无功补偿及低压补偿装置原理简介
无功补偿装置的工作原理与结构
无功补偿装置的工作原理与结构无功补偿装置是一种重要的电力设备，用于提高电网的功率因数，减少无功功率的损耗。
它在工业生产、电力系统中发挥着重要的作用。
本文将介绍无功补偿装置的工作原理和结构，以便读者更好地理解和应用。
一、工作原理：无功补偿装置的工作原理基于功率因数的概念和相位关系。
功率因数是指有功功率与视在功率之间的比值，通常用cosφ表示。
在电力系统中，发电机产生的功率可以分为有功功率和无功功率。
有功功率用来做实际的功率输出，而无功功率则是电能在传输和分配过程中的无效功率。
无功补偿装置通过将无功功率与有功功率的相位差调整到最小，从而减少无功功率的损耗。
它采用电容器或电感器进行补偿，根据电力系统的需求，在适当的时候引入或消除电容器或电感器，使得电压和电流的相位一致，功率因数接近1，达到无功补偿的效果。
无功补偿装置通常由控制器、电容器或电感器、断路器等组成。
控制器通过监测电流和电压的波形，实时判断无功功率和功率因数的大小，根据设定值控制电容器或电感器的引入或消除。
断路器用于保护电容器或电感器，防止过电流和短路等故障。
二、结构及组成部分：无功补偿装置的结构通常分为静态型和动态型两种。
静态型无功补偿装置主要由电容器组成。
电容器由多个电容单元串联或并联而成，具有较大的容量。
一般采用铝电解电容器或聚丙烯薄膜电容器，具有容量大、体积小、功耗低等优点。
静态型无功补偿装置在电力系统中安装方便，故障率低，适用于中小型电力负载。
动态型无功补偿装置主要由控制器、开关装置和电感器组成。
控制器负责监测和控制整个系统的运行。
开关装置用于控制电感器的引入和消除。
电感器由多个线圈组成，可以根据电力系统的需求来调整无功功率的补偿量。
三、应用场景：无功补偿装置广泛应用于电力系统、工矿企业以及特定负载场景中。
在电力系统中，无功补偿装置可以提高电压稳定性，减少线路损耗，降低电力设备的负荷率。
在工矿企业中，无功补偿装置可以提高设备的效率，减少电能损耗，节约能源。
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。
无功补偿装置的分类及原理
无功补偿装置的分类及原理无功补偿装置是电力系统中的重要设备，可以通过对无功功率的调整来提高电力系统的功率因数，提高供电质量。
本文将对无功补偿装置的分类及原理进行详细介绍。
一、无功补偿装置的分类根据无功补偿装置的工作原理和结构特点，可以将其分为以下几类：静态无功补偿装置、动态无功补偿装置、谐波滤波无功补偿装置和电容式无功补偿装置。
1. 静态无功补偿装置静态无功补偿装置是通过电子元件，如电容器、电抗器等，来实现无功补偿的装置。
根据无功补偿的方式，静态无功补偿装置可以进一步细分为并联补偿和串联补偿。
并联补偿装置主要是通过并联连接电容器来补偿电路中的无功功率，这样可以提高功率因数，提高电网的稳定性。
而串联补偿装置则是通过串联连接电抗器来调整电路中的无功功率，来实现无功补偿的效果。
2. 动态无功补偿装置动态无功补偿装置主要是通过控制器来控制电容器的连接和断开，以实现对无功功率的补偿。
具有响应速度快、调节范围大等优点，适用于电网无功功率变化较大的情况。
3. 谐波滤波无功补偿装置谐波滤波无功补偿装置主要用于滤除电网中的谐波成分，以提高电网的谐波污染程度，保证电网的供电质量。
常见的谐波滤波无功补偿装置主要包括谐波滤波器和无功发生器。
4. 电容式无功补偿装置电容式无功补偿装置是一种通过电容器来实现无功补偿的装置。
通过控制电容器的容量和连接方式，可以实现对电网的无功功率进行精确调节。
二、无功补偿装置的原理无功补偿装置的原理主要是通过改变电路的电流和电压之间的相位差，来实现对电流中的无功功率的补偿。
当电力系统中存在导致无功功率的负荷或设备时，会导致电流与电压之间的相位差，从而产生无功功率。
无功补偿装置通过调整系统中的无功补偿元件（如电容器或电抗器）的连接和断开方式，来改变电路中的相位差，从而实现对无功功率的补偿。
在静态无功补偿装置中，通过控制无功补偿元件的连接或断开来改变相位角。
对于串联补偿装置，通过增加或减少串联电抗器的容值，来改变电路的无功功率。
无功补偿的工作原理
一、按投切方
: 1. 延时投切方式 延时投切方式即人们熟称
"静态"补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作，
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
