无功补偿基础知识14801
技术关于无功补偿的基础知识（全）
技术关于无功补偿的基础知识（全）出品｜正尔科技撰写｜姚康1、什么是谐波和基波？电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。
电力网络中除基波（50Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的称为谐波。
2、无功补偿（Reactive power compensation）：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
随着我国用电需求和电力设备的增加，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。
而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。
一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理，不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。
无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足电网安全、经济运行的需要。
目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种：1、变电站集中补偿：主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。
区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统（AVC）。
2、低压集中补偿：一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。
无功补偿演示稿资料
功率因数从1降低到左列数值 1降低到左列 0.95 0.9 数值
电网元件中有功损耗增加百分数△% %
11 23
0.85 0.8
38
56
0.75 0.7 0.65 78 104 136
功率因数提高对降低有功功率损耗的影响见表2
图2—4微电脑功率因数自动控制器方框图
检测单元通过电压、电流互感器采得电压和电流信号，并利用运放电路、门电路得到 反映相位差的方波信号，传给控制单元。 微处理器接收到检测信号，经过逻辑运算得到实时cosø，分别送到显示和比较单元。 在比较单元中与设定值进行比较，确定是否发出投切命令。同时控制单元还具有过压、 过流、欠补及振荡报警和保护功能。
2.2.4自动补偿方案
自动补偿是微电子技术在电力系统的应用。控制器根据传感器的数据，计 算出当前电网所需的无功补偿量并控制电容器组的投切，达到实时补偿的 目。 近几年，由于电脑技术的应用，功率因数自动补偿系统的发展进入了一个 新阶段。 虽然各种微电脑功率因数自动控制器硬件、软件设计不同，但其原理基本 如图2一4所示:
四、补偿设备介绍 1、补偿种类 并联电容器补偿形式 1) 就地补偿TBB-J 2) 固定补偿TBB-C 3）自动补偿TBB-Z 动态补偿装置MSVC 2、补偿装置主要元件及作用 主要设备： 1）就地补偿TBB-J 隔离开关、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置 2）固定补偿TBB-C 隔离开关、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置、真空接 触器（选配） 3）自动补偿GWK-Z 隔离开关（选配）、电容、电抗、喷逐式熔断器、放电装置 、真空接触器、控制器、限流熔断器
参数U、I、P、Q、S、cosφ*I
无功补偿计算公式知识讲解
无功补偿计算公式1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1*COS 1ϕ有功功率：Q 1= S 1*SIN 1ϕ补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2ϕ，则补偿后视在功率为：S 2= P 1/COS 2ϕ= S 1*COS 1ϕ/COS 2ϕ补偿后的无功功率为：Q 2= S 2*SIN 2ϕ= S 1*COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为：Q=Q 1- Q 2= S 1*( SIN 1ϕ-COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ)= S 1*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率； P 1-----补偿前有功功率Q 1-----补偿前无功功率；COS 1ϕ-----补偿前功率因数S 2-----补偿后视在功率；P 2-----补偿后有功功率Q 2-----补偿后无功功率；COS 2ϕ-----补偿后功率因数2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*30%，则：0.3= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*40%，则：0.4= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.683即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
无功补偿基础知识经典
2) 以符合用户需要的电压波形向用户供电； 3) 不干扰其它系统（如通讯系统）的正常工作。
2、电网谐波源的产生 电பைடு நூலகம்系统产生谐波，主要是由于电力系统中，存在一些具有非线
性伏 安特性的输配电设备和用电设备。由于这些非线性元件存在， 即使电力系 统的电压为正弦波，但在电网中总有谐波电流或谐波 电压存在。所谓谐波 是指一个周期电气量的正弦波分量，其频率 为基波频率的整数倍。电力系 统所指的谐波是稳态的工频整倍数 的波形，电网暂态变化诸如涌流、各种 干扰或故障引起的过压、 欠压均不属谐波。谐波主要由谐波电流源产生。 当正弦基波电压 施加于非线性设备时，设备吸收的电流与施加的电压波形 不同，
无功补偿基础知识
电网知识
在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。 属于输送和分配电能 的中间环节，它主要由联结成网的 送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。 通常把由 输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发 电与用电的统一 整体称为电力网，简称电网。
在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展 的具体情况，通过不同 领域的研究和实践，形成了各自 的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电 网发展 模式的不同理解。近年来，随着各种先进技术在电网中 的广泛应用，智能 化已经成为电网发展的必然趋势，发 展智能电网已在世界范围内形成共识。
三、无功补偿的意义
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。
低压电气-无功补偿基础知识
