最新C10供电系统的电能质量与无功补偿
浅述工厂供电系统无功补偿问题
浅述工厂供电系统无功补偿问题发表时间：2017-07-26T11:27:21.413Z 来源：《防护工程》2017年第7期作者：吴福兴张慧吴修丽[导读] 对于很多发电机来说，无功功率的供给都是有限的，一般无法充分满足电力负荷的需求。
凯盛重工有限公司安徽淮南 232000摘要：电力能源在现今的工业生产中发挥着极其重要的作用。
工业部门的电力消耗占总体电能消耗的70%，其中负荷用电功率因素对电力系统的影响也一直是我们广泛关注的问题。
国家供电部门也对这个问题也做出了相关规定，在工厂供电系统中，未达到标准要求的，必须进行无功补偿。
关键词：工厂；供电系统；无功补偿一、无功补偿的原则与类型对于很多发电机来说，无功功率的供给都是有限的，一般无法充分满足电力负荷的需求。
因此，需要在电网系统中设置必要的无功补偿装置，从而解决无功功率不足的问题，使用电设备能够正常地在额定电压下运转，这就是无功补偿在供电系统中的运行原理。
1.1无功补偿的原则。
在利用无功补偿时，需要遵循以下几个方面的原则：一是要进行电网的全面规划，使电网布局更加合理，并利用分级补偿的办法来实施无功补偿；二是在利用分散补偿时，还需要结合集中补偿的方法，但要以分散补偿为主要方法；三是要将高压补偿和低压补偿相结合，并且要将低压补偿作为一种主要的补偿原则；四是要充分发挥降损和调压的作用，并且要将降损作为主要的控制手段。
1.2无功补偿的类型。
①固定投切这种方式在功率过低的情况下，会产生补偿不足的问题，并且功率因数通常偏低。
但如果功率过高，就会出现补偿过量的情况，功率因素也会相应增高，从而形成电网中的电流倒供的问题。
②延时投切这种方式也被人们称为一种静态补偿方式，利用接触器来实现投切，专用的接触器会通过一系列的动作抑制电容涌流，这种方式能够有效避免接触器的动作可能对电容器造成的损害，同时也可以避免防备电容在投切过程中产生的系统振荡问题。
③瞬时投切这种方式也被称为一种动态补偿的方法，在利用半导体电力器件作用的同时，还充分利用了数字技术，通过脉冲信号来完成导通过程，实现了传统的接触器无法完成的控制过程。
《供电技术》(第4版)【全】
中性点直接接地系统 中性点不接地系统 中性点经消弧线圈(或电阻)接地系统
第1章 绪论 （1-11）
1）中性点不接地系统
在正常运行时，各相对地电压 、U• A、U• B是对U• 称C 的，其
值为相电压 ；各相U对 地电容相同（设线路单位长度
电容为 ，线路C长0 度为 ），电容l 电流对称且超前相电
供电系统的电能质量与无功补偿
（电压质量的含义、电压偏差及调节、 电压波动（闪变）及其抑制、电力 谐波及抑制、供电系统的三相不平 衡、供电系统的无功功率补偿）
教学内容、教学环节及参考资料
供电系统变电所的自动化
（变电所自动化的基本功能、变电所 综合自动化系统的结构、备用电源 自动投入装置、自动重合闸装置、 变电所的电压、无功综合控制、单 相接地自动选线装置、电力负荷管
源供电系统短路过程分析、短路参数
的计算、供电系统中电气设备的选择
与校验）
教学内容、教学环节及参考资料
供电系统的保护 （继电保护的基本概念、单端供电网
络的保护、电力变压器的保护、低 压配电系统的保护、供电系统的微 机保护）
供电系统的保护接地与防雷
（供电系统的安全保护接地、供电系 统的防雷保护）
电力变压器额定电压
一次绕组
220／127 380／220 660／380
3及3.15 6及6.3 10及10.5 13.8,15.75,18,20 35 110 220 330 500 750
二次绕组
230／133 400／230 690／400
3.15及3.3 6.3及6.6 l0.5及11
38.5 121 242 363 550
第1章 绪论 （1-26）
2）频率
国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法
国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法发布日期：〔08-02-16〕内容摘要：前言为了加强农村电网电压质量和无功电力的管理，提高农村电网电压质量，特制定本办法。
本办法依据国家有关法规和《电力系统安全稳定导则》、《电力系统电压和无功电力技术导则》及相关技术标准，参照《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》和《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》，结合我国农村电网特点和实际情况而制定。
本办法解释权属国家电网公司。
