连接在变电站的10kV母线上，因此具有管理容易、维护方便等优点。 为了实现变电站的电压控制，通常采用无功补偿装置(一般是并联电容器组)结合变压器有载调压共同调节。通过两者的协调来进行电压/无功控制在国内已经积累了丰富的经验，九区图便是一种变电站电压/无功控制的有效方法。然而操作上还是较为麻烦的，因为由于限值需要随不同运行方式进行相应的调整，甚至在某些区上会产生振荡现象;而且由于实际操作中变压器有载分接头的调节和电容器组的投切次数是有限的，而在九区图没有相应的判断。因此，现行九区图的调节效果还有待进一步改善。 2 低压集中补偿方式 在配电网中，目前国内较普遍采用的无功补偿方式是在配电变压器380V侧进行集中补偿(如图1的方式2)，通常采用微机控制的低压并联电容器柜，容量在几十至几百千乏左右，根据用户负荷水平的波动投入相应数量的电容器进行跟踪补偿。它主要目的是提高专用变用户的功率因数，实现无功补偿的就地平衡，对配电网和配电变的降损有积极作用，同时也有助于保证该用户的电压水平。这种补偿方式的投资及维护均由专用变用户承担。目前国内各厂家生产的自动补偿装置通常是根据功率因数来进行电容器的自动投切。就这种方案而言，虽然有助于保证用户的电能质量，但对电力系统并不可取。虽然线路电压的波动主要由无功量变化引起，但线路的电压水平往往是由系统情况决定的。当线路电压基准值偏高或偏低时，无功的投切量可能与实际需求相去甚远，易出现无功过补偿或欠补偿。 对配电系统来说，除了专用变之外，还有许多公用变。而面向广大家庭用户及其他小型用户的公用变，由于其通常安装在户外的杆架上，实现低压无功集中补偿则是不现实的：难于维护、控制和管理，且容易造成生产安全隐患。这样，配电网的无功补偿受到了很大地限制。 3 杆上补偿方式 由于配电网中大量存在的公用变压器没有进行低压补偿，使得补偿度受到限制。由此造成很大的无功缺口需要由变电站或发电厂来填，大量的无功沿线传输使得配电网网损仍然居高难下。因此可以采用10kV户外并联电容器安装在架空线路的杆塔上(或另行架杆)进行无功补偿(如图1的方式3)，以提高配电网功率因数，达到降损升压的目的。但由于杆上安装的并联电容器远离变电站，容易出现保护不易配置、控制成本高、维护工作量大、受安装环境和空间等客观条件限制等问题。因此，杆上无功优化补偿必须结合以下实际工程要求来进行： (1)补偿点宜少，建议一条配电线路上宜采用单点补偿，不宜采用多点补偿; (2)控制方式从简。建议杆上补偿不设分组投切; (3)建议补偿容量不宜过大。补偿容量太大将会导致配电线路在轻载时出现过电压和过补偿现象;另外杆上空间有限，太多数电容器同杆架设，既不安全，也不利于电容器散热; (4)建议保护方式应简化。主要采用熔断器和氧化锌避雷器作简单保护。 显然，杆上无功补偿主要是针对10kV馈线上的公用变所需无功进行补偿，因其具有投资小，回收快，补偿效率较高，便于管理和维护等优点，适合于功率因数较低且负荷较重的
电网建设中的无功补偿
X 10 电网建设中的无功补偿 1功率因数和无功功率补偿的基本概念 1.1功率因数：电网中的电气设备如电动机变压器等属于既有电感又有电阻的电 感性负载，电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差， 相位角的余弦 cos ?即是功率因数，它是有功功率与视在功率之比即 cos ? = P/S 。功率因数是 反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度及用电管理水平的一个重要 指标。 1.2无功功率补偿：把具有容性功率的装置与感性负荷联接在同一电路，当容性 装置释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性装置却在吸 收能量，能量在相互转换，感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功 功率中得到补偿。 2无功补偿的目的与效果 2.1补偿无功功率，提高功率因数 2.2提高设备的供电能力 由P = S ? cos ?可看出，当设备的视在功率 S 一定时，如果功率因数cos ? 提高，上式中的P 也随之增大，电气设备的有功出力也就提高了。 2.3降低电网中的功率损耗和电能损失 由公式I = P/( ? U ? cos ? )可知当有功功率P 为定值时，负荷电流I 与 cos ?成反比，安装无功补偿装置后，功率因数提高，使线路中的电流减小，从 而使功率损耗降低：△ P =I 2R,降低电网中的功率损耗是安装无功补偿设备的主 要目的。 2.4改善电压质量 在线路中电压损失4U 的计算公式如下： A U= 式中 A U ——线路中的电压损失kV P ——有功功率MW
