无功补偿和并联电容器
无功补偿和并联电容器
无功补偿和并联电容器
摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。
关键词:功率因数电容器无功补偿
由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。
1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式
电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。
电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。
电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。
除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。
安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。
(1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。
(2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。
(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。
电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。
(2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。
(3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
(2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
2、电容器组的保护
(1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。
当单台电容器发生故障后,通过熔丝熔断,可避免整组电容器的总开关频繁跳闸,保持了电容器组运行的连续性。
同时不中断无功输出,又可提高系统运行中电压的稳定性。
熔丝保护结构简单、安装方便,便于切除故障的电容器,并有明显的标志,使检修人员容易及时发现故障电容器的位置。
(2)过电压保护:它是防止运行系统过电压危害电容器组安全运行的保护装置。
当运行电压超过电容器组额定电压的 1.1-1.2倍时,开关自动跳闸,使电容器组退出运行状
态。
电容器组若安装了自动投切装置,则不需要再安装过电压保护装置。
这种保护运行效果较好,已被广泛采用。
(3)过电流保护:一般电容器均采用此种保护。
过电流保护主要是防止短路故障扩大和防止过负荷.当电容器组发生母线短路故障或过负荷超过规定的允许值时,开关自动跳闸,迅速切除故障,还可作为熔断器保护的后备保护。
(4)低电压保护:它主要是防止电容器组合闸损坏.考虑合闸产生的工频过电压和振荡过电压对电容器的危害,当运行母线电压降低到额定值的60%左右时,低电压保护动作于开关进行跳闸,使电容器组切断。
使用该保护可避免变电所事故停电后,再恢复送电时的同时合闸造成的危害。
(5)零序电压保护:电容器发生故障后,由于熔断器熔丝熔断,将故障电容器切除,从而引起电容器组三相电容值不平衡而产生的`电压不平衡来启动继电器,使开关跳闸。
单星形接线的电容器组多采用零序电压保护。
(6)不平衡电流保护:它是利用故障相电容器容抗减小后电流增加,利用增加的电流值与正常相电流值之差来启动过电流继电器,从而使开关自动跳闸,从而保护了电容器。
3、电容器组的运行条件
额定电压,电容器组允许在其1.1倍额定电压下短期运行;允许过电流,电容器组不得在其1.3倍额定电流下运行;额定频率,电容器组的频率必须与电网上的工作频率一致,因为电容器的容抗与频率成反比。
允许温升,电容器运行温度过高,会影响其使用寿命,甚至引起介质击穿,造成电容器损坏。
因此温度对电容器的运行是一个极为重要的条件。
电容器的周围环境温度应遵照制造厂的规定。
若厂家无规定时,一般应为-40-+40℃;允许温升15-20℃;电容器的芯片允许温升不超外壳的30℃。
三相电流不平衡不得超过5%。
4、电容器组的操作规定
(1)在正常情况下的投入或退出运行,应根据无功负荷电流、电压以及负荷功率因数等三种情况来决定。
(2)变电所进行全部停电操作时,须先拉开电容器组开关,后拉开各出路出线开关;变电所恢复全部送电时,须先合上各出线开关,再合上电容器组开关。
(3)在发生下列异常情况之一时,须立即拉开电容器组开关,使其及时退出运行。
1)电容器组母线电流、电压超过电容器组允许值时。
2)电容器油箱外壳最热点温度及周转环境温度超过规定的允许值时。
3)电容器连接线接点严重过热或熔化。
4)电容器内部或放电装置有严重异常响声、电容器外壳有较明显异常膨胀、变形时。
5)电容器瓷套管发生严重放电闪烁;电容器喷油起火或油箱爆炸时。
(4)发生下列情况之一时,不查明原因不得将电容器组合闸送电:1)当电容器组开关跳闸后,不准强送电。
2)当变电所出现事故跳闸,全所无电后,必须将电容器组的开关拉开。