目次前言1、范围2、规范性引用文件3、电压质量和无功补偿基本要求4、电压质量标准5、无功补偿6、专业管理及职责分工7、调压设备管理8、电压监测9、统计考核10、考核与奖惩11、附则国家电网公司农村电网电压质量和无功电力管理办法1 范围本办法规定了农村电网电压质量和无功补偿的基本要求和管理标准，适用于国家电网公司系统农村电网电压质量和无功电力的管理。
2 规范性引用文件下列文件中的条款通过本标准的引用成为本标准的条款。
凡是注日期的引用文件，其随后所有的修改单（不包括勘误的内容）或修订版均不适用于本标准，然而，鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。
GB156 标准电压GB12325 电能质量供电电压允许偏差SD325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则电力系统安全稳定导则3 电压质量与无功补偿基本要求3.1 农村电网电压质量合格率应达到下列要求县供电企业综合电压合格率不低于95%；D类居民用户端电压合格率不低于90％。
3.2 功率因数应达到以下要求变电所主变压器低压侧功率因数不低于0.90；变电所10(6)kV出线功率因数不低于0.9；用户变压器功率因数不低于0.9；公用配电变压器低压侧功率因数不低于0.85；农业用户配电变压器低压侧功率因数不低于0.85。
4 4 电压质量标准4.1农村电网各级标称电压值为：110kV、66kV、35kV、10kV、6kV、3kV、380V、220V。
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。
由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。
但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。
如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。
配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。
目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。
本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。
关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。
三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。
通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。
1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。
配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。
三相配电箱一般是作为一个配电控制站。
三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。
当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。
三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。
由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。
2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。
(完整版)电能质量指标标准
电能质量指标标准1.电能质量指标定义电能质量包括四个方面的相关术语和概念：电压质量（VOLTAGEQUALITY）即用实际电压与额定电压间的偏差（偏差含电压幅值，波形和相位的偏差），反映供电企业向用户供给的电力是否合格；电流质量（CURRENTQUALITY）即对用户取用电流提出恒定频率、正弦波形要求，并使电流波形与供电电压同相位，以保证系统以高功率因数运行，这个定义有助于电网电能质量的改善，并降低网损；供电质量（QUALITYOFSUPPL Y）包含技术含义和非技术含义两个方面：技术含义有电压质量和供电可靠性；非技术含义是指服务质量（QUALITYOFSERVICE）包括供电企业对用户投诉的反应速度和电力价格等；用电质量（QUALITYOFCONSUMPTION）包括电流质量和非技术含义，如用户是否按时、如数缴纳电费等，它反映供用双方相互作用与影响用电方的责任和义务。
一般地，电能质量的定义：导致用户设备故障或不能正常工作的电压、电流或频率偏差。
这个定义简单明晰，概括了电能质量问题的成因和后果。