]=300 X( 1. 33— 0. 48) =255 (kvar ) Q= Q -- 无功功率Mvar U -- 额定电压kV R ――线路总电阻Q X L ――线路感抗Q 由上式可见，当线路中的无功功率 Q 减少以后，电压损失4U 也就减少了 2.5减少用户电费开支，降低生产成本。 2.6减小设备容量，节省投资。 3无功补偿容量的选择 3.1按提高功率因数值确定补偿容量 Q c 式中P ——最大负荷月的平均有功功率 kW cos ? i cos ? 2 - 补偿前后功率因数值 例如：某加工厂最大负荷月的平均有功功率为 300kW 功率因数cos ?二0.6， 拟将 功率因数提高到0.9，则所选的电容器容量为： 3.2按提高电压值确定补偿容量Q (kvar ) 式中 △ U 需要提高的电压值 V (kvar ) Q=300X[
无功补偿,现场无功补偿技术升级改造方案
承德建龙低压变压器无功改造节电计算和效益分析 根据现场测试，变压器大小，谐波情况，综合结算各配电室补偿情况如下：
最终确定补偿容量为21920Kvar。 我们选择设计480V电容，运行电压为400V，实际补偿容量为安装容量的0.694，实际补偿容量为： 实际补偿容量=21920×0.694=15212.48Kvar 考虑到设备启停及其他运行情况，补偿量也就在70%左右，实际投入补偿容量为：实际投入补偿容量=15212.48×0.7=10648.736 根据计算标准： 年可节电量=补偿容量×无功经济当量×年运行时间 “补偿容量”为实际投运的补偿容量，单位是kva “年运行时间”按照一年运行333天计算，为8000小时 “无功经济当量”按照国家标准GB12497《三相异步电动机经济运行》中的规定：KQ 为无功经济当量 当电动机直连发电机母线KQ=0.02～0.04 二次变压取KQ=0.05～0.07 三次变压取KQ=0.08～0.10； 这个标准的规定是适用于异步电动机的，当然也可以参照适用于其他无功负荷。 计算结果如下： 我们补偿在变压器二次侧，所以无功经济当量KQ取最小0.05 年可节电量=10648.736×0.05×8000=4259494.4度
综合分析： 一. 每年节约电量4259494.4度 二. 降低线路损耗 三. 无形效益分析： 1通过无功补偿提高功率因数，降低母线电压波动，提高供电质量 2降低总降压变电所的无功补偿和谐波治理压力，为优化主变容量费创造有利条件。 3通过滤除谐波，延长变压器和电机等电气设备使用寿命，防止对全厂电网的污染，提高电气系统稳定性 我公司生产的低压动态滤波补偿装置不但有补偿功能还有滤波功能，可以大幅减少系统谐波。对电器设备有很大的好处，下面介绍一下谐波的危害. 谐波的危害： 1无功补偿柜损坏：不能投切、投切开关烧毁、保险丝烧断、电容炸裂。 原因：是电容对高频的谐波电流呈低阻抗，电容过载；同时谐波电流诱发谐振，电容上产生更大的谐波电流，烧毁无功补偿装置。 2变压器、电缆过热：绝缘损坏、寿命缩短、噪声大、发热严重、降低输电能力 原因：绕组的损耗与频率的平方根成正比，铁芯的损耗与频率的平方成正比，在集肤效应作用下，高频的谐波电流会造成变压器电缆电机等用电设备发热严重；一些整流变压器带载的直流电机、变频器、中频炉等谐波源设备，经常出现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高；一些冶炼、铸造厂在正常用电 时电缆放炮、变压器烧毁现象也屡见不鲜。 3电机、轴承损坏：电机噪声大、温度高、绕组烧坏、轴承表面损伤 原因：谐波电流加在电机上，导致高频电流和负序电流产生，造成绝缘损坏，电机发热；高频电流通过杂散电容流过轴承，轴干与轴瓦间导电，断续产生火花形成电弧烧蚀表面。
电力电容器及无功补偿技术手册
电力电容器及无功补偿 技术手册 沙舟编著
目录 前言 第一章基本概念 (1) §1-1 交流电的能量转换 (1) §1-2 有功功率与无功功率 (2) §1-3 电容器的串联与并联 (3) §1-4 并联电容器的容量与损耗 (3) §1-5 并联电容器的无功补偿作用 (4) 第二章并联电容器无功补偿的技术经济效益 (5) §2-1 无功补偿经济当量 (5) §2-2 最佳功率因数的确定 (7) §2-3 安装并联电容器改善电网电压质量 (8) §2-4 安装并联电容器降低线损 (11) §2-5 安装并联电容器释放发电和供电设备容量 (13) §2-6 安装并联电容器减少电费支出 (15)