3)熔断器熔丝熔断后,查不明原因,不得更换熔丝强行送电。
4)电容器组再次合闸时,必须在断开3分钟之后进行。
5)电容器组每次拉闸之后,必须通过放电装置随即进行放电,待电荷消失后再合闸。
5、电容器常见故障及应对措施
(1)电容器运行时,电流、电压、温升等超过规定时,应将电容器及时退出工作。
当电容器喷油、着火时,应立即断开设备电源并灭火器灭火。
(2)运行时出现异常声响、渗漏油、外壳鼓胀时,可能运行温度、电压过高或高次谐波引起过电流,应及时退出工作,查明原因。
(3)当电容器熔断丝熔断时,应向调度员汇报并取得同意,在断开断路器。
断电后,对电容器放电,在查原因,若无故障迹象,可更换熔丝继续投入运行。
(4)电容器合闸投入运行前,必须放电完毕。
保护装置自动跳闸后,不得强行送电。
电容器不得安设自动合闸装置。
其他情况应根据检查中的实际问题,采取适当的方法进行妥善处理。
感性、容性无功功率,并联电抗器、电容器无功补偿的相关问题
感性、容性无功功率，并联电抗器、电容器无功补偿的相关问题 以下是本人最近纠结的问题，还望各位星星指正： 1：在实际应用中，我们通常把感性无功默认为正。所以通常说的无功，既为感 性无功。 2：发出感性无功，可以理解为消耗容性无功。其机理可以根据电流电压的参考 方面来确定。 3：电感负载是消耗感性无功的。关于这个结论，我们可以从电力系统的负载主要为感性负载，当电力系统重载运行时，缺感性无功功率，从而发电机需要发出 更多感性无功来认知。 但是，对于这点，我有自己的不解：既然是同向的电压和电流流经感性负载后，电压超前电流，造成了感性无功。那么何来消耗感性无功一说，应该是发出感性无功吧？这个理解是哪儿出现了问题？望指正。 4：并联电抗器的主要作用是降低长线路空载或者轻载时的线路末端升高的电压。其大概机理是：长线路空载或者轻载时，线路的对地电容和相间电容在线路上起到了主导作用，产生了容升效应，从而使线路末端电压升高。这里，讲述一下我对容升效应的理解：电容在线路上，吸收容性无功，相当于提供感性无功，以此和“电力系统缺感性无功时电压下降，发电机发出感性无功以维持电压平衡”的机理保持一致。而并联电抗器来吸收这种情况下过剩的感性无功，达到降低电压 的作用。 说明一下，这个理解方式，可以保证感性无功过剩会导致电压升高这个说法，不会出现矛盾。我看其他地方说在该情况下发生的线路末端电压升高是因为容性无功过剩的原因。如果是这样理解的话，岂不是在电网电压下降时，发电机应该发出大量容性无功而不是感性无功了？ 5：并联电容器的主要作用是提高功率因数，改善电压质量。其大概机理是：和感性负载并联使用，电容器消耗容性无功，相当于发出感性无功，即补偿感性负 载所需的感性无功，从而提高功率因素。 当然，引起电压变化的原因很多，我这里仅仅从感性、容性无功对此线性的分析，如有不妥，希望各位指正。并联电抗器，并联电容器这些无功补偿方式，说到底，是为了避免无功电流在线路中不合理地流动，引起的线路损耗过多。 功率因素是多少时最为理想？ 一般来说越少越好，但也存在经济问题，因为补偿无功的电容器要钱的，功率因素提高到0.95左右已经很好了，再提高帮助也不大。
无功补偿和并联电容器
无功补偿和并联电容器 无功补偿和并联电容器 摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。 关键词:功率因数电容器无功补偿 由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。 1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式 电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。 电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。 电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。 除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。 安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。 (1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。 (2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。
(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。 电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。 (2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。 (3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。 在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。 (2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。 2、电容器组的保护 (1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。 当单台电容器发生故障后,通过熔丝熔断,可避免整组电容器的总开关频繁跳闸,保持了电容器组运行的连续性。 同时不中断无功输出,又可提高系统运行中电压的稳定性。 熔丝保护结构简单、安装方便,便于切除故障的电容器,并有明显的标志,使检修人员容易及时发现故障电容器的位置。 (2)过电压保护:它是防止运行系统过电压危害电容器组安全运行的保护装置。 当运行电压超过电容器组额定电压的 1.1-1.2倍时,开关自动跳闸,使电容器组退出运行状