随着基于计算机系统的控制设备与电子装置的广泛应用，电力系统中用电负荷结构发生改变，即变频装置、电弧炉炼钢、电气化铁道等非线性、冲击性负荷造成对电能质量的污染与破坏，而电能作为商品，人们会对电能质量提出更高的要求，电能质量已逐渐成为全社会共同关注的问题，有关电能质量的问题已经成为电工领域的前沿性课题，有必要对其相关指标与改善措施作讨论和分析。
2.电能质量指标电能质量指标是电能质量各个方面的具体描述，不同的指标有不同的定义，参考IEC标准、从电磁现象及相互作用和影响角度考虑给出的引起干扰的基本现象分类如下：（1）低频传导现象：谐波、间谐波、电压波动、电压与电流不平衡，电压暂降与短时断电，电网频率变化，低频感应电压，交流网络中的直流；（2）低频辐射现象：磁场、电场；（3）高频传导现象：感应连续波电压与电流，单向瞬态、振荡瞬态；（4）高频辐射现象：磁场、电场、电磁场（连续波、瞬态）；（5）静电放电现象。
无功补偿的合理配置原则
无功补偿的合理配置原则电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有着密切的关系，无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。
大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗，要求系统提供足够的无功功率，否则电网电压将下降，电能质量得不到保证。
同时，无功功率的不合理分配，也将造成线损增加，降低电力系统运行的经济性。
低压电力用户量大面广，其负荷的功率因数又大都比较低，因此在低压电网中开展无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节。
根据电力网无功功率消耗的规则，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网（0.4KV）所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按分级补偿，就地平衡的原则，合理布局。
1、高压补偿与低压补偿结合，以低压为主；2、集中补偿与分散补偿结合，以分散为主（为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿）；3、调压与降损相结合，以降损为主（对于无功补偿的主要目的是改善功率因数，减少线损，调压只是一个辅助作用）。
从以上补偿原则看出，补偿装置愈接近电动机或其他电力设备，无功电流通过的变配电设备愈少，通过的线路愈短，补偿愈彻底，节能效果愈显著。
电动机无功就地补偿技术在国外如英、美、日、法和瑞典等一些发达国家推广使用已有几十年的历史。
日本为便于推广使用就地补偿装置于1997年就将串联电容器、电抗器、放电电阻联合在一起，为防止高次谐波对电容器的危害，还规定了使用范围。
日本东京电力公司规定，每台大容量的电动机都要装设低压进相电容器,当负荷为100%时，功率因数应补偿到0.95,但凡低压三相异步电动机，必须全部开展就地补偿。
我国在上世纪八十年代初，对配电网变压器低压侧实行强制性电容器补偿装置以来，直到八十年代末，所使用的无功补偿设备，不外乎采用下述两种方法：一是人工投切电容器组，二是用电磁开关自动投切电容器组，前者不仅劳动强度大，而且无法准确地按运行要求投切，造成欠补或过补，不能真正地改善用电质量；后者由于很难控制投切瞬间造成较大的合闸涌流和分闸过电压，对电容器和用电设备造成危害。
110KV电力网最大负荷下的无功补偿和调压计算
学号1350803111《电力系统稳态分析》课程设计题目：110kv电力网最大负荷下的无功补偿和调压计算系院：物理与机电工程学院专业：电气工程及其自动化131班作者：伟指导教师：永科职称：副教授完成日期： 2 0 1 6 年06 月12河西学院本科生课程设计任务书目录摘要 (1)第1章原始数据及设计要求 (2)1.1节点负荷与电力网接线图 (2)1.2 设计容及要求 (2)第2章无功补偿原理及方法 (3)2．1无功补偿设计原理 (3)2.2无功补偿的一般方法 (4)2.3无功补偿装置的分类 (5)2.3.3静止无功补偿器 (6)2.4 无功功率与电压的调整 (7)第3章电力系统的参数计算 (9)3.1已知的系统参数 (9)3.2各系统元件参数计算 (9)第4章负荷节点的无功补偿 (11)4.1无功补偿的相关计算 (11)4.2电容组的选择 (11)第5章无功补偿后电网的潮流计算 (12)5.1变电所T-2的功率损耗和潮流计算 (12)5.2线路L耗和潮流计算-2的功率损 (13)5.3变电所T-3的功率损耗和潮流计算 (14)5.4线路L-1的功率损耗和潮流计算 (15)5.5变电所T-1的功率损耗和潮流计算 (16)第6章电路系统的调压计算 (17)6.1调整电压的必要性 (17)总结 (18)摘要随着我国经济建设的不断发展，电网的工作运行收到极大的考验，目前许多变电站普遍存在负荷过重的情况，需要假装无功补偿装置来提高电网输送能力。