前言 众所周知，供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。电网频率稳定决定于电网有功平衡，波形主要决定于网络和负荷的谐波，电压稳定则决定于无功平衡。当然三者之间也具有一定的内在关系。无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。在系统中无功电源有同步发电机、同步调相机、电容器、电缆、输电线路电容、静止无功补偿装置和用户同步电动机，无功负荷则有电力变压器，输电线路电感和用户的感应电动机，各种感应式加热炉、电弧炉等。为了满足系统中无功电力的需求，单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的，静补装置中也是采用电容器等。因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重，加之调相机为旋转设备。建设投资大，运行维护费用高。近年来世界各国都积极装设电容器，满足系统无功电力要求，维持电压稳定。但各国主要是装设并联电容器，装串联电容器者较少，因此编者主要介绍并联电容器无功补偿技术，它还广泛应用于谐波滤波装置，动态无功补偿设备和电气化铁道无功补偿装置之中，因与电力系统谐波有关。限于篇幅，准备在“谐波技术”中详述。这里主要介绍一些无功补偿技术基础。限于编者水平，加上时间仓促，不当之处难免，请读者批评指正。
电网的无功补偿与电压调整
电网的无功补偿与电压调整 、输电网的无功补偿与电压调整 输电网多数无直供负载，一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路，有串联补偿（又称纵补偿）与并联补偿（又称横补偿）之分。电压支撑则多用于与地区受电网络连接的输电网的中枢点。 1.1电抗器补偿 电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备，用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率，以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择，其补偿度（电抗器容量与线路充电功率之比）国外统计大多为70-85，个别为65，一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两端，且不设断路器。 1.2串连电容补偿 串联电容用来补偿输电线路的感抗，起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成，并联支数由线路输送容量而定，串联个数则由所需的串联电容补偿度（串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比）而定。串联电容补偿一般在50以下，不宜过高，以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时，也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。 1.3中间同步或静止补偿 在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，利用这些
装置的无功调节能力，在线路轻载时吸收线路充电功率，限制电压升高；在线路重载时发出无功功率，以补偿线路的无功损耗，支持电压水平，从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点，若设在线路首末端，则调节作用消失。 输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网相联的枢纽点，常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置，或者二者都有，以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。 电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来，国内外均注重静止补偿装置的应用。 2、配电网的无功补偿与电压调整 以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。 2.1相位补偿亦称功率因数补偿 用电电器多为电磁结构，需要大量的励磁功率，致使用户的功率因数均为滞相且较低，一般约为0.7左右。励磁功率滞相的无功功率在配电网中流动，不仅占用配电网容量，造成不必要的损耗，而且导致用户