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 (3) 1.1引言 (3) 1.2无功补偿的提出 (3) 1.3本文所做的工作 (4) 2无功补偿的认识 (4) 2.1无功补偿装置 (4) 2.2无功补偿方式 (4) 2.3无功补偿装置的选择 (5) 2.4投切开关的选取 (5) 2.5无功补偿的意义 (7) 3电容器无功补偿方式 (7) 3.1串联无功补偿 (7) 3.2并联无功补偿 (7) 3.3确定电容器补偿容量 (8) 4案例分析 (8) 4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (8) 4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (18) 4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (20)
5总结 (27) 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。
并联电容器无功补偿的配置方法
电容在电路中的作用及电容滤波原理 电容器在电子电路中几乎是不可缺少的储能元件，它具有隔断直流、连通交流、阻止低频的特性。广泛应用在耦合、隔直、旁路、滤波、调谐、能量转换和自动控制等电路中。熟悉电容器在不同电路中的名称意义，有助于我们读懂电子电路图。 1、滤波电容：接在直流电源的正、负极之间，以滤除直流电源中不需要的交流成分，使直流电变平滑。一般采用大容量的电解电容器或钽电容，也可以在电路中同时并接其他类型的小容量电容以滤除高频交流电。 2、去耦电容：幷接在放大电路的电源正、负极之间，防止由于电源内阻形成的正反馈而引起的寄生震荡。 3、耦合电容：接在交流信号处理电路中，用于连接信号源和信号处理电路或者作两放大器的级间连接，用以隔断直流，让交流信号或脉冲信号通过，使前后级放大电路的直流工作点互不影响。 4、旁路电容：接在交、直流信号的电路中，将电容并接在电阻两端或由电路的某点跨接到公共电位上，为交流信号或脉冲信号设置一条通路，避免交流信号成分因通过电阻产生压降衰减。 5、调谐电容：连接在谐振电路的振荡线圈两端，起到选择振荡频率的作用。 6、衬垫电容与谐振电容：主电容串联的辅助性电容，调整它可使振荡信号频率范围变小，幷能显著地提高低频端的振荡频率。 是当地选定衬垫电容的容量，可以将低端频率曲线向上提升，接近于理想频率跟踪曲线。 7、补偿电容：与谐振电路主电容并联的辅助性电容，调整该电容能使振荡信号频率范围扩大。 8、中和电容：并接在三极管放大器的基极与发射极之间，构成负反馈网络，以抑制三极管间电容造成的自激振荡。 9、稳频电容：在振荡电路中起稳定振荡频率的作用。 10、定时电容：在RC时间常数电路中与电阻R串联，共同决定充放电时间长短的电容。
并联电容器无功补偿的配置方法
并联电容器无功补偿的配置方法(一) 宁夏电力局马永宁 前言 采用力电容器并联补偿电网的无功负荷，由于具有单位投资少、电能损耗小、维护简单、搬迁方便等优点，在电力系统中得到广泛的应用。但是，目前采用的配置原则，大多用限定功率因数法或由经验决定。这种方法虽然简单易行，但经济效果却不是最合理的。 本文将从并联电容器无功补偿装置(以后简称补偿装置)的改善电压和降低线损这两个主要作用出发，通过理论分析来决定补偿容量的配置和补偿地点的选择，以求得最大经济效益。这样做，虽然增加了计算工作量，但其经济效益是相当可观的。 本文着重解决三个问题：一是区域性补偿容量如何确定；二是补偿容量如何在配电母线和配电线路上分配；三是在配电线路上如何选择补偿地点。 第一章区域性补偿容量的确定 1．1 概述 决定一个供电区域的补偿容量，是进行无功补偿规划和安排年度计划的重要依据。这里所说的“供电区域”是指一个35KV及以上的变电站供电的配电网。 本章将介绍两种计算方法：一种是我国目前常用的经济功率因数法；另一种是陈德裕同志于1977年提出的经济传输无功负荷法。前者计算简单、结果明确，但是因为忽略因素较多，经济效益差，适合于作为规划设计的粗略估算；后者虽然计算繁琐，但配置合理，经济效益高，应作为安排年度无功补偿计划的依据。 上列两种计算方法，都是从经济效益出发来计算无功补偿容量的，没有考虑电压水平的要求。因为，解决电压水平问题，除无功补偿外，主要应从改善电网结构来解决，此外还可以选择变压器分接电压、带负荷调压变压器、串联补偿等手段解决电压水平习题。 5 1·2 用经济功率因数法计算区域补偿容量 本方法是根据供电区域至电源的电气距离和发电成本不同，采用不同的功率因数要求。电气距离分为三类七级，第一类负荷为发电厂直配负荷，按距离又分为五级；第二类负荷为经过一次升压和一次降压的负荷；第三类负荷为经过一次升压和两次降压的负荷。如图1·1所示为各类负荷示意图。各类负荷在不同发电成本时的经济功率因数如表1·1(见32页)所列。 补偿容量则按下式计算：
