无功补偿装置技术及原理..共26页
无功补偿原理 文档
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。
无功补偿的节电原理查看原图返回词条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,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压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，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。
无功补偿原理、方法
前言《国家电网公司农网“十一五电压质量和无功电力规划纲要》提出，纲要指导思想为：以公司“新农村、新电力、新服务农电发展战略为指导，以安全、质量、效益为核心，坚持科技进步，全面提高农网电压无功综合管理水平，持续改善供电质量，降低电能损耗，为社会主义新农村建设提供优质、经济、可靠的电力供应。
切实达到《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》的“无功补偿配制应按照分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，以分散为主；高压补偿与低压补偿相结合，以低压为主；调压与降损相结合，以降损为主”的要求。
无功补偿的原理在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。
无功功率比较抽象，它是电路内电场与磁场的交换，在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
（打个比方，农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么能运到堤上?）在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿原理
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。
基本信息∙中文名称∙无功补偿原理∙∙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；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。
∙∙原理∙一是有功功率;二是无功功率∙∙装置特点∙高压动态无功补偿装置主要由输人开关柜、变压器框、功率柜、控制框等组成。
∙∙产品特点∙安装、设定、调试简便∙目录1简介2基本原理3其他相关4斯威尔5装置特点6产品特点在小系统中，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接近1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。
基本原理折叠编辑本段无功补偿折叠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,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压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,实现方式折叠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。
无功补偿装置介绍 ppt课件
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四、静止无功发生器（SVG）
启动装置 主要有由启动开关、启动电阻、避雷器、隔离刀
闸和接地刀闸等组成。 主要作用：实现SVG自励启动，限制上电时直 流电容的充电涌流，避免IGBT模块、直流电容 损坏。SVG上电时，启动电阻串于充电回路， 起限流保护作用；需将电阻通过启动开关旁路后 SVG方能投入运行。 连接电抗器 主要作用： 限制无功输出电流； 滤除装置产生的高次谐波； 将两个电压源连接起来。
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四、静止无功发生器（SVG）
SVG操作与维护 1、 SVG动态无功补偿装置的投运：
将开关室SVG接地刀闸拉开 将室外接地刀闸拉开，并将隔离开关合上，将开关手车摇至运行位置。 将SVG控制柜上的“复位”按钮按下，直到“合闸就绪”指示灯亮起，此时将SVG断路器合 上，SVG动态无功补偿装置即可投入运行。 2、 SVG动态无功补偿装置的停机： 将SVG断路器断开，SVG动态无功补偿装置退出运行。 3、 如进入检修状态需进行如下操作： 将室外隔离开关拉开，并将接地刀闸合上 将开关室SVG手车开关摇至试验位置，并将接地刀闸合上
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一、无功补偿基本知识
视在功率
视在功率：在交流电路中，电压与电流有效值的乘积，我 们把这一部分功率称之为视在功率。
视在功率用S表示，单位是VA、kVA、MVA等
功率因数
功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差（Φ ）的余弦叫做功率因数。
在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值 cos P
TCR型SVC装置中，通常装设特定调谐次数的滤波器，具有较好的滤波效果，能将负 荷波动产生的谐波滤去，以减少谐波对系统电能质量的影响。 SVC的主要功能 动态补偿无功，提高功率因数； 抑制电压波动及闪变，稳定电压； 抑制谐波，减少谐波对电网及设备的损害 抑制系统振荡，提高功率传输能力
无功补偿的基本原理及应用
无功补偿的基本原理及应用1. 引言无功补偿是电力系统中的一个重要问题，它对于提高电能质量、降低电力损耗和稳定电力系统运行具有重要意义。
本文将介绍无功补偿的基本原理及其在电力系统中的应用。
2. 无功补偿的基本原理无功补偿的基本原理是通过控制电力系统中的电容器和电感器来实现。
电容器和电感器可以分别用于补偿电力系统中的感性无功和容性无功，从而达到提高功率因数、减小谐波、降低电压波动等目的。
2.1. 电容器补偿电容器可以用于补偿电力系统中的容性无功。
当电力系统中存在电感性负载时，电流和电压之间会存在一定的相位差，导致功率因数较低。
通过将电容器接入电力系统中，可以提供一个反向的电感，并产生与负载的电感相抵消的电流，从而提高功率因数。
电容器补偿的关键是选择合适的电容器容量和补偿电压的控制方式。