下面就功率因数型举例说
当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且＞0.98，滞后
0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，
cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且＜0.95，
无功补偿级数：0、10、20、30、
、50、60 安装在箱变低压室，根据配电变压器容量进
优点：接线
配置
25%~40%。
箱式变集中补偿应用方案 箱变容量：500kVA 无
190kvar 4×40kvar(20kvar+20kvar)+ 1×
智能电容器数量：4台
台 SWL-8MZS/450-20.10 高压
SWL-LBMZS 三相共补 可控硅开关动态切换
6%或12%非调谐滤波电抗 电容器：
分相补偿或混合补偿 可控硅开关动
电容回路中串联6%或12%非调谐滤波电抗
SWL-LBDMZF或SWL-LBDMZS 谐波治理目
破坏电容与系统的并联谐振，部分吸收系统中的3、5、
次及以上谐波 破坏电容与系统的并联谐振，部分吸收
: 低压配电网中常用的无功补偿方式包
① 集中补偿：在低压配电线路中安装并联电容器
② 分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配
③ 单台电动机就地补偿：
加装无功补偿设
确定无功补偿容量时，应注意以
① 在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成
② 功率因数越高，每
0.95就是合理补偿 就三种补偿方式而言，无
台 SWL-8MZS/450-10.5 无功补偿级数： 0、5、10、
低压无功补偿的作用和原理
低压无功补偿是一种电力系统中常用的电力调节技术，它主要通过对电流的调整来改善电网的功率因数和电压质量。
其作用和原理如下：作用：1. 改善功率因数：低压无功补偿可以通过提供并吸收无功功率来改善电网的功率因数。
当功率因数低于标准值时，无功补偿设备可以注入无功功率，降低系统的无功功率，从而提高功率因数。
2. 提高电压稳定性：无功补偿设备可以通过调整电网中的无功功率来控制电压水平。
当电压低于标准值时，无功补偿设备可以注入无功功率，提高电网的电压水平，从而提高电网的稳定性。
3. 减少线路和设备的损耗：由于无功补偿可以改善功率因数，从而减少了系统中的无效功率流动，使得电网中的线路和设备的损耗减少。
原理：低压无功补偿通常采用电容器和电抗器来实现。
电容器用于提供无功功率，而电抗器用于吸收无功功率。
1. 电容器：电容器可以存储和释放电荷，当系统需要额外的无功功率时，电容器可以通过释放电荷来提供所需的无功功率。
这样可以减少系统中的无功功率需求，改善功率因数。
2. 电抗器：电抗器是一种能够吸收无功功率的装置。
当系统中存在过多的无功功率时，电抗器可以吸收部分无功功率，从而降低系统中的无功功率，改善功率因数。
低压无功补偿通常通过控制电容器和电抗器的开关状态来实现对无功功率的调节。
根据电网的需求，可以使用静态补偿装置（如电容器和电抗器组）或动态补偿装置（如STATCOM和SVC）来实现无功功率的补偿。
总的来说，低压无功补偿的作用和原理是通过调节无功功率来改善功率因数、提高电压稳定性，减少线路和设备的损耗，从而优化电力系统的运行和效率。
无功补偿装置基本原理及巡视注意事项
② 动态无功功率补偿装置的功能 ✓ 补偿负载产生的基波无功功率，改善电能质量； ✓ 维持受电端电压，加强系统电压稳定性； ✓ 补偿系统无功功率，提高功率因数； ✓ 抑制和滤除负载产生的谐波无功功率； ✓ 抑制电压波动和闪变； ✓ 抑制三相不平衡。
③ 动态无功功率补偿装置的分类
二、无功补偿 2.1 无功补偿定义： 指根据电网中的无功类型，人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。 2.2 无功功率有那些危害： 无功功率不做功，但占用电网容量和导线截面积，造成线路压降增大，使供配电设备 过载，谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡颠覆。 2.3 无功功率补偿装置接人系统的方式有两种：并联和串联。 ①以并联方式接入系统的无功功率补偿装置称为并联无功功率补偿，并联补偿方式因 为接线简单、操作方便、对系统可靠性影响小而广泛使用。 ②以串联方式接入系统的无功功率补偿装置称为串联无功功率补偿。串联补偿方式因 为接线复杂，操作不方便、对系统可靠性影响大而使使用范围受到限制，一般是在并 联补偿方式不能满足技术要求的情况下才使用。