无功电容补偿的原理
关于无功补偿的方案阐述 无功补偿原理 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。 无功功率计算公式(须知道系列其中两项才能计算出无功功率) 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. 有功功率计算公式 有功功率P=IUCOSφ 其实有功功率P、无功功率Q、视在功率S就是一直角三角形的三条变：S为斜边，P、Q为两直角变，P、Q就是把S正交分解出来的两个分量；P^2+Q^2=S^2（勾股定理）。 功率因数就是P/S，也就是cosθ，θ就是相角，即电压与电流之间的夹角； 无功功率是建立和维持旋转磁场所消耗的一种功率，在一般用电设备中，只有牵涉到电机旋转设备才消耗无功。 功率因素是多少时最为理想？ 一般来说越少越好，但也存在经济问题，因为补偿无功的电容器要钱的，功率因素提高到0.95左右已经很好了，再提高帮助也不大。
简介 在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。 基本原理 无功补偿的基本原理：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, 无功补偿的具体实现方式：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 无功补偿的意义：⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 ⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。 ⑶降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则：cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，
无功补偿及补偿电容器的选用
无功补偿及补偿电容器的选用 一、无功补偿的意义 在工业企业中，大量用电设备都是感性负载，如电动机、电焊机、电炉等，并且功率因数都比较低。功率因数低，不仅使电源设备得不到充分利用，并且无功电流在输电线和电源设备中会引起有功损耗，造成了大量电能的浪费，还会使线路压降增加，严重地影响了电压质量。 1、补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的输送比例。 2、补偿无功功率，可以减少发、供电设备的设计容量，减少投资。 例如当功率因数从cosφ₁=0.8增加到cosφ=0.95时，装1kvar的电容器可节省设备容量 0.52kW；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。 3、补偿无功功率，可以降低线损。 若cosφ₁为补偿前的功率因数，cosφ为补偿后的功率因数，cosφ>cosφ₁，则由公式ΔΡ%=(1-cosφ₁/cosφ)×100%可知：提高功率因数后，线损率也下降了。 减少设计容量、减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益。所以功率因数是考核经济效益的重要指标，规划、实施无功补偿势在必行。 二、无功补偿的原理 由于负载大部分是感性的，需取用感性无功功率。为此要提高功率因数，就得设法减小感性无功功率。由于容性无功功率与感性无功功率的性质正好相反，所以要补偿感性负载的无功功率可以采用在感性负载两端并联电容器的办法。 电流在电感元件中做功时，电流超前于电压90°；而电流在电容元件中做功时，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°。如果在电感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，使电流矢量与电压矢量之间的夹角
无功补偿配置及使用说明
无功补偿配置及使用说明 一高压并联电容器 高压并联电容器使用的基本要求： 1电容器应有标出的基本参数等内容的制造厂铭牌 2电容器周围环境无易燃易爆危险的,无剧烈冲击和震动 3电容器安装运行地区环境温度范围，BFM型电容器为-25℃~45℃，BAM型电容器为-40℃~+45℃。海拔高度不超过1000米。对安装地点海拔高度超过1000米的电容器，4电容器运行使用应配置放电设备; 5电容器正常的运行时,允许过电压在1.1倍额定电压下长期运行.允许过电流,电容器组在 1.3倍额定电流下长期运行. 6电容器的实测电容值与额定值之差不超过额定值的-5%～+10%，三相电容器中任何两线路端子间测得较大值与较小电容值之比应不大于1.06. 7电容器在工频额定电压下，温度为20℃时的损耗角正切值(tgδ)≤0.0005 注:内部装有放电电阻或熔丝的电容器,其损耗角正切值允许增加0.0001.
