1、为什么需要无功补偿及补偿的基本知识
老旧SVG无功补偿原理及基础知识讲解
主控屏
■调节装置1台，数据采样、运算，得出阀组 控制量，然后将此运算结果通过光隔离SPI 口送至触发单元，使用F2812 DSC作为主 CPU 。
■触发装置3台，接收运算单元发出的控制量， 以控制量为输入信号进行分析运算，产生 各IGBT模块触发用的信号 。
■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，旁路电阻串于充电 回路，起限流保护作用；需将电阻通过接触 器旁路后SVG方能投入运行。设计有接触器 与上端口断路器的互锁，保证断路器“合” 状态时接触器执行“合”动作。
■单相旁路电阻选用两只640Ω/2kW并联。
将考核点电压稳定在一定水平的场合。装置通过调节其无功输出使考核 点电压稳定在用户设定的电压目标值或范围内。当考核点电压低于用户 设定的电压参考时，装置输出容性无功以提升考核点电压；当考核点电 压高于设定值时，装置输出感性无功以降低考核点电压。当电压合格时 ，又可控功率因数或系统无功的目标或范围。
SVG控制系统工作方式
电力系统中网络元件的阻抗主要是感性的，需要容性无功来补 偿感性无功。
将电容并入RL电路之后，电路如图（a）所示。该电路电流方程
为
I Ic Irl
17
由图（b）的向量图可知，并联电容后U与I的相位差变小了，即 供电回路的功率因数提高了。此时供电电流的相位滞后于电压，这种 情况称为欠补偿。
若电容C的容量过大，使得供电电流的相位超前于电压，这种情况 称为过补偿。其向量图如（c）所示。通常不希望出现过补偿的情况， 因为这样会：
■无功分类
1、感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90°，如电动机、变压器等 2、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
无功补偿及谐波治理基础知识讲解
提升机、风力发电等
无功补偿基础知识
❖※静止无功发生器 (SVG)
❖ ★工作原理
❖ 将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。 电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分， 其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
▪ 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗 （感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送 到电器的电功率并不完全做功。因为，其中 有一部分电功率（电感和电容所储的电能） 仍能回输到电网，因此，凡实际为电器（电 阻性质）所吸收的电功率叫有功功率。电感 和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分 功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不 消耗，称为无功功率。
无功补偿基础知识
❖3、产品特点： ❖ 实时跟踪、动态补偿 ❖ 编码投切、分级补偿 ❖ 控制方式灵活 ❖ 真空接触器投切电容器 ❖ 智能监控
无功补偿基础知识
4、工作原理图
CT
PT
备 用
电
源AC220V
5、安装方式： 户内柜式
控制器 保护单元
户外箱变式
无功补偿基础知识
❖ ※调压调容型变电站无功自动补偿设备：
无功补偿基础知识
P+jQ
PL+jQL
系统
-jQC
负载
无功补偿原理图
功率平衡： P jQ PL jQ L - jQ C PL j ( Q L - Q C )
P PL
Q QL - QC
cos cos tg - 1 ( Q )
P 当 Q L Q C时 :
无功补偿的作用及原理
无功补偿的作用及原理电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。
它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。
电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。
有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示式中S——视在功率，kVAP——有功功率，kWQ——无功功率，kvarφ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ,P/S称作功率因数。
由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。
如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。
这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。
为此，国家供用电规则规定:无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。
还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。
因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。
无功补偿的基本原理是: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。
当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。
这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。
