并联电容器在无功补偿中的应用P01
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，有时会出现过补偿，经济效益不一定很好。
因此选择合适的无功补偿容量，才能确定最佳功率因数，一般原则以稍高于功率因数标准为宜。
并联电容器在使用过程中要防止过负荷的产生一般说来，引起并联电容器过负荷的原因主要有三个方面：（1）、实际运行电压高于电容器额定电压；（2）、谐波电压引起的过电压；（3）、电容器容量的正偏差；引起第一个过负荷的原因是由于并联电容无功功率Q C=UI=U*U/X C=U2WC，可见，电容器无功出力与电压的平方成正比，运行电压太高，将使电容器无功出力大大增加，并使电容器温度升高，严重时使电容器发生热击穿。
并联电容器赔偿无功功率的效果及办法
并联电容器赔偿无功功率的效果及办法
电力电容器作为赔偿设备有两种办法：串联赔偿和并联赔偿。
串联赔偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改进输电线路参数，下降电压扔掉，跋涉其运送才干，下降线路损耗。
这种赔偿办法的电容器称作串联电容器，运用于高压远间隔输电线路上，用电单位很少选用。
并联赔偿是把电容器直接与被赔偿设备并接到同一电路上，早年进功率因数。
这种赔偿办法所用的电容器称作并联电容器，用电公司都是选用这种赔偿办法。
按电容器设备的方位纷歧样，通常有三种办法。
1.会集赔偿电容器组会集装设在公司或本地总降压变电所的6～十kV母线上，用来跋涉悉数变电所的功率因数，使该变电所的供电方案内无功功率根柢平衡。
可削减高压线路的无功损耗，并且可从跋涉本变电所的供电电压质量。
2.分组赔偿将电容器组别离装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，也称为涣散赔偿。
这种办法具有与会集赔偿一样的利益，仅无功赔偿容量和方案相对小些。
可是分组赔偿的作用比照显着，选用得也较广泛。
3.就地赔偿将电容器或电容器拼装设在异步电动机或电理性用电设备邻近，就地进行无功赔偿，也称为独自赔偿或单个赔偿
办法。
这种办法既能跋涉为用电设备供电回路的功率因数，又能改进用电设备的电压质量，对中、小型设备十分适用。
并联电容器装置在配电系统中无功功率补偿策略研究
并联电容器装置在配电系统中无功功率补偿策略研究摘要：无功功率补偿是现代配电系统中的重要问题。
本文研究了并联电容器装置在配电系统中的无功功率补偿策略。
首先，介绍了无功功率及其补偿的概念。
然后，分析了并联电容器装置的工作原理和优点。
接着，探讨了不同的无功功率补偿策略，包括容性无功功率补偿、时序控制和自适应无功功率补偿。
最后，讨论了并联电容器装置在配电系统中的应用，并总结了研究的结果和展望。
1. 引言无功功率是电力系统中的重要参数，它由电容器和电感器产生。
配电系统中的无功功率会导致电能浪费、电压波动、线路过载等问题。
因此，无功功率补偿在配电系统的可靠性和稳定性方面具有重要意义。
本文将重点研究并联电容器装置在配电系统中的无功功率补偿策略。
2. 无功功率及其补偿无功功率是一种不能被直接利用的功率，它表示系统中的电流和电压之间的相位差。
无功功率的存在主要是由于电感和电容元件造成的。
无功功率补偿是通过合理地引入并联电容器装置来降低无功功率，并提高配电系统的功率因数和效率。
3. 并联电容器装置的工作原理和优点并联电容器装置是一种常见的无功功率补偿装置，它通过将合适的容量的电容器并联到电力系统中，来改善系统的功率因数。
当电容器与电感器并联时，会产生反向的无功功率，从而补偿系统中的原有无功功率。
并联电容器装置的优点包括：节能、提高电压质量、降低线路过载、改善电流波动、减少谐波等。
同时，它还具有简单、可靠、经济等特点，成为了无功功率补偿装置中的常用技术。
4. 不同的无功功率补偿策略4.1 容性无功功率补偿容性无功功率补偿是一种简单有效的方式，通过并联电容器补偿无功功率，以提高配电系统的功率因数。
这种补偿策略通常适用于负载稳定的情况。
4.2 时序控制时序控制补偿策略根据负载的实际变化情况来调整并联电容器装置的补偿量。
通过实时监测功率因数等参数，选取合适的时间节点进行补偿调整，避免了电容器过补偿或欠补偿的问题。
4.3 自适应无功功率补偿自适应无功功率补偿是一种自动控制策略，根据系统无功功率的实时波动情况来调整并联电容器的补偿量。
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。
并联补偿电容器的应用(PPT)
23
第四节 高压并联电容器运行问题
五、分闸过电压问题
截流过电压
分
闸
无故障单相重燃
过
电
压
分闸重燃过电压 带故障单相重燃
两相重燃
24
第四节 高压并联电容器运行问题
六、谐波问题
1．电容器容量与谐波放大关系