低压电气-无功补偿基础知识无功补偿基础知识与应用案例一、功率的概念2二、需要无功补偿的原因 2三、无功补偿的一般方法 2四、无功补偿装置的分类 3五、采用无功补偿的优点 5六、无功补偿的应用例子 6一、功率的概念1、视在功率：视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。
2、有功功率：有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
3、无功功率：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。
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。
无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
二、需要无功补偿的原因在正常情况下，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。
三、无功补偿的一般方法无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。
下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。
(1)低压个别补偿低压个别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与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
无功补偿基础知识课件
无功补偿的配置与选型
配置原则
按照无功功率的分布和需求，合理配置 无功补偿装置，包括容量、类型、位置等。
VS
选型考虑因素
根据负荷性质、电网条件、运行要求等， 选择合适的无功补偿装置，包括并联电容 器、并联电抗器、静止无功补偿装置等。
无功补偿的监测与控制
监测方法
控制策略
THANKS
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无功补偿基础知识课件
目 录
• 无功补偿基本概念 • 无功补偿设备 • 无功补偿原理 • 无功补偿的应用场景 • 无功补偿的效益与优化 • 无功补偿的相关计算
contents
01
无功补偿基本概念
无功功率定 义
无功功率 视在功率
无功功率的作用
建立和维持磁场
传递能量
无功功率在电力系统中还用于传递能 量。在输电线路中，无功功率有助于 抵消线路的感抗，提高系统的稳定性。
详细描述
在建筑领域中，各种建筑物和公共设施都是无功补偿技术 的应用对象。例如，在高层建筑、医院、商场等建筑物中， 无功补偿技术被广泛应用于供电系统中，以提高供电质量 和节能效果。此外，在公共设施中，如公园、广场等，无 功补偿技术也被广泛应用于照明系统中，以改善照明效果 和节能效果。
05
无功补偿的效益与优化
无功补偿的效益分析
提高电力系统的功率因数
改善电压质量
增加电力设备的容量
延长电力设备的使用寿命
无功补偿的优化策略
合理配置无功补偿设备
根据电力系统的实际情况，合理配置 无功补偿设备的位置、容量和类型， 以达到最优的补偿效果。
动态调整无功补偿
根据电力系统的运行状态和负荷变化， 动态调整无功补偿设备的运行参数， 以达到最优的补偿效果。
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)无功补偿是现代电力系统中的一项重要技术，它可以使电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率得到改善。
随着电力系统的复杂性不断提高，掌握无功补偿的基础知识显得越来越重要。
本文将从以下几个方面介绍无功补偿的基础知识。
一、无功补偿的概念和作用无功功率是电路中流动的电流和电压之间的相位差产生的，它在电力系统中增加负载，使得电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率都会受到影响。
为了解决这个问题，我们可以采用无功补偿的方法来控制电流和电压之间的相位差，从而降低无功功率在电力系统中的影响。
无功补偿可以通过调整电网阻抗的特性、改变电源的输出特性、调整变压器的连接方式等多种方式来实现。
二、无功补偿技术的分类和原理根据无功补偿的方法不同，它可以分为静止无功补偿和动态无功补偿两种。
静止无功补偿主要是通过电容器、电抗器等电子元件来实现，而动态无功补偿则主要是通过采用可控电力电子器件，例如STATCOM、SVC等来实现。
无论是静止无功补偿还是动态无功补偿，都是通过改变电网的特性参数，来改变电网的无功功率流。
三、无功补偿技术的应用场景无功补偿技术的应用场景非常广泛，可以用于电力系统的各个领域。
例如，在输电线路中，通过采用无功补偿技术可以避免因无功功率导致的过载问题；在电力变压器中，通过增加电容器等无功补偿装置，可以改善电力变压器的性能参数，避免负载电流的大幅度变化，从而提高电力系统的电压稳定性和供电质量。
四、无功补偿技术的未来发展方向虽然无功补偿技术已经得到广泛的应用，但是随着工业化、城市化进程的不断加速，对电力系统的负荷和安全要求也在不断提高。
因此，未来的无功补偿技术不仅需要提高无功补偿的效率和稳定性，还需要采用智能化控制技术、多源协调控制技术、大数据分析和优化技术等，来解决电力系统中的无功问题。
总之，无功补偿技术作为电力系统中的重要技术，掌握无功补偿的基础知识对于电力工程师和技术人员来说是非常必要的。
无功补偿基础知识
定期检查每一路的三相补偿电流是否一致
定期检查电抗器和电容的温度 定期检查电容的外形 简单介绍无功补偿发展的趋势
占用电力设备容量，降低发、供电设备的有效利用率。
增加部分企业的电费支出，加大生产成本。
无功补偿的原理
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路 当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释 放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。 这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功 功率中得到补偿，而不再占用变压器的容量，这就是无功补 偿的原理。
无功补偿
基础知识
电能质量
电能质量是指通过公用电网供给用户端的交流电能的品质。 理想状态的公用电网应以恒定的频率、正弦波形和标准电压 对用户供电。同时，在三相交流系统中，各相电压和电流的 幅值应大小相等、相位对称且互差120°，但由于系统中的 发电机、变压器和线路等设备非线性或不对称，负荷性质多 变加之调控手段不完善及运行操作、外来干扰和各种故障等 原因，这种理想的状态并不存在，因此产生了电网运行、电 力设备和供用电环节中的各种问题，也就产生了电能质量的 概念。围绕电能质量的含义，从不同角度理解通常包括：
电容的自愈能力
自愈式电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电 电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低， 流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热， 击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢 复绝缘。
无功补偿的维护
巡视时应注意其三相补偿电流是否存在并相等
视在功率、有功功率、无功功率