8内部装有放电电阻的电容器,与电源断开后,能在10分钟内由额定电压的峰值降到75伏以下.若要在5分钟内由额定电压的峰值降到50伏以下,则应在订货时加以说明. 9三相电容器内部为星形接线,每相均加有放电电阻 二断路器在无功补偿装置上的应用 电容器在电网中的运行方式，随着无功负荷及电网电压变化而变化，因此电容器组用断路器的操作较为频繁，为此必须解决好两方面问题： 合闸时的频率、高幅值的合闸涌流给断路器带来的过电压、机械应力和机械振动 开断时，电弧重燃给断路器及其他回路设备带来的重击穿过电压及绝缘冲击。故并联电容器除应满足一般的技术性
能和要求以外，还必须满足以下要求：合闸时，触头不应有明显的弹跳和振动;分闸时不允许有严重的电弧重燃而导致的击穿过电压;应有承受合闸涌流的耐受能力;经常投、切的断路器应具有承受频繁操作的能力。根据目前国产断路器的生产情况，要同时满足以上四点要求，尚有难度，例如真空断路器虽然适于频繁的操作要求，但存在合闸弹跳和重燃问题，必须加装氧化锌避雷器以进行防止过电压的配合、加装串联电抗器以降低合闸涌流倍数的配合。可见，断路器在电容器组上的应用，尚无法完成其独立开断的任务，必须有其他配套设备进行补偿性配合。 三串联电抗器在无功补偿装置上的应用
无功补偿常见问题
无功补偿常见问题 1.考虑电网电压时，是按40OV考虑还是按380V考虑？ 采用就地补偿时，电容器是比较靠近负载，这时候按照380V 电压选取电容器； 当电容器安装在配电间时，在母线上开展集中补偿时，按照40OV选取电容器。 2.电容器存放条件 不要在腐蚀性的空气中，特别是氯化物气体、硫化物气体、酸性、碱性、盐质或含有类似的同类物质的空气中使用或存放电容器。 在有灰的环境中，为了防止发生相间或相对地（外壳）发生短路事故，特别需要定期对接线端子开展常规的维护和清洁。 3.电容器在现场初次投入运行时，为什么有时候会发出“吸吸”声? 这是正常情况，不是质量问题； 一般电容器在出厂前均按工艺要求开展通电测试，而在通电测试当中也同时开展“杂志电气去除“。在这个电气去除的过程中，大多数杂质会被去除干净。但是也有可能在某些情况下，当电容器在现场刚开始通电时，会发生某种“杂质再生”的过程，这时候，就会听到一种“噬吸”声，这是电容器在刚开始运行中的一种自愈合过程，持续几个小时后,这种声音就会自行消失。 4.影响电容器使用寿命的主要因素是什么？ 实际工作电压、环境温度、谐波电流、投切次数都会影响到
电容器的使用寿命;假定电容器的标称使用寿命为1.en,电容器的实际使用寿命为1.e那么， 电容器的使用寿命同系统电压的关系如下： 1.e-XvX1.en U=l.IOUn,Xv=O.5； U=l.05Un,Xv=O.7； U=1.OoUn,Xv=1. U=O.95Un,Xv=l.25； U=0.90Un,Xv=l.5； 电容器的使用寿命同环境温度的关系如下： 1.e-XtX1.en TaV=42℃,Xt=O.5； Tav=35o C,Xt=l; Tav=28o C,Xt=2; 而7。C的温度差，会导致一个很严重的后果！ 电容器的使用寿命同投切次数关系如下： 1.e-XsX1.en 5000次每年,并采用限流电阻,Xs=I.00； IOOOO次每年，并采用限流电阻,Xs=O.7； 5000次每年,无限流电阻，Xs=O.40； IOOoo次每年,无限流电阻,Xs=O.20；
无功补偿基础知识
无功补偿基础知识 什么是无功功率 电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建 立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯 电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之 间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。 从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件，当 线圈加上交流电压后，电压交变时，相应的磁场能量也随着变化。当电压增大，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁 场能量形式贮藏起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场能量释放并输 回到外面电路中。交流电感电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与磁场能量之 间的往复转换。 从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮藏电场能量的元件，当电 容器加上交流电压后，电压交变时，相应的电场能量也随着变化。当电压增大，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以 电场能量形式贮藏起来；当电压减小和电场能量减弱时，电容器把电场能量释放 并输回到外面电路中。交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能 量之间的往复转换。 无功分类 感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90° 如电动机、变压器、晶闸管变流设备等 容性无功：电流矢量超前于电压矢量90° 如电容器、电缆输配电线路等 基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ ） 谐波无功：与电源频率不相等的无功 什么是功率因数 实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容性的，是既有电感或电容、 又有电阻的负载。