本文根据电网变压器线路无功损耗产生机理，详细阐述了220KV变电站电力变压器无功补偿计算方法，以提高输电设备的利用率，降低电力系统设备的损耗和有功网损，减少能耗和发电费用，最后对最优方案进行调压计算。
关键字：电力网无功补偿调压计算第1章原始数据及设计要求1.1节点负荷与电力网接线图电力系统接线图如图1所示,发电厂A的高压母线为110KV,各变电所中分别装设.2台主变压器,110KV线路为双回路钢芯铝绞线1.2 设计容及要求按就地无功补偿方式进行无功补偿；选择标准电容组进行无功补偿后的潮流计算；通过改变变压器分接头方式,使各母线电压水平符合国家相关规程规定。
变压器无功补偿 共补和分补
变压器无功补偿共补和分补随着电力系统的不断发展，变压器无功补偿技术接连被引入，成为保障电力系统正常运行的重要环节。
变压器无功补偿技术的主要目的是通过合理地管理电力系统中的无功电力，改善电力的品质和效率，保护电压稳定，提高能源利用率。
其中，共补和分补是两种较为常见的无功补偿方式。
本文将围绕“变压器无功补偿共补和分补”主题，分步骤进行介绍。
一、无功补偿的作用无功补偿是现代电力系统中的一种关键技术之一。
其主要作用有以下几个方面：1. 保持电压稳定性——无功补偿可以通过调整系统中的无功电力，对电压进行有效控制和调节，确保电压在合理范围内稳定运行。
2. 提高电能质量——无功补偿可以消除系统中所产生的潜在的无功电力存储和发生的电力波动，从而提高电能质量。
3. 节约电力资源——无功补偿可以提高电能的有效利用，减少在输电过程中的无功损耗和降低总的电能消耗。
二、共补和分补1. 共补共补是指将变压器的无功补偿容量与所接入的整个电力系统的无功需求进行统一补偿。
如果变压器的无功补偿容量大于电力系统的无功需求，电力系统可以充分利用变压器的无功补偿容量，使其更好地发挥作用。
关于共补技术，应特别注意共补电容组的选用和管理。
应选择与电力系统无功需求最适配的补偿容量和补偿等级，使其能够更好地协同工作，达到最佳的功效。
2. 分补分补是指根据电力系统的无功需求，将变压器的无功补偿容量分别设置在不同的变电站或支路上，实现细分、局部化的无功补偿控制。
与共补不同，分补可以更加精细化地管理无功电力，在相关地区实现更加精准的无功补偿。
根据无功功率大小，可以进行更加科学的无功补偿控制，提高电网可靠性。
三、无功补偿技术的进一步研究随着现代电力技术的迅速发展，无功补偿技术也在不断改进和完善。
针对目前的无功补偿技术进行深入研究，可以进一步提高变压器无功补偿的效率和准确性。
目前，在电力系统模型、控制策略、软件算法等方面都有了较大的进展，使得无功补偿技术更加高效、快捷和准确。
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U C % U A % U l 1 % U T %
U D % U A % U l 1 % U T % U l 2 %
将上述概念推广到任一供电系统，如果由供电电源到 某指定地点有多级多压或装有调压设备，则指定地点 的电压偏差可由下式计算
U20U1UUTf 2
显然，当同一进线电压接在不同的分接头时，二次电压 对电网额定电压的偏差量则不同。
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-12)
当在变压器一次侧分接头上所加电压为U1时，单纯由变
压器分接头调整而引入的电压偏差Uf%为：
δfU % U 2 U N 0 U 2 N 2 1% 0 0 U U f1 U U T N 2 2 1 1% 00
最小负荷时，降低中枢点电压。
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-17)
➢ 电压调节的方法 对于用户供电系统，电压偏差调节主要从降低线路 电压损失和调整变压器分接头两方面入手。 合理设计供电系统，减小线路电压损失
高压深入负荷中心供电； 配电变压器分散设置到用电中心； 按允许电压损失选择导线截面； 用电缆替代架空线路； 设置无功补偿装置等。
C10供电系统的电能质量 与无功补偿
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-2)
电能质量扰动的分类：
暂态扰动 通常指持续时间不超过3个周波的 扰动。分为脉冲型和振荡型两种。
短期电压变化 电压跌落、电压突升和短暂断电。 长期电压变化 电压幅值长期偏离其额定值；包
括电压偏差和持续断电。 电压波动 电压幅值周期性下降和上升。
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-9)
2、变压器对电压偏差的影响 ➢ 变压器分接头对电压偏差的影响
降压变压器的一次侧，根据容量的不同都设有若干个 分接头。普通变压器只能在不带电的情况下改换分接 头，对每一台变压器在投入运行前都应该选择一个合 适的分接头。