采用并联电容器进行无功补偿的主要作用:1、提高功率因数如图2所示图中P——有功功率S1——补偿前的视在功率S2——补偿后的视在功率Q1——补偿前的无功功率Q2——补偿后的无功功率φ1——补偿前的功率因数角φ2——补偿后的功率因数角由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc,Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2,cosφ1提高了功率因数。
无功补偿安装和使用规范
无功补偿安装和使用规范无功补偿改造工程师：赵工（希拓电气（常州）有限公司）一、安装无功补偿的必要性1、政策要求：全国供电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和安装无功补偿设备，并做到随其负荷和电压的变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。
改善企业用电的功率因数（即进行无功功率补偿），消除企业力率电费是企业节约电能的重要环节，应给予足够重视。
2、企业需求:许多企业对无功补偿的节能意义认识不足，不知道为什么要装，仅仅是因为供电部门力调罚款，才不得不装。
客观地讲，无功补偿确实对供电部门有诸多好处，但对企业自身也有许多益处：（1）、减少线路及变压器的电能损耗，减少相应电费。
（2）、改善电压质量和电动机运行状况，降低动力设备的使用电流。
（3）、减轻电器、开关和供电线路负荷，减少维修量延长使用寿命，提高电力系统的可靠性。
（4）、降低变压器负荷，释放变压器容量。
（5）、使变频调速系统的节能效果提高。
（6）、提高功率因数、增加用电设备的出力率，消除力率电费。
二、无功补偿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，就可以使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小。
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。
无功补偿装置介绍
四、静止无功发生器（SVG）
• SVG的特殊巡视： • 闪夜络间、巡冒视火时现，象应。主要巡视设备各部节点、各部绝缘子、套管等设备外绝缘，有无放电、 • 现雪象天。应该注意设备端子及接头处积雪有无熔化发热等现象，套管表面有无冰凌及放电 • 有大无风飘天挂应杂该物注。意构导架线有及无引倾线斜有。无损坏和摆动过大情况，观察端子处是否松动，设备上 • 检雷查雨避及雷过器电及压接后地，引应下注线意有检无查烧套伤管痕、迹绝，缘并子作、好避记雷录器。等瓷件有无放电痕迹和损坏情况， • 空在气高调温节、设严备寒异、常气导温致突温变度时超，出应正对常温范度围要。求高的功率室、控制室加强巡视，防止由于
风电场变电站高压侧母线电压正、负偏差的绝对值之和不超过额定电压的 10%，一般应控制在额定电压的-3%～7%。
2 风电场的无功补偿分为两个部分 即风机自身的无功补偿和用于补偿变压器及风电送出线路无功补偿的风电
场内集中无功补偿。风电场的无功补偿装置容量总和不小于风电装机容量的30%～ 50%。
5、动态无功补偿设备响应时间在30ms以内。
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
四、静止无功发生器（SVG）
SVG的操作注意事项： 1、上电顺序：先给二次控制系统上电，控制系统根据检测到的各种状态量 判断系统状态，若装置正常，则就绪指示灯点亮。在装置就绪的情况下才能 上电运行。 2、动态无功补偿装置为高压设备，操作时必需有高压意识，严格遵守操作 规程。 3、正常运行时，不可以随意按动键盘或者操作按钮，否则可能引起系统误 动。
四、静止无功发生器（SVG）
·SVG的工作模式： •恒装置无功模式：该方式用于控制装置输出无功，装置按设定容量输出，通
无功补偿装置的作用及工作原理
无功补偿装置的作用及工作原理无功补偿装置是用于改善电力系统无功功率的设备，其作用是提高电力系统的功率因数，降低无功功率的流动以减少电力系统的无用能量损耗、提高系统的供电质量以及稳定运行。
无功补偿装置通常是由无功补偿电容器或者无功补偿电抗器构成，根据电力系统需要的补偿类型安装相应的补偿装置。
无功补偿装置的工作原理主要基于电流和电压之间的相位差。
功率因数是电流和电压之间相位差的函数，当电流和电压的相位差为零时，功率因数为1，这时电力系统处于纯阻性负载状态，所有的电能都被有效地转换为有用功。
然而，在现实情况下，电力系统中通常存在着诸如感性负载和容性负载等非纯阻性负载，导致电流和电压之间存在一定的相位差，功率因数小于1、当电流的相位落后于电压相位时，这被称为感性载荷，而当电流的相位超前于电压相位时，这被称为容性负载。
1.无功补偿电容器补偿：电容器具有存储能量的特性，当电容器与电力系统并联时，它可以吸收电流中的无功功率。
当系统的功率因数较低时，通过将无功补偿电容器与系统并联，可以吸收电流中的无功功率，并提高功率因数。
电容器通过补偿无功功率，降低系统中的无功损耗，提高电力系统的效率。
2.无功补偿电抗器补偿：电抗器和电容器相反，它消耗无功功率。
当系统的功率因数过高时，通过将无功补偿电抗器与系统并联，可以消耗电流中的无功功率，并提高功率因数。
电抗器通过消耗无功功率，减少系统中的无功损耗，提高电力系统的效率。
无功补偿装置通常使用自动补偿装置来监测系统的功率因数，并根据实际需求控制补偿装置的投入和退出。
当系统的功率因数较低时，自动补偿装置会投入补偿电容器来提高功率因数；当系统的功率因数较高时，自动补偿装置会退出补偿电容器，防止系统过补偿，从而实现自动无功补偿。
总而言之，无功补偿装置通过调整电流和电压之间的相位差来提高功率因数，降低系统的无功功率流动，减少无用能量损耗，并保证电力系统的稳定运行。
无功补偿装置的应用可以提高电力系统的供电质量，减少系统的能耗，对于提高电力系统的效率和可靠性具有重要作用。
无功补偿柜工作原理
无功补偿柜工作原理
无功补偿柜是用来补偿电力系统中无功功率的一种设备。
它的工作原理如下：
1. 无功补偿柜通过检测电力系统中的功率因数来确定无功功率的大小。
功率因数是无功功率与有功功率之比，是衡量电力系统能效的重要指标。
当电力系统中的功率因数低于设定的标准值时，就需要进行无功补偿。