2.4 动态无功补偿（SVG）
① SVG 并联于电网中，相当于一个可变的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随 负荷无功电流的变化而变化，自动补偿系统所需无功功，根据电网中动态变化的无功 量实时能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制， 保障电力系统稳定、高效、优质地运行。
2.8 并联电容器优点：价格低廉、安装灵活、操作简单、运行稳定、维护方便 并联电容器缺点：①其无功功率输出与电压平方成正比，低电压时无功功率输出减小， 而这时的系统却需要更多的无功功率； ②电容器提供的无功功率在电压稳定时是不变的，不能随系统无功功率需求的变而改 变，是一种静态无功功率补偿装置，适用于无功功率需求稳定的场所，但即使这样， 也容易造成欠补偿或过补偿。
低压电容补偿柜基本构造及功能
低压电容补偿柜也叫低压无功补偿装置MSCGD，工作原理是根据电网向用电设备提供的负载电流由有功电流和无功电流两部分组成，无功电流在电源和负载之间往复交换，大大占用电网，使供电设备的供电能力大大降低，使功率因数降低。
就是用装置产生的容性无功电流快速、准确地跟踪抵消电网中的感性无功电流，从而提高功率因数，保证用电质量，提高供电设备的供电能力，并减小电路中的损耗一般来说，低压电容补偿柜由柜壳、母线、断路器、隔离开关，热继电器、接触器、避雷器、电容器、电抗器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。
>>>>电容器柜功能及其结构>>>>电容器补偿柜的作用电容补偿柜的作用是提高负载功率因数，降低无功功率，提高供电设备的效率；电容柜是否正常工作可通过功率因数表的读数判断，功率因数表读数如果在0.9左右可视为工作正常。
>>>>电容器柜一次电路原理介>>>>一次电路的工作原理过程合上刀熔开关和断路器，无功功率补偿控制器根据进线柜电压和电流的相位差输出控制信号，控制交流接触器闭合和断开，从而控制电容器投入和退出。
>>>>元器件的作用分析HH15-160A刀熔开关HH15（QSA）系列开关熔断器组集负荷开关和熔断器短路保护功能于一体，结构紧凑，使用安全，主要用于具有高短路电流的配电和电动机电路中作为电源开关和应急开关，并作电缆的短路保护，由于开关手柄为旋转操作，特别适用于抽屉式开关柜中安装使用。
本开关系列全封闭结构，由接触系统、操作机构、手柄三部分组成。
由动、静触头及灭弧装置组成的接触系统均组装在由新型耐弧工程塑料制成的封闭壳体内，达到零飞弧；其工作性能的稳定、可靠，并在寿命期内无需用户维护或更换零件。
配用的高分断能力刀型触头熔断体串接在触头之间，当开关处于断开位置时，其外露导电部件均不带电，确保维修和更换熔断体的安全性（打开柜门开关处于断开状态）。
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无功补偿及低压补偿装置原理简介
一、一次电路
一次电路的构成如下图所示，包括隔离开关QS、10组熔断器FUI～FUIO、接触器KM1～KMIO、热继电器FRl~F'R10、补偿电容器CI~CIO．另外还有电流互感器TAa、TAh和TAc．避雷器BLI、BL2和BL3。
其中熔断器和热继电器用于对电容器进行短路及过电流保护；接触器是对电容器进行手动或自动投入、切除的开关器件；电流互感器获取的电流信号用于测量无功补偿柜补偿电流的大小：避雷器用子吸收电容器投入、切除操作时可能产生的过电压，是一种额定电压为AC220V的低压避雷器。
二、二次控制电路
包括一个物理结构分为7层的转换开关2SA、无功补偿自动控制器（以下简称补偿控制器）等元器件。
转换开关2SA用来手动控制投入或切除1~10路补偿电容器，并完成自动控制器电压信号、电流信号的接人或退出。
补偿控制器可以根据功率因数的高低或无功功率r与用蠛的大小自动投入或切除电容器，并在系统电压较高时自动切除电容嚣。
具体电路见下图。
转换开关2SA有一个操作手柄，出下图可见，该手柄有自动、零位和手动l~lo共12个挡位，每旋转30°即可转换一个挡位。
在每个挡位，会有桐应的转换开关触点接通.2SA共可转换13对触点，分别是(7)、(8)、(9)、(10)等等，一直到下部的(1)、(2)触点。