平顶山无功补偿技术方案
技术方案 项目名称：集团尼龙公司 6kV无功补偿设备
1 现场参数采集 6kV Ⅰ母进线柜参数 有功功率P=3.29MW,瞬时值 无功功率Q=2.27Mvar,瞬时值 电流（线）I=375A ,瞬时值会在389A、410A、420A等波动电压（线）U=5.98kV ,瞬时值会在6kV、6.1kV等波动 功率因数cosφ=0.82 6kV Ⅱ母进线柜参数 有功功率P=4.23MW,瞬时值 无功功率Q=2.86Mvar,瞬时值 电流（线）I=510A ,瞬时值会在520A、550A等波动 电压（线）U=6kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 6kV 电容器柜参数 无功功率Q=781kvar,瞬时值 额定电流Ic=75A 电压（线）U=6.1kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 2 参数计算 6kV Ⅰ母无功功率Q C1为，目标功率因数为cosφ 2=0.99 Qc P = 带入参数计算为：Q C1=1827kvar 即：在目前的负荷有功功率为3290kW时，需要目标功率因数为0.99，成套电容器设备的输出容量应为1827kvar。 根据GB50227-1995的规定电容器设备的过负荷能力 a. 稳态过电流:装置能在方均根据值不超过1.1×1.30In的电流连续运行。 b 稳态过电压:装置的连续运行电压为1.05UN下表现规定的稳态电压下运行相应的时间。 稳态过电压
所以电容器设备的额定电压选择为6.6/ 运用，使系统中存在了大量的谐波源。这些谐波源产生的谐波会对系统的设备造成严重的影响。例如母线电压互感器谐振等。为了使电容器设备的可靠运行并对谐波进行抑制，需要在电容器回路中串联电抗器进行谐波抑制。对本工程的使用中考虑系统中可能存在的谐波源为电力电子组成的六脉三相整流桥，产生的谐波主要是6k ±1次谐波。主要表现为5次、7次谐波，根据GB50227-2008的规定： 对抑制谐波的电抗器已经进行了规定:当谐波为5次级以上时，电抗率易取4.5%～6.0%；所以在系统中串联6%电抗率的电抗器抑制系统谐波。在电抗器串联后，要达到1827kvar 的补偿容量需要的安装容量为： 2121 ( )1U Q Q U k =??-输出安装 U 1—母线电压 U 2—电容器端电压 k —串联电抗器电抗器率 221 2 ()1)6.6( )16%)18276 2078var U Q k Q U k =?-?=?-?=安装输出（（ 考虑到母线上还有一台1800kW 的异步电动机需要投入电网，在异步电动机在稳定负荷运行时，母线上的有功功率为: 12329018005090P P P kW =+=+=总 在1827kvar 的补偿容量投入后的，把参数反带入公式，此功率因数变为： Qc P = 2cos 0.947?= 所以在电动机设备投入后，功率因数仍然满足要求。 考虑工厂的现有情况，在各级补偿点均进行了无功补偿，并且网络内还有发电机设备，所以PCC 的110kV
电力电容器的补偿原理精编版
电力电容器的补偿原理公司标准化编码 [QQX96QT-XQQB89Q8-NQQJ6Q8-MQM9N]
1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行
无功补偿安装施工方案
10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目施工方案 批准： 审核： 编制： 广西横县东泰电气工程有限责任公司 年月日
目录 一、工程概况....................................... 错误!未定义书签。 二、施工任务及计划时间............................. 错误!未定义书签。 三、施工组织措施：................................. 错误!未定义书签。 四、施工技术措施：................................. 错误!未定义书签。 五、施工健康、环境保护措施：....................... 错误!未定义书签。