这种负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差，相位 角的余弦cos φ称为功率因数，又称力率。它是有功功率与视在功率之比。 三相功率因数的计算公式为： 什么是功率因数 式中：cos φ—功率因数 P —有功功率，KW Q —无功功率，Kvar S —视在功率，KVA 功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数三种。 在三相对称电路中，各相电压、电流为对称，功率因数也相同。那么三相电 路总的功率因数就等于各相的功率因数。 什么是无功补偿 电力系统中，不但有功功率要平衡，无功功率也要平衡。 2 2cos Q P P S P +==φ
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法 引言 在电力系统中，无功功率是不可避免的。无功功率对于电力系统的影响包括电压稳定性和输电损失等。由于电容器具有“吞噬”无功功率的功能，因此并联电容器补偿无功功率是一种有效的方法。本文将介绍并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法。 无功功率的产生与影响 无功功率是电力系统中不可避免的现象。在电路中，一部分电能转化为有用功率，用于供电设备的工作，其他部分电能则被转化为无功功率，用于维持电路的电磁场。一般来说，无功功率对电路性能的影响包括以下几个方面： 电压波动 电压波动是无功功率对电路性能的主要影响之一。当无功功率过多时，会导致电路中电压的不稳定。此时，电路中的各种设备会受到影响，其工作效率将大大降低。特别是在对质量要求较高的行业中，电压波动将对设备带来严重的危害。 输电损失 由于无功功率产生的电磁场的存在，线路中的电流将变得更大。这意味着更多的电能将被转化为热量和其他不需要的形式的能量。如果无功功率过多，将导致输电损失增加，进而降低电力系统的效率。 并联电容器补偿无功功率的原理 并联电容器可以通过吸收无功功率的方式来调整电路的无功功率。在电路中引入并联电容器后，电容器将在电流周期中积累电荷，然后在下一个周期中释放这些电荷。换句话说，电容器通过在不同的周期中增加或减少电流的流动来调整电路的无功功率。 并联电容器补偿无功功率的原理可通过以下公式来描述： Qc = Qp * tan(acos(Pf)) 其中，Qc代表电容器的无功补偿容量，Qp代表电路的总无功功率，Pf为功率因数的余弦值。
并联电容器补偿无功功率的方法 为了高效地补偿无功功率，需要根据实际情况选择合适的并联电容器进行安装。并联电容器的选择通常基于电路的功率因素和负载特性。以下是几种应用广泛的并联电容器安装方法： 固定电容器 固定电容器是一种直接在电路中并联安装的电容器。这种方法对于负载电流比 较稳定、功率因数波动不大的电路比较适用。可以像下图一样直接将电容器并联在电路中： ____C_____ | | ── Load ── Source |___C____| 自动调节电容器 自动调节电容器是一种通过监测负载特性来实现电容器并联调节的方法。这种 方法能够根据负载的变化情况自动调节电容器并联的数量和大小。在需要额外的电容器时，自动调节电容器能够确保仅仅添加所需的电容器。在电路负载的变化大时，自动调节电容器是一种比较理想的方法。 静态无功补偿器 静态无功补偿器是一种相对复杂的电容器并联方法。这种方法通过将电容器并 联在变压器或电机的负载电路中，来补偿电路中的无功功率。负载电路的特性对于静态无功补偿器的效率和稳定性非常重要。静态无功补偿器在电力系统中使用最为广泛。 结论 并联电容器补偿无功功率是电力系统中广泛应用的一种方法。通过使用并联电 容器，可以有效地抑制电路中的无功功率，并提高电路的稳定性与效率。并联电容器的选择应该根据电路的实际负载特性和设备功率因数来进行。无论采用何种方法，都要保证电容器能够满足电路的要求，并确保安全性。
并联电容器无功补偿及其正确使用
并联电容器无功补偿及其正确使用 异步电动机的无功就地补偿技术，近些年来得到推广应用。就地补偿方式的主要优点是：所需设备少，投资少，运行可靠，维护方便，特别对单机容量较大，运行时间长，距离电源较远的电动机更为适用。它对减少企业电能损失，提高电压质量有重大意义。采用并联电容器进行无功补偿，其主要作用是：1、补偿无功功率，提高功率因数；2、提高设备出力；3、降低功率损耗和电能损失；4、改善电压质量。一般工矿企业要求功率因数必须大于0.9，为提高功率因数常采用变电所集中补偿和就地补偿或两者结合使用。无功补偿容量按下式计算：Q=P（tgθ1—tgθ2），其中tgθ1、tgθ2为补偿前后的正切值，在补偿前后，由于有功功率不变，有功功率损耗值也无改变，但是，无功功率发生了变化，由Q降低为Q—Q C,故通过输、变配、用电设备有效电阻R时，有功功率的损耗由降低为ΔP2Q，所以并联电容器补偿的经济当量为K C=ΔP1Q—ΔP2Q=[Q2/U2*10-3—（Q-Q C）2/U2*R*10-3]/ Q C=（2Q- Q C）/ U2Q（2- Q C/Q）=ΔP1Q/Q（2- Q C/Q），可见采取并联电容器补偿的经济当量的大小取决于补偿容量与无功功率的比值。并且还表明，K C与两个因素有关：一是与ΔP1Q/Q成正比，二是与（2- Q C/Q）成正比。由于Q C可大可小，从自身效益和社会效益整体来考虑，多少合适，这是一个值得研究的问题。（1）、当Q C《Q时，2- Q C/Q≈2，这种情况等于没有补偿，谈不上降低有功功率的损耗。（2）、当Q C≈Q 时，2- Q C/Q≈1，这种情况等于全补偿，因负荷的变化，有时会出现