为了标示出转换开关2SA在不同的挡位与各组触点之问的对应关系，与12个挡位相对应的有12条纵向虚线，虚线与每一组触点（略偏下、无形相交的位置，可能标注有圆点或不标注圆点。
标注有圆点的，表示转换开关旋转至该档位时，圆点（略偏上）位
置的一组触点是接通的，否则该组触点星开路状态。
例如，在触点(7)、(8)略偏下位置，手动1．手动IO挡位时均标注有圆点，表示这10个挡位时触点(7)、(8)均接通。
而在手动l挡位，只在触点(7)、(8)和(1)、(2)位置标注有圆点，说明在该挡位这两组触点是接通的。
无功补偿屏如欲进入自动控制投切状态，需给补偿控制器接人进线柜或待补偿电路总进线处A相电流互感器二次的电流信号I^，B桐、C相电压信号，以及接触器线圈吸合所需的工作电源。
具体接线见下图中补偿控制器接线端子图。
图中US1、US2端干连接的103、104号线即是B相、C相电压信号（转换开关2SA在自动挡位时，103号线经2SA的(3)、(4)触点、熔断器FU13、X12端子、隔离开关Qs，连接至B桐电源；104号线沿类似线路连接至C相电源）；ISI、IS2端子连接的即是进线柜的电流信号（经由转换开关2SA转接）．COM端连接的l 号线即是接触器线圈吸合所需的丁作电源（1号线经熔断器FU11、XI1端子、隔离开关Qs，连接至A桐电源）。
B相、C桐电压信号及A相电流信号在补偿控制器内部经过微处理器运算判断后，计算出功率因数的高低、无功功率的大小，一方面经过LED显示器显示功率因数值，同时发送电容器投切指令，例如补偿控制器发出投入电容器CI的指令时，其接线端子中的1号端子经内部继电器触点与COM端(1号线．A相电源)连通，该端子经3号线连接至接触器KMI线圈的左端，线圈的右端经热继电器FR1的保护触点接至2号线．即电源零线N。
接触器KM1线圈得电后，主触点闭合．将电容器CI投入，实现无功补偿。
此同时．KMI的辅助触点闭合，接通指示灯HL1，指示第一路电容器已经投入．如果无功功率数值较大，补偿控制器则控制各路电容器依次投入，直到功率因数补偿到接近于1。
每一路电容器投入时的时间间隔是可调的，通常将其调整为几秒至儿十秒之间。
补偿控制器遵
循循环投切的原则，即先投入的将先切除，保证每一路电容嚣具有接近相同的工作机会。
补偿控制器投人运行前应对有关参数进行设置，这些参数有：1）过电压保护值。
由于投入电容器补偿后，系统电压会有一定程度的提高，为了保护电容器等设备的安全，当系统电压达到一定值H~f．应适当减少电容器的投入数世。
2）自动投切的时间隔。
3）补偿预期达到的功率因数值．通常设置为滞后0.9—0：98之间，即补偿后系统仍略显感性。
4）自动补偿时回路数的设定。
补偿控制器将根据该设定进行投切控制。
例如一个最多可以控制1O路电容器投切的补偿控制器，当设定为6路时，则控制器只在l_6路之间循环动作，防止进入7~1O路时的空循环。
5）取样电流互感器变比的设定。
下面介绍转换开关2SA如何进行手动与自动挖制的切换以及在手动状态时如何投入或切除电容器2SA置自动挡位时，从下图可见，触点(3)、(4)和（5）、（6）是接通的，补偿控制器所需的B、C相电压信号经由这两组触点连接至电源；触点(1)、(2)不接通，由进线柜取来的A相电流信号经由此处送达补偿控制器，并使之进入自动工作状态。
2SA置零位挡位时，触点(3)、(4)和(5)、(6)两组触点断开，补偿控制器的B、C相电压信号在此被切断；触点(1)、(2)接通，由进线柜取来的A相电流信号在此被短路，不能送往补偿控制器，补偿控制器停止工作。
2SA置手动挡位时，无论在手动的任何一挡，触点(1)、(2)；(3)、(4)和(5)、(6)三组触点的状态均与零位挡位相同，因此补偿控制器不工作。
无功补偿屏只能使用转换开关2SA操作控制电容器的投切。
例如，2SA旋转至手动l挡位，触点(7)、(8)处标注有圆点，
表示该触点接通，这时l号线连接的A相电源经触点(7)、(8)使接触嚣KMI线圈得电，受KM1控制的第一路电容器Cl投入电路开始补偿。
操作转换开关2SA可使巳投入的电容器依次切除推出。
手动投切时不能实现循环动作。
三、测量与信号电路
测量与灯光指示电路见上图和下图电压测量由转换开关1SA及电压表实施。
旋转开关1SA可以选择测量AB相、BC相或CA相之间的线电压。
功率因数COSφ表可以测最补偿前后的功率因数值。
三只电流表用来指示本屏柜的补偿电流值。
10只指示灯可以指示有几只电容器正投入运行补偿，它们由相应的接触器辅助触点控制。