一、工程概况 1、工程名称：10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目 2、项目批文号： 3、工程规模： 1）、六景街4号公变、下甘村1号公变、甲俭村1号公变、甲俭村2号公变等47套无功补偿装置安装。 4、建设单位：横县供电公司 5、施工单位：广西横县东泰电气工程有限责任公司 二、施工任务及计划时间 1、施工计划及任务 三、施工组织措施： 1、组织机构 项目负责人：周伟 施工负责人：陈琳 安全负责人：谢孙荣 技术负责人：蒙瑞团 2、责任分工 项目负责人职责 、受公司委托，代表公司负责履行本工程的施工合同，对本工程项目全面负责。 、贯彻执行国家和上级的有关法律、法规、方针、政策和承包合同的要求，接受业主和监理的有关工程的各项指令，确保工程的质量、安全目标和进度要求的全面实现。 、负责建立和管理项目部机构，组织制定各管理规章制度并贯彻执行，明确各部门的职责范围。 、建立健全质量保证体系和安全监察及文明施工保障体系，并保证其良好运行。
电网的无功补偿与电压调整
电网的无功补偿与电压调整 1、输电网的无功补偿与电压调整 输电网多数无直供负载，一般不为调压目的而设置无功补偿装置。参数补偿多用于较长距离的输电线路，有串联补偿（又称纵补偿）与并联补偿（又称横补偿）之分。电压支撑则多用于与地区受电网络连接的输电网的中枢点。 1.1电抗器补偿 电抗器是超高压长距离输电线路的常用补偿设备，用以补偿输电线路对地电容所产生的充电功率，以抑制工频过电压。电抗器的容量根据线路长度和过电压限制水平选择，其补偿度（电抗器容量与线路充电功率之比）国外统计大多为70-85，个别为65，一般不低于60。电抗器一般常设置在线路两端，且不设断路器。 1.2串连电容补偿 串联电容用来补偿输电线路的感抗，起到缩短电气距离提高稳定性水平和线路的输电容量的作用。串联电容器组多为串、并联组合而成，并联支数由线路输送容量而定，串联个数则由所需的串联电容补偿度（串联电容的容抗与所补偿的线路感抗之比）而定。串联电容补偿一般在50以下，不宜过高，以免引起系统的次同步谐振。输电网中因阻抗不均而造成环流时，也可用串联电容来补偿。日本在110kV环网中就使用了串联电容补偿。 1.3中间同步或静止补偿 在远距离输电线路中间装设同步调相机或静止补偿装置，利用这些装置的无功调节能力，在线路轻载时吸收线路充电功率，限制电压升高；在线
路重载时发出无功功率，以补偿线路的无功损耗，支持电压水平，从而提高线路的输送容量。中间同步或静止补偿通常设在线路中点，若设在线路首末端，则调节作用消失。 输电网的电压支撑点与调压输电网与受电地区的低一级电压的电网 相联的枢纽点，常设置有载调压变压器或有相当调节与控制能力的无功补偿装置，或者二者都有，以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。 电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用同步调相机和静止无功补偿装置辅以适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。近年来，国内外均注重静止补偿装置的应用。 2、配电网的无功补偿与电压调整 以相位补偿和保证用户用电电压质量为主。 2.1相位补偿亦称功率因数补偿 用电电器多为电磁结构，需要大量的励磁功率，致使用户的功率因数均为滞相且较低，一般约为0.7左右。励磁功率——滞相的无功功率在配电网中流动，不仅占用配电网容量，造成不必要的损耗，而且导致用户电压降低。相位补偿是以进相的无功补偿设备（如并联电容器）就近供给用户或配电网所需要的滞相无功功率，减少在配电网中流动的无功功率，降低网损，
电力电容器的补偿原理