并联电容器无功补偿及其正确使用
并联电容器无功补偿及其正确使用 什么是无功补偿？ 在电力系统中，有功电能是可以被转化为机械能、热能等有用工作的能量，而 无功电能则不能被直接利用。无功电能在电力系统中依旧承担着重要的作用，它可以代表充电电能和放电电能之间的相互影响和传递。因此，无功电能的调节就显得至关重要。而无功补偿则是调节无功电能的重要手段之一。 何时需要补偿无功？ 在电力系统正常运行的过程中，当出现电力设备过载、谐波扰动等情况时，会 导致电力系统的无功功率发生变化。这时就需要在电力系统中引入无功补偿器，来维持系统的正常运行。 并联电容器的无功补偿 并联电容器是常用的无功补偿器之一。在电力系统中，引入并联电容器时，可 以让电容器吸收系统中的富余的电能，将其转化为电场能量，以达到补偿无功功率的目的。 并联电容器是以电容器为基础的无功补偿器之一。但在使用时需要注意以下几点，才能达到最佳的补偿效果。 1.和并联电感器一起使用 由于电力系统中有许多的电感器，例如电机、变压器等等，这些电感器也会对 无功功率产生一定的影响。而并联电容器可以被用于补偿这些电感器带来的无功功率，从而达到系统的无功功率补偿的目的。 2.正确匹配并联电容器的容值 并联电容器的容值需要根据系统的实际情况进行匹配。如果并联电容器的容值 过大或过小，就会出现无功功率的波动。当容值过大时，会导致电容器过负荷，同时可能引起电容器内部电压的过高，从而影响电容器的使用寿命。而容值过小时，会导致无功功率的补偿效果不尽如人意。 3.避免电流过载 在使用并联电容器时，需要注意其额定电流和容量的匹配关系。如果电流过载，会导致电容器损坏或过热，进而影响电容器的使用寿命。
并联电容器补偿无功率原理和方法
并联电容器补偿无功率原理和方法 本讲阐述了并联电容器补偿无功原理、补偿无功容量确实定以及补偿方法。通过本讲的学习，需要了解并联电容器补偿无功原理、补偿无功容量确实定以及相关的补偿方法。 1. 并联电容器补偿无功原理 2. 并联电容器补偿无功容量确实定 电容器负荷过大，会引起电压的升高，带来不良影响。应适当选择电容器的安装容量，通常电容器的补偿容量控下式确定： 式中：Qc------所需的补偿容量，kvar； Pp------一年中最大负荷月份的平均有功负荷，kw； tgφ1、tgφ2-------补偿前、后平均功率因数的正切值； q0----补偿率，kvar/kw，可从补偿率表中直接查得。 电容器额定容量：额定电压下的无功容量。 计算电容器补偿容量时，应考虑实际运行电压，其容量应换算： 式中， 对于电动机等用电设备开展个别补偿时，应以空载时（补偿后）功率因数接近于1为宜，以防止因过补偿引起过电压而损坏电气绝缘。
其补偿容量可用公式为： 式中， 补偿率（q0）单位：kvar/kw 3. 无功功率补偿原则与电容器补偿方式 无功功率补偿原则为就地补偿和就地平衡。 电容器补偿方式主要有个别补偿、分组补偿和集中补偿三种，如下列图所示。 （1）个别补偿方式 将电容器组直接接在用电设备附近，一般和用电设备合用一套开关。 优点：补偿效果好； 缺点：电容器利用率低。 应用场合：低压网络，对连续运行的用电设备较大无功功率容量补偿时。 （2）分组补偿方式 将电容器组分别安装在各车间配电盘的母线上。 优点：电容器组利用率高；所需容量比个别补偿方式少。 （3）集中补偿方式 将电容器组接在变电站（或配电站）的高压或低压母线上。 优点：电容器组利用率高；
并联电容器补偿装置基础知识
并联电容器补偿装置基本知识 无功补偿容量计算的基本公式: Q = P (tg φ1——tg φ2) =P(1cos 11cos 12 212---?? ) tg φ1、tg φ2——补偿前、后的计算功率因数角的正切值 P ——有功负荷 Q ——需要补偿的无功容量 并联电容器组的组成 1.组架式并联电容器组：并联电容器、隔离开关(接地开关或隔离带接地)、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、并联电容器专用熔断器、组架等。 2.集合式并联电容器组(无容量抽头)：并联电容器、隔离开关(接地开关或隔离带接地)、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、组架等。 并联电容器支路内串接串联电抗器的原因: 变电所中只装一组电容器时，一般合闸涌流不大，当母线短路容量不大于80倍电容器组容量时，涌流将不会超过10倍电容器组额定电流。可以不装限制涌流的串联电抗器。 由于现在系统中母线的短路容量普遍较大，且变电所内同时装设两组以上的并联电容器组的情况较多，并联电容器组投入运行时，所受到的合闸涌流值较大，因而，并联电容器组需串接串联电抗器。