➢电容器在实现分组运行后，要防止它在投切过程中发生有害的谐振 和不适当的谐波放大，必须正确选择各安装处的电容器分组容量。 ➢在不同的短路容量下，投入相同容量的电容器，使母线电压上升的 幅值不同，短路容量越小，上升幅度越大。 ➢电容器组对谐波和母线电压的影响是随着安装处的不同而有所区别 的。因此，对电容器分组容量的确定不能统一规定，要视具体情况而 定。
（二）电容器的最高工作电压 电容器额定电压选择应考虑:电网处的运行电压、运行中承受的长期 工频过电压、串联电抗器引起的运行电压升高。电容器组的投入而 引起的母线电压升高、谐波引起的电容器端电压升高、一相中电容 器串联段之间的电容器偏差引起电压升高、外熔丝熔断引起的电容 器缺台运行、星形接线中性点不接地电容器组三相电容不平衡引起 的中性点电位偏移导致电容器电压升高。
9
第三节 高压并联电容器组常规设计
二、并联电容器装置组件
（
一 ）
投切装置
断路器 隔离开关等
并
联
电
容 器
包括并联电容器、串联电抗器、过电压保护装置 主功能装置 、放电装置、单台电容器保护熔断器、氧化锌避
的
雷器、接地刀闸、构架等
组
成 元 控制、测量、 电压、电流变比设备，测量仪表、继电
并联电容器无功补偿方案
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 (2)1.1引言 (2)1.2无功补偿的提出 (3)1.3本文所做的工作 (3)2无功补偿的认识 (3)2.1无功补偿装置 (3)2.2无功补偿方式 (4)2.3无功补偿装置的选择 (4)2.4投切开关的选取 (4)2.5无功补偿的意义 (5)3电容器无功补偿方式 (5)3.1串联无功补偿 (5)3.2并联无功补偿 (6)3.3确定电容器补偿容量 (6)4案例分析 (6)4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (6)4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (13)4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (15)5总结 (21)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。
1.3本文所做的工作主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。
电容并联和串联无功补偿
电容并联和串联无功补偿
电容并联和串联无功补偿是两种常见的无功补偿方式，它们在电力系统中的应用场景和工作原理有所不同。
电容并联无功补偿：这种方式是将电容器直接并联在被补偿设备的同一电路上。
电容器为用电设备提供所需无功电流，从而减轻电力线路、变压器和发电机的负担。
并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式，尤其在10KV及以下电压等级的供电系统中，几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。
其主要作用是减小视在电流，提高功率因数，降低损耗，从而提高电力设备的效率。
对用户侧而言，补偿无功还有提高电压、降低线损、减少电费支出、节约能源、增加电网有功容量传输、提高设备的使用效率等作用。
电容串联无功补偿：这种方式是把电容器直接串联到高压输电线路上，主要作用是通过在电网输电侧直接治理进而达到改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗的作用。
由于串联电容器只能应用在高压系统中（在低压系统中由于电流太大无法应用），因此其一般的应用场所是高压远距离输电线路上，用户侧的应用较少。
串联电容无功补偿的原理是利用电容器的容性阻抗抵消线路电感的感性阻抗，从而缩短电气距离，提高线路的输电容量和稳定性。
总的来说，电容并联和串联无功补偿都是为了提高电力系统
的功率因数、降低损耗、提高设备的效率等目的而采取的措施。
具体选择哪种方式需要根据实际情况进行综合考虑。
无功补偿装置的并联与串联应用分析
无功补偿装置的并联与串联应用分析无功补偿是电力系统中至关重要的一项技术。
在电力系统中，无功功率是指电流与电压之间的相位差所产生的功率。
由于电力系统中普遍存在大量的电感负载和电容负载，导致无功功率在电力传输、输配电中的重要性不言而喻。
无功补偿装置是一种用于调整系统无功功率的设备，能够有效地提高电力系统的运行质量和功率因数。
无功补偿装置主要分为并联和串联两种应用方式。
并联无功补偿装置是指将该装置与电力系统并联连接，共同供电给负载。
而串联无功补偿装置是将该装置串联连接于负载之前，通过对负载的电流进行补偿，达到无功功率的控制与调整。
下面将对这两种应用方式进行详细的分析。
1. 并联无功补偿装置的应用分析并联无功补偿装置是将该装置与电力系统的馈线并联连接，通过自动控制电容器的投切，来实现电力系统的无功功率的补偿。