1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 2.1优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 2.2缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 3.1高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 3.2高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 3.3低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 3.4低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行
机房改造技术方案
机房改造技术方案 12.2.1、机房改造技术方案综述 本次***大学网络中心机房物理基础设施改造及升级采用台达整体解决方案，集中一体化设计，系统模块化的结构，为客户提供可用性高的、扩展性、适应性强的机房基础设施解决方案。 12.2.1.1、本次机房改造组成： 机房基础设施改造及升级、机房UPS 供配电系统、机房制冷系统、机房IT 设备机械支撑；机房动环监控与管理等。系统方案组成图如下： 精密空调 高效速能 控温节能最轻松 机柜 模块化设计 优化空间使用率 电源管理 优化电源管理 让您灵活整合各 样配电需求 环境监控 资料中心安全最佳守护者 InfraSuite 集成一体化设计 系统模块化架构
12.2.1.2、系统基本情况说明： 2.1、为了保证通风与制冷的效率，机房净高设计为≥2.6米，地板高度≥400mm。机柜空余位置安装盲板，组成严密的冷热通道。 2.2、UPS主机、电池、动力配电柜安装在电池房，精密空调、机柜、列头柜等静电地板上落地安装，精密空调下方定做专业架子。 2.3、机房供电系统采用2台40KVA UPS（可扩展为120KVA UPS系统）组成2N系统供电，为机房机柜配电系统配置1台可双路输入的精密列头配电柜，每个机柜提供2路独立的电源供电。 2.4、精密空调采用2套下送风制冷精密空调，双压缩机，单台制冷量4 3.5kW；考虑节能需要，采用EC风机。单台机组风量要求≥12600m3/h；显热比≧0.94，能效比（EER）≧3.0；温度调节精度：±1℃，温度调节范围：16~30℃；湿度调节精度：±5%，湿度调节范围：35~80%，充分满足机房制冷需要。 2.5、机柜系统合计15个，尺寸600*1090*2000mm，每个机柜配置2个IEC标准的专业PDU，为机柜提供双路供电。 2.6、机房布线采用机柜顶上走线的模块化走线方案，具备3个各自独立的电源、光纤、网络走线槽，支持上走线。走线槽采用预工程化的模块化机柜顶部上走线系统，实现在现场免工具快速安装快速部署。 2.7、机房监控采用模块化、易扩展的监控系统，设置专用监控室及LCD液晶监控屏，更注重机房能效管理和IT微环境的管理。 2.8、对机房区域中间墙体拆除和修补，消防控制开关改造后适当移位，并增加相应的点位，满足现有整体消防功能要求。将现有办公大厅北边区域用12厘单片防火玻璃隔断钢
对电网无功补偿的探讨
对电网无功补偿的探讨 发表时间：2018-09-18T20:13:23.650Z 来源：《基层建设》2018年第23期作者：刘桂秀 [导读] 摘要：无功功率是保证电网电压稳定和减少有功损耗的重要因数，它的产生基本不消耗能源，但无功功率在输电线路上传送却要引起无功功率和电网电压的损耗。 身份证号码：45232219830915xxxx 摘要：无功功率是保证电网电压稳定和减少有功损耗的重要因数，它的产生基本不消耗能源，但无功功率在输电线路上传送却要引起无功功率和电网电压的损耗。通过有效合理的对无功补偿设备的配置，改善无功功率的分布可以有效的减少无功功率和电网电压的损耗。 关键词：无功功率、无功补偿、电网电压、损耗 电网传输的功率分有功功率和无功功率。直接消耗电能，将电能转变为机械能、热能等，利用这些能做功的部分功率称为有功功率；不消耗电能，只是把电能转换成另一种形式的能，这种能作为电气设备能够做功的必备条件，并且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，无功功率的传送同样需要电流来完成，这样就会增加线路上的功率损耗，引起发热，增加线路末端的电压降。 电网中有很多感性负载要吸收无功功率，如变压器、交流电焊机等，且这部分感性无功值是大于零的，在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，由于容性无功的值小于零，这样一个小于零的无功和一个大于零的无功就可以相互抵消，这样就减少了无功功率在电网线路中的流动，因此降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，以实现无功功率的就地供应、分区平衡，从而提高电能做功的效率，这就是无功补偿。 