串联电抗器的另一个主要作用是当系统中含有高次谐波时，装设并联电容器装置后，电容器回路的容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使其超过允许值，这时应在电容器回路中串接串联电抗器，以改变电容器回路的阻抗参数，限制谐波的过分放大。 串联电抗器电抗率的选择 对于纯粹用于限制涌流的目的，串联电抗器的电抗率可选择为(0.1~1)%即可。 对于用于限制高次谐波放大的串联电抗器。其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感性而不是容性，从而消除了谐振的可能。电抗器的感抗值按下列计算: X L =K X C n 2 式中 X L ——串联电抗器的感抗,Ω; X C ——补偿电容器的工频容抗, Ω; K ——可靠系数，一般取1.2~1.5。 对于5次谐波而言，则 X L =（1.2~1.5）×X C 52 =（0.048 ~0.06）X C 一般定为（0.045 ~0.06）X C =( 4.5 %~ 6 %) X C 对于3次谐波而言，则 X L =(12%~13%) X C 电抗器的端电压和容量的选择
并联电容器对电力系统无功补偿和电压调节问题的探讨
并联电容器对电力系统无功补偿及电压调节问题的探讨 马文成 摘要：变电站并联电容器可以对电网的无功功率进行集中补偿。通过对无功功率的合理补偿，从而达到调节电压、使系统经济和稳定运行。但在实际运行中，往往由于设计原因，无功负荷的分布不可预见性等因素导致变电站母线并联电容器不能合理的补偿无功和调节电压。下面就某站10kV 母线并联电容器运行中存在的问题加以分析和探讨。 关键词：并联电容器、无功补偿、电压调节 某变电站电压等级为110/35/10kV ，两台主变容量分别为25000kVA 和20000kVA 的有载调压变压器，正常时20000kVA 变压器运行，另一台主变热备用，10kV Ⅰ、Ⅱ段母线经分段开关联成单母运行。10kV Ⅱ段母线装var 36003600102K TBB -成套电容器装置，电容器型号为：W BFFH 31180023114⨯-⨯--密集型电容器，每组容量为var 1800K ，两组共3600var K ，其额定电流为89A ，串联电抗器型号为11012--CKGKL 的空芯电抗器，额定电抗率为1%。 1 运行中存在的问题 该站自2000年投运以来，因10kV 母线并联电容器的补偿容量不合理致使电容器不能正常投入运行，因此，10kV 母线输送的无功负荷不能实现就地补偿，从而不利于电网运行的经济性和稳定性。 1.1 影响并联电容器投入运行的因素： 1.1.1 并联电容器投入时补偿容量过剩 图例分析如下： 25003000 3500 4000 4500 5000 5500 2月1月3月4月5月6月7月8月9月10月t 800 900 1000 1100 1200 700有功（kw ） 无功（kvar ） 图 A 10kV 母线2011 年平均有功、无功负荷曲线图 上图数据为该站10kV 母线2011年有功、无功负荷平均值，从图中可以看出，10kV 母线年输送无功负荷最大值为1500var K ，最小值为500 var K ，平均值为1000var K 。若
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计 2020-05-20 新用户796... 修改 一、电力系统的无功功率平衡 1.1、无功功率 电网中的电力负荷如电动机、变压器等都是靠电磁能量的变换而工作的，大部分属于感性负荷，建立磁场时要吸收无功，磁场消失时要交出无功。在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。电力设备电磁能量的交换伴随着吸收和放出无功。每交换一次，无功都要在整个电力系统中传输，这不仅要造成很多电能损失，而且往往在无功来回转换中会引起电压变化，因此设计时，应注意保持无功功率平衡。 变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。 1.2、功率因数 电网中的电气设备如电动机、变压器属于既有电阻又有电感的电感性负载，电感性负载的电压与电流的相量间存在相位差，相位角的余弦值即为功率因数cosφ，它是有功功率与视在功率的比值，即cosφ=P/S。 1.3、无功功率补偿的目的 电网中的无功功率负荷主要有异步电动机、变压器，还有一部分输电线路。而无功电源主要有发电机、静电电容器、同步调相机、静止补偿器。无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。合理配置无功功率补偿容量，以改变电力网无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户端的电压质量。 在做电网网架规划时，根据各水平年各负荷点的有功负荷量及可靠性要求确定了变电容量的分配、线路回路数及导线截面和接线方式等等。但是，这样还不能保证各用户端的电压达到国家和地区规定的要求。因为做电网网架规划时是以最大负荷为依据，而实际运行时，负荷是变化的，功率因数也是变化的，通过线路的有功、无功功率都与规划计算时大不相同，因此，导致某些负荷点的电压“越限”(过高或过低)。为了使越限的电压恢复正常，必须采取有效措施—无功补偿。所谓无功补偿，就是吸收或供给适度的无功功率，使通过线路的无功潮流最小。变电站安装投运无功补偿装置，有利降损节能，