并联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对电力系统的无功功率进行快速响应。
由于采用了电容器进行补偿，电容器具有较高的响应速度，能够快速地吸收或者释放无功功率，提高电力系统的响应速度。
其次，它能够减少电力系统的传输损耗。
在电力系统中，无功功率的存在会导致输电线路上的电压跌落，从而增加了系统的传输损耗。
而并联无功补偿装置的应用可以通过补充无功功率，使电压稳定，减少线路的传输损耗。
再次，它可以提高电力系统的功率因数。
功率因数是评价电力系统运行质量的重要指标。
并联无功补偿装置的应用可以调整电力系统中的无功功率，从而提高功率因数，降低系统的无功损耗。
总之，通过并联无功补偿装置的应用，可以有效地提高电力系统的运行效率和稳定性，降低系统的无功损耗，改善电力质量。
2. 串联无功补偿装置的应用分析串联无功补偿装置是将该装置置于负载之前，通过调整负载的电流波形，达到控制无功功率的目的。
串联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对负载的无功功率进行精确的调整。
通过改变串联无功补偿装置的补偿电流大小和相位，可以精确地调整负载的无功功率，从而使系统的功率因数达到要求。
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电力电容器的分类和用途
直流滤波电容器
直流滤波电容器的用途
主要用途：用于直流滤波装置中，在直流输电工程使用较多。 性能特点：能长期在直流电压下或在含有一定交流分量的直流线路 上工作。
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电力电容器的分类和用途
耦合电容器
其它电容器的用途
主要用途：高压端接于输电线上，低压端经过耦合线圈接地，使高频载波 装置在低电压下与高压线路耦合，实现载波通讯以及测量、控制和保护。
并联电容器 在无功补偿中的应用
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西安ABB 西安ABB 西安ABB 西安ABB 电力电容器有限公司 电力电容器有限公司
工程部 张长宇
CNTXC - 1 08-06-11
杨晓良
2008-06
欢迎
欢迎大家参加 电力电容器 技术交流
CNTXC - 2 -
内容
一 二 三 四 五 六 电力电容器的分类和用途 并联电容器的基本概念 并联电容器的补偿作用 ABB电容器的选型 ABB电容器的安装 ABB电容器的调试与维护
主要用途：串联接于工频高压输配电线路中，用以补偿线路的分布 感抗，提高系统的静、动态稳定性、改善线路的电压质量、加长送 电距离和增大输送能力。 性能特点：单台额定电压不高；可承受比并联电容器高的过电压。
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电力电容器的分类和用途
交流滤波电容器
交流滤波电容器的用途
主要用途：用于交流滤波装置中。 性能特点：主要用以滤去工频电流中的高次谐波分量。
P
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通过增加系统中无功功率，如电容器 通过增加系统中无功功率，如电容器(Qc)，可以改善功率因数，结 ，可以改善功率因数， 果是视在功率(S)中的有功功率由 变为P2，使夹角 减少到 ， 中的有功功率由P1变为 减少到 果是视在功率 中的有功功率由 变为 ，使夹角1减少到2， 改善功率因数这条途径被叫做功率因数修正或无功功率补偿。 改善功率因数这条途径被叫做功率因数修正或无功功率补偿。
电容器模块
电容器模块
将电容器单元根据电容量配平表组装在钢支架上形成的部件。
CNTXC - 15 -
并联电容器的基本概念
放电线圈模块
放电线圈模块
将放电线圈组装在钢支架上形成的部件。
CNTXC - 16 -
并联电容器的基本概念
电容器组电容器组＋来自CNTXC - 17 -
电气上连接在一起的一组电容器单元；或由电容器模块 和放电线图模块组装置在一起的部件。
并联电容器的补偿作用
视在功率: 视在功率 有功功率: 有功功率 无功功率: 无功功率 功率因数: 功率因数
系统功率计算
S = 3 ×U ×I
P = 3 × U × I × cos
Q = 3 × U × I × sin
P cos = S
Q
S
P
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并联电容器的补偿作用
电容器容量计算