2. 无功补偿柜的核心部件是电容器组件。
电容器具有储存电荷并能快速释放的特性，可以提供无功功率，从而改善电力系统的功率因数。
3. 当电力系统中的功率因数低于设定的标准值时，无功补偿柜会自动调节电容器组件的连接方式和数量，以实现无功功率的补偿。
当功率因数恢复到标准值时，无功补偿柜会自动停止补偿。
4. 无功补偿柜还配备了相应的保护装置。
例如，电容器组件可能会因为电压过高或过低而受到损坏，因此无功补偿柜会监测电压，并在电压异常时切断电容器组件的连接，以保护其安全运行。
通过无功补偿柜的工作，电力系统可以实现较高的功率因数，从而提高能效、降低能耗，并减少对电力设备的负荷，延长设备的寿命。
这对于现代电力系统的稳定运行和节能减排具有重要意义。
电容无功补偿原理
电容无功补偿原理
电容无功补偿是一种电力系统中常用的措施，通过添加电容器来提供无功功率，从而改善电力系统的功率因数。
其原理基于电容器具有存储和释放电能的能力。
在电力系统中，电流由有功分量和无功分量组成。
有功功率用于供应实际的负载功率需求，而无功功率用于维持电力系统的稳定性和电压质量。
功率因数是衡量电力系统负载对电源的有功功率利用效率的指标，它描述了有功功率和视在功率之间的关系。
当电力系统的功率因数较低时，系统的无功功率需求较大，这会导致电压下降、能源浪费以及系统效率降低。
为了改善功率因数和减少无功功率，电容无功补偿可以被应用。
电容器连接到电力系统中，在负载端补充无功功率，并改善功率因数。
当负载需要无功功率时，电容器通过释放储存的电能来满足这一需求；而当负载产生多余的无功功率时，电容器则可以吸收多余的无功功率来维持系统的平衡。
通过电容无功补偿，系统的功率因数可以得到改善，无功功率的流动得到控制，系统的电压稳定性得到提升，能源浪费得到减少。
同时，这种补偿措施对电力系统的可靠性和稳定性也有积极的影响。
总而言之，电容无功补偿利用电容器的储能和释能能力来提供无功功率，从而改善电力系统的功率因数，减少能源浪费，并
提高电压质量和系统的稳定性。
这是一种有效的电力系统优化措施。
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产品技术特点---
一、为什么需要无功补偿及补偿基本知识
企业中由于大量的用电负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数较低，如不采用人工补偿、提高功率因数，将造成如下不良影响：
a、让发电机大量发无功，消耗发电机的功率，降低发电机的输出功率，当发电机需提高无功输出，低于额定功率因数运行时，将使发电机有功输出降低；
b、无功在输配电网络中传输，占据了传输容量，降低了变电、输电设备的供电能力；
c、加大了网络的传输容量，使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数平方数成反比）；
d、功率因数愈低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化；
e、月均功率因数低于0.9（小型低压用户或农业用电为0.8），将受到“电力罚款”。
上述可见，提高功率因数不仅对电力系统，而且对企业经济运行有着重大意义。
无功补偿应本作：无功在哪理发生，就在那里就地补偿的原则。
因此，广泛的低压配电系统使用大量低压补偿装置。
补偿的基本知识
补偿就是用电容器的容性无功(Q C)去减小用户配电网络中的感性无功（Q L）,
减小功率因数角（φ），以提高功率因数（COSφ）。
从下面的功率三角形可形象的看出这种关系。
功率三角形
例：一用户4、5、6三月的用电：（电业局数据）
1）计算每月功率因数：
4月S=（419000^2+375640^2）^5=562731（（KV A.h）
COSΦ=P/S=419000/562731=0.7445
5月S=（440920^2+388820^2）^5=587870（（KV A.h）COSΦ=P/S=440920/587870=0.75
6月S=（444286^2+473480^2）^5=649287（（KV A.h）
COSΦ=P/S=444286/649287=0.684
2) 将月均功率因数提高到0.9以上,应补偿多少电容器：
按有功不变来进行计算：为确保0.9，按0.92计算
A、4月：有功419000（KW.h）视在功
=419000/0.92=450978(KV A.h)
允许无功Q=(450978^2-419000^2) ^0.5=166794(Kvar.h) 现有无功375640(Kvar.h)
应补偿375640-166794=208846(Kvar.h),换算为每小时功
率:208846/30/24=290(Kvar)
B、5月：有功440920（KW.h）视在功
=440920/0.92=479261(KV A.h)
允许无功Q=(479261^2-440920^2) ^0.5=187831(Kvar.h) 现有无功388820(Kvar.h)
应补偿388820-187831=200989(Kvar.h),换算为每小时功
率:200989/30/24=280(Kvar)
C、6月：有功444286（KW.h）视在功
=444286/0.92=482920(KV A.h)
允许无功Q=(482920^2-444286^2) ^0.5=189265(Kvar.h) 现有无功473480(Kvar.h)
应补偿473480-189265=284215(Kvar.h),换算为每小时功
率:284215/30/24=395(Kvar)
补偿容量计算
注意掌握：
1、计算电容器有效补偿容量需要的参数：
补偿前功率因数；
补偿前负荷及负荷变化情况，最高负荷、最低负荷及长期运行负荷。
2、在有谐波的环境，电容C，电抗L组成了滤波支路。
因此在有谐波的环境中，任何补偿装置，实际上就是一个滤波补偿装置，必须按此统筹考虑。
3、计算电容器安装容量时，注意选择电容器额定电压，电容器单台容量，为谐波电流留出一定容量。
全电流必须等于或小于电容器额定电流。
（我公司在0.4KV配电网络中，常用的电容器额定电压为0.48KV）.。