电网无功补偿的基本原则：按电压分层、按电网分区、就地平衡，避免无功功率的远距离输送，以免占用线路输送容量和增加有功损耗。 一、无功补偿的设计原则 无功补偿应全面规划、合理布局、分级补偿，就地平衡的原则确定最优的补偿容量和分布方式，具体内容如下： 1、总体的无功平衡与局部的无功平衡相结合。既要满足供电网的总无功需求，又要满足分线、分站的变电站及各用户无功平衡。 2、集中补偿和分散补偿相结合。以分散补偿为主，这就要求在负荷集中的点进行补偿，既要在变电站进行大容量集中补偿，又要在配电线路、配电变压器和用电设备处进行分散补偿，使无功平衡，减少变压器和线路的损耗。 3、高压补偿与低压补偿相结合。以低压补偿为主，高压无功补偿装置应装设在变压器的主要负荷侧，当不具备条件时，可装设在变压器的第三绕组侧，高压侧无负荷时，不得在高压侧装设补偿装置。 4、降损和调压相结合。以降损为主，兼顾调压。这是针对供电半径较长，分支较多，负荷比较分散，自然功率因数低的线路。这种线路负荷率低，线路的供电变压器多工作在空载或轻载的工况下，线路损耗大，若对此线路进行补偿，可提高线路的供电能力。 二、无功补偿容量的确定 1、高压补偿容量：变电站内按主变压器容量的10%-15%配置，线路补偿按照15%配置； 2、低压集中补偿容量：按变压器容量的20%-40%配置； 3、就地补偿容量：一般按电动机功率的25%-40%。 三、无功补偿回路数的确定 在补偿容量确定的情况下，补偿的回路数分得越多，每一回路的补偿容量越小，补偿的效果越好，但投资越大，设备的造价越高，产品的性价比越差。同时电容器的分组数越多，与系统发生谐振的几率越大。 通常根据最小负荷波动特点确定单支路补偿的容量，从而确定补偿回路数。0.4kV系统的户外补偿箱一般选择2-4个回路，户内补偿柜一般选择4-10个回路，高压补偿一般1-4回路，补偿回路数越多，在存在谐波的情况下与系统产生谐波谐振的几率越大。因此，在保证投切精度的情况下，以选择的回路数越少性价比越高。 四、选用电容器进行功率因数补偿的意义 采用电容器无功补偿具有管理维修方便，布置灵活，深入负荷中心，成本低廉等优点，低压电容器补偿被广泛应用，其重要意义有如下几点： 1、充分发挥发电机、变压器的装机容量的潜力，发电机、变压器只向负荷提供有功功率，而负荷所需的无功功率，则由电容器提供，电容器被看成是个无功电源。这样电源可只输送负荷所需的有功功率，从而减少线路有功损耗、线路导线截面积开关容量，从而节省投资。 2、无功补偿对减轻电压波动、改善电源质量有帮助。加入电容器补偿，可以减少线路无功功率的传输。当大型感性设备投入时，其冲击电流在线路上的压降减少，使电压波动的副值减少，从而改善电压质量。 3、采用电容器就地补偿后，对电动机的启动有好处，因为启动时无功就地由电容器供给，电网只有提供有功功率，线路电压降减少，电动机端电压提高，有利于电机的顺利启动。 4、采用电容补偿使功率因数提高，这样不但不会受到供电部门罚款，而且还可以得到奖励，直接获取经济效益。采用电容补偿，可使变压器装机容量减少，这样用户安装增容费减少，而按二部电价收取的固定电费部分也相应减少。 五、动态补偿和静态补偿的特点 静态补偿，是指补偿电容器不随无功功率的波动而实时跟踪投切，不但不实时投切，还要人为地延时投切，一般延时在40S以上。随着用电设备的投入或切除，电网所需的无功功率也随之变化，为了不使电容器投切过于频繁，造成投切元件损坏严重及电容器收到冲击次数过多，采取人为延时措施，待供电回路功率因数稳定地低于某一规定值后，再投入电容器。反之。当功率因数持续高于某一值，或出现向电网反送无功功率时，经延时后，上述现象没有改观再切除补偿电容器。静态补偿对用户在一段时间内的平均功率因数并无不良影响，也不影响供电部门对收费的影响，反而因避免频繁投切延长了执行元件及补偿电容器的使用寿命。另外，由于不随无功功率的波动而实时地进行投切，投切的执行元件采用接触器即能满足要求，从而减少补偿装置的造价，也方便对其维护。 动态补偿，是补偿电容器的投切要紧随负荷的无功功率的变化，不失时机的投切电容器，即进行实时跟踪补偿。为达到实时跟踪补偿的目的，从信号的检测到投切的执行要在10-20ms内完成。若采用电磁元件作执行元件，将无法满足快速投切要求。为达到此要求，采用