内熔丝技术——ABB首创，且拥有几十年的经验，属世界上最先进的内熔丝技术； 内熔丝技术——ABB首创，且拥有几十年的经验，属世界上最先进的内熔丝技术； ——ABB首创 电容器损耗极小——在运行过程损耗极小，不超过万分之二， ——在运行过程损耗极小 电容器损耗极小——在运行过程损耗极小，不超过万分之二，较国内目前最低水平万分 之四还要小； 之四还要小； 比特性好——铝箔薄，法拉多尔油电气强度高，与膜的相容性也好， ——铝箔薄 比特性好——铝箔薄，法拉多尔油电气强度高，与膜的相容性也好，并且有先进的生产 工艺，使得产品比特性优异，节省占地面积； 工艺，使得产品比特性优异，节省占地面积；
无功容量: 无功容量 电流: 电流 电压增长: 电压增长 并联谐振: 并联谐振
Qc = ω C U2
I = ω C U
U ≈ Q S C
k
n=
Sk QC
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并联电容器的补偿作用
Q
无功功率补偿
S1= S2 S1 Qc S2 1 2 P1 cos1 P2 cos2 功率因数是有功功率与视在功率之间 夹角的 COS 值，功率因数描述有 功功率占总功率的比率， 功功率占总功率的比率，功率因数越 则总功率的有功部分越大。 高，则总功率的有功部分越大。 功率因数最大不超过1.0， 功率因数最大不超过 ，意思是总 功率的100%全部是有用的。 全部是有用的。 功率的 全部是有用的
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ABB电容器的选型 电容器的选型
四 ABB电容器的选型
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ABB电容器的选型 电容器的选型
优质产品
电容器单元产品
内熔丝 外熔丝 无熔丝
并联电容器装置
10kV,35kV,66kV (根据客户需求)
滤波电容器装置
滤波电容器和静止补偿电 容器装置
串联电容器装置
特高压、超高压支流/交 特高压、超高压支流 交 流工程用电容器装置
分类
CNTXC - 5 -
电力电容器的分类和用途
并联电容器
并联电容器的用途
主要用途：补偿电力系统感性无功功率，以提高功率因数，改善电 压质量，降低线路损耗。 性能特点：能长期在工频交流额定电压下运行，且能承受一定的过 电压。
CNTXC - 6 -
电力电容器的分类和用途
串联电容器
串联电容器的用途
U+ +q d -q -q w UL
+q ε介质
q C= U
A = w×L
A C = ε介质 d
C为电容量，单位：F（微法） 电路图中用字母 C 表示电容器； 公式中字母 C 表示电容量。
电容器图形符号：
CNTXC - 12 -
并联电容器的基本概念
元件和内部熔丝
电容器的元件和内部熔丝
铝箔 介质材料 铝箔 内熔丝 元件
电热电容器
主要用途：用于频率为40～24000Hz的电热设备系统中，用以提高功率因 数，改善回路的电压或频率等特性。
脉冲电容器
主要用途：用于冲击电压和冲击电流发生器及振荡回路等高压试验装置。
均压电容器
主要用途：并接于断路器断口上，使各断口间的电压在开断时均匀。
防护电容器
主要用途：接于线、地之间，降低大气过电压的波前陡度和波峰峰值，配 合避雷器保护发电机和电动机。
CNTXC - 10 -
标准电容器
主要用途：作为标准电容，或用作测量高压的电容分压装置。
并联电容器的基本概念
二 并联电容器的基本概念
CNTXC - 11 -
并联电容器的基本概念
电容器的电容
电容：贮存电荷的能力。在其他导体的影响可以忽略时，电容器的一 个电极上贮积的电荷量与两电极之间的电压的比值。
元件：由电介质和被它隔开的电极所构成的部件。 内部熔丝：在电容器单元内部和元件相串联的熔丝， 简称内熔丝。
CNTXC - 13 -
并联电容器的基本概念
单元
电容器单元
打包 内熔 丝元 件
装箱
喷漆
试验
真浸
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由一个或多个电容器元件组装于单个外壳中并有引出端 子的组装体。
并联电容器的基本概念
CNTXC - 3 -
电力电容器的分类和用途
一 电力电容器的分类和用途
CNTXC - 4 -
电力电容器的分类和用途
电力电容器按用途不同主要分类如下：
并联电容器(shunt capacitor) 串联电容器(series capacitor) 交流滤波电容器(AC filter capacitor) 直流滤波电容器(DC filter capacitor) 耦合电容器 电热电容器 脉冲电容器 均压电容器 防护电容器 标准电容器
并联电容器的基本概念
电容器（成套）装置
电容器（成套） 电容器（成套）装置
电容器组及附件（如电抗器等）。
CNTXC - 18 -
并联电容器的补偿作用
三 并联电容器的补偿作用
CNTXC - 19 -
并联电容器的补偿作用
无功功率
Q φ
S
Barge
P
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功率因数：cosφ （0.90～0.95）