电容器的容量应根据负载的特性和需要补偿的无功功率来确定，同时还需要根据电压波动及系统谐波情况进行综合考虑。
控制电容器的方式可以根据负载的变化情况采用手动控制或自动控制。
2.2. 电感器补偿电感器可以用于补偿电力系统中的感性无功。
感性无功主要由电力系统中的电感性元件（如电感器、变压器等）引起，导致电流滞后于电压，功率因数较低。
通过将电感器接入电力系统中，可以提供与负载的电感相抵消的电感，从而提高功率因数。
电感器补偿的关键是选择合适的电感器容量和补偿电压的控制方式。
电感器的容量应根据负载的特性和需要补偿的无功功率来确定，同时还需要根据电压波动及系统谐波情况进行综合考虑。
控制电感器的方式可以根据负载的变化情况采用手动控制或自动控制。
3. 无功补偿的应用无功补偿在电力系统中有广泛的应用，以下是几个常见的应用场景：3.1. 工业电力系统工业电力系统中常常存在大量的感性负载，如电动机、变压器等。
这些感性负载会导致电力系统的功率因数较低，使用无功补偿装置可以提高功率因数，减小谐波，提高电力质量，降低电能损耗。
3.2. 城市电力系统城市电力系统中常常存在大量的容性负载，如电容器、电子设备等。
无功补偿装置的工作原理及应用
3.1SVC的工作原理及在电网中应用TCR＋TSC型SVC的基本拓扑结构见图1。
它由1台TCR、2台TSC以及2个无源滤波器组成，在实际系统中，TSC及无源滤波的组数可根据需要设置图1TCR＋TSC型SVC基本拓扑结构TCR的工作原理是通过控制与相控电抗器连接的反并联晶闸管对的移相触发脉冲来改变电抗器等效电纳的大小，从而输出连续可变的无功功率。
图1中两个晶闸管分别按照单相半波交流开关运行，通过改变控制角α可以改变电感中通过的电流。
α的计量以电压过零点为基准，α在90°～180°之间可部分导通，导通角增大则电流基波分量减小，等价于用增大电抗器的电抗来减小基波无功功率。
导通角在90°～180°之间连续调节时电流也从额定到0连续变化，TCR提供的补偿电流中含有谐波分量。
TSC的工作原理是根据负载感性无功功率的变化通过反并联晶闸管对来切除或者投入电容器。
这里，晶闸管只是作为投切开关，而不像TCR中的晶闸管起相控作用。
在实际系统中，每个电容器组都要串联一个阻尼电抗器，以降低非正常运行状态下产生的对晶闸管的冲击电流值，同时避免与系统产生谐振。
用晶闸管投切电容器组时，通常选取系统电压峰值时或者过零点时作为投切动作的必要条件。
由于TSC中的电容器只是在两个极端的电流值之间切换，因此它不会产生谐波，但它对无功功率的补偿是阶跃的。
TCR和TSC组合后的运行原理为：当系统电压低于设定的运行电压时，根据需要补偿的无功量投入适当组数的电容器组，并略有一点正偏差（过补偿），此时再利用TCR调节输出的感性无功功率来抵消这部分过补偿容性无功；当系统电压高于设定电压时，则切除所有电容器组，只留有TCR运行。
图2给出了该控制方式下稳定系统电压时采用的控制框图，控制器所需信号为系统线电压和线电流。
如果用于补偿系统无功功率或校正系统功率因数，只需将电压设定值改为相应的无功设定值或功率因数设定值即可。
无功补偿的原理
无功补偿的原理及补偿方法无功补偿的原理在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。
无功功率比较抽象，它是电路内电场与磁场的交换，在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
它不对外做功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。
电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。
变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。
在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿是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。
采用无功补偿可以收到以下效果：1)根据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。
通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达标，实现节电目的。
2)采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，已成为节电工作的一项重要措施。
3)无功补偿，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量，稳定设备运行。
无功补偿技术介绍演示课件
增收电费
月电费增加% 功率因数 月电费增加%
0.5
0.75
7.5
1
0.74
8
1.5
0.73
8.5
2
0.72
9
2.5
0.71
9.5
3
0.7
10
3.5
0.69
11
4
0.68
12
4.5
0.67
13
5
0.66
14
5.5
0.65
15
6 6.5
功率因数自0.64及以下，每降 低0.01电费增加2%
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1.3 功率因数
▪ 电力系统中的负荷并不是纯感性或纯容性
的，是集容性、感性和阻性的综合负载， 这种负载的电压和电流的向量之间有一定 的相位差，相位角的余弦值就是功率因数 值，也是有功功率与视在功率之比。计算 公式为：COSΦ=P/S=P/√(P2 +Q2)
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一、无功补偿基础知识
1.3 功率因数
减少设备容量、功率损耗，稳定电压提高 供电质量。安装无功补偿设备，可以减少 无功功率在电网中的传输，减少了线路中 的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
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一、无功补偿基础知识
1.4、无功补偿
▪ (1)、减少电压损耗
▪ 把线路中的电流分成有功电流Ip和无功电流Iq，
线路中的电压损耗：
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一、无功补偿基础知识
1.4 无功补偿
▪ (2) 减少有功损耗 ▪ 把线路中的电流分成有功电流Ip和无功电流Iq，
线路中的有功损耗：
▪ △P=R(P2+Q2)/U2 ▪ P—有功功率，kW ▪ Q—无功功率，kvar ▪ U—线路末端额定电压，kV ▪ R—线路电阻，Ω ▪ X—线路电抗，Ω