如： K T 3 5 2 2 .5 % 1.5 0 kV
U 1 m 1 k , i U n 1 T m V % 2 . 8 5 % i , n U 2 m 1 . a 1 7 l . 5 i % n 6 6 . 4 k5
U f2 1 1 2 .8 5 % 1 11 6 6 ..4 6 0 5 1.5 1 k4 V 确定分接头电压 U f U f1 2 U f2 1.4 1 2 1 6.5 1 1 4.4 1k5 5 V
➢根据上述要求，应就近选取标称的分接头。
设计中取
Uf
Uf1Uf2 2
选取最接近的标称分接头电压。
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-19)
例6-1 某变电所装设一台10MVA变压器，变压器变比为
KT=11022.5％／6.6kV。在最大负荷下，高压侧进线 电压为112kV，变压器折算至高压侧的电压损失为5.63％； 在最小负荷下，高压侧进线电压为115kV，变压器折算 至高压侧的电压损失为2.81％。要求变电所低压母线的 电压偏差为额定电压6kV的：最大负荷时0％，最小负荷 时+7.5％。试合理选择该变压器的分接头。
➢ 变压器中的电压损失
U T% PT R U N 2QT X 10 % 0
ΔUT
RT XT
KT
ΔUT
KT
RT
XT
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-13)
➢ 变压器引起的电压偏差 考虑变压器的电压损失和分接头调整后，变压器 一次侧与二次侧电压之间的关系为：
U2U U 2f0(U1UT)
可得由变压器本身所产生的总的电压偏差量：
的条件下）；
U20 —— 变压器二次侧空载输出电压（实际分接头和一次侧实际电 压的条件下）；
U1 —— 变压器一次侧实际输入电压； U2 —— 变压器二次侧实际输出电压。
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-11)
变压器的分接头电压和二次侧空载输出电压分别可
表示为： U f 1 ta % U p T 1
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-20)
解： 最大负荷时
U 1 m 1 k , a U 1 T m x V % 5 . 6 2 % a , U 2 x m 3 . a 1 l 0 % a 6 6 x . 0 kV
U f1 1 15 .6 2% 3 11 6 6 ..0 60 1.1 4 k6 V 最小负荷时
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-18)
2）合理选择变压器的分接头 变压器的分接头电压应满足下列条件：
➢最大负荷时U f1 U 1 m a Δx T m U % a U x N 1 U 2 U m T 2 .a ax l
➢最小负荷时U f2 U 1 m iΔ n T m U % iU n N 1 U 2 U m T 2 .a in l
U E % U % U %
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-16)
4、电压偏差的调节
调节电压的目的是要在正常运行条件下，保持供电系 统中各用电设备的端电压偏差不超过规定值。 ➢ 电压调节的方式 通常选择电网的电压中枢点（发电厂、区域变电所或 用户总降压变电所）作为电压调节点，对其电压进行 监视和调节。 中枢点调压方式有常调压和逆调压两种。 常调压 无论负荷怎样变化，维持中枢点电压恒定。 逆调压 最大负荷时，升高中枢点电压；
U T % U f% U T %
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-14)
3、电压偏差的计算
如图所示，设电源母线上
的电压偏差量为UA%，
线
路l1的电压损失为Ul1%，
变压器引起的电压偏差量
为UT%，低压线路l2的
电
压损失为Ul2%，
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-15)
则B、C、D各点的电压偏差分别为：
K T 1 0 2 .5 % 0 .4 kV
第六章 供电系统的电能质量
与无功补偿
(6-10)
5%U1 10kV0UT20=0.38kV UT20=0.4kV
U2=0.36kV U2=0.38kV
-5%
UT20=0.42kV
U2=0.4kV
变压器参数表示符号
tap％—— 变压器的分接头位置；
Uf —— 变压器一次侧的分接头电压； UT1 —— 变压器一次侧额定电压； UT2 —— 变压器二次侧空载额定电压（零分接头和一次侧额定电压