自动补偿无功补偿装置不能自动投切问题分析
无功补偿
无功补偿交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功.也就是说没有消耗电能,即为无功功率.当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿.无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，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网络的损耗，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。
一、按投切方式分类:1. 延时投切方式延时投切方式即人们熟称的"静态"补偿方式。
这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。
当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。
通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
下面就功率因数型举例说明。
当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且>0.98，滞后且>0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。
当检测到cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且<0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测cosΦ如还不满足要求，控制器则延时一段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。
电容无功补偿的重要性及常见问题分析
电容无功补偿的重要性及常见问题分析作者：江泉来源：《中国科技博览》2013年第23期摘要：从理论上阐述了电容无功补偿的重要性，以及对电容补偿装置的计算方法及常见问题进行了较为深入的分析。
关键词电容无功补偿的重要性计算方法常见问题中图分类号：TP85 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）23-398-011 引言在工厂供电系统中，绝大多数用电设备都具有电感的特性。
（诸如：感应电动机、电力变压器，电焊机等）这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率，还要吸收无功功率以产生这些设备正常工作所必需的交变磁场。
然而在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，就会降低供电系统的功率因数。
《评价企业合理用电技术导则》规定：“企业应在提高自然功率因数的基础上，合理装置无功补偿设备，企业的功率因数应达到0.9以上”。
因此，功率因数是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标。
改善企业用电的功率因数（即无功功率补偿）是企业节约电能的重要课题，因此要给予足够重视，并采取相应的措施提高功率因数。
2 无功功率补偿的重要性接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。
例如，通过磁场，变压器才能改变电压并且将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。
磁场所具有的磁场能是由电源供给的，电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在1个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫做感性无功功率。
假如，电容器在交流电网中接通时，在1个周期内，上半周期的充电功率和下半周期的放电功率相等。
不消耗能量，这种充放电功率叫做容性无功功率。
对感性负荷来说，电源的容量与有功功率和无功功率有如下关系：式中，S30 -视在功率，单位为伏安（VA）P30-有功功率，单位为瓦（W）Q30 -无功功率，单位为乏（Var）COSφ-功率因数从上面的式子可以看出，当有功功率P30为一定时，无功功率Q30增大，则供电系统的功率因数COSφ越小，对电源容量S30的需求将越大，这将会引起：（1）系统中输送的总电流增加，使得供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等容量增大，从而使工厂内部的起动控制设备、测量仪表等规格尺寸增大，因而增大了初投资费用。
煤矿供电系统应用无功自动补偿装置的探讨
角， 当Ｌ 滞后 角时 ， 负载呈感 性 ： Ｌ超前 中角 当 时， 负载呈容性 。根 据所采 集 的信号来 实现 电 容 的投
切工作 。
该补偿装置在煤矿地面变电所 ６ Ｖ高压 系统投人 ｋ 使用 以来 ， 经过运行 试验 ， 各项技 术指 标均 符合 要求 ，
２ ２ 系统信 号 的采集 及控 制 ．
２ ｋ ０—５型 ｌ ｋ 电 压 无 功 补 偿 装 置 的 应 用 ＷＢ １ ＯＶ
煤矿采 用 ｋ ０—５型 １ｋ 电压无 功 补 偿 装 ＷＢ ｉ ０Ｖ 置 ， 电容器分组 ， 对 按无功需求量 自动跟 踪投切 电容器 组和通过对有 载变 压器分 接头 的 自动 调节 ， 实现 对 来
２１年 期 ００ 第３
东 ｉ 技 瞧ｊＩ 斜ｌ
１ ５ ９
煤 矿 供 电 系 统 应 用 无 功 自 动 补 偿 装 置 的探 讨
杨 国庆
（ 煤 集 团公 司矿 井 建 设 公 司 ， 龙 江 七 台河 七 黑 １４ ０ ） ５６ ０
摘
要 该补偿装置在煤矿地面变电所 ６ Ｖ高压 系统 投人使 用 以来 ， ｋ 经过运 行试验 ， 项技术指标 均符合 要求 。 电效 益 明显， 各 节 自动化程 度
１ 工 作 原 理 和 存 在 的 问 题
煤矿原使用 的 Ｇ Ｇ一１ Ａ电容无功补偿 柜为人工 调 节柜 ， 在矿井供 电运行 中， 由值班员随时监 控矿井 的负 荷变化及 电压 的波动 情况 ， 据负荷 及 电压的 变化情 根 况， 由值班员对 电容 器柜进行 投切 。该 电容 器柜 在 长 期运 行 中， 由于装置老化经常 出现故障． 且存在 无功补 偿电容器只能整组投切 、 功率 因数忽高忽低不 易调节 、 操作 繁琐 、 不安全等 问题． １ｋ 使 ０ Ｖ母 线无 功缺额 控制 在小 于一整组 电容 器容 量 的范 围内， 法有效 地 改善 无 电压质 量、 降低 损耗。
电气自动化中无功补偿技术的应用分析
73M achining and Application机械加工与应用电气自动化中无功补偿技术的应用分析朱 根（山东钢铁股份有限公司莱芜分公司能源动力厂，山东 济南 271104）摘 要：电气自动化技术的日渐纯熟促进了我国工业生产总值的可持续增长，尤其在进入二十一世纪后，工业生产领域电气设备数量不断增长，在满足正常生产需求的同时，电力能源消耗也呈现出逐年递增态势。
在这种形势之下，无功补偿技术逐步在电气自动化生产当中得到普遍推广和应用，该技术不仅能够提升供电效率，降低线路损耗，同时，能够节省大量的电力能源，进而为工业生产企业创造更多的经济效益。
因此，本文将围绕无功补偿技术的基本原理，以及在电气自动化中的应用优势与效果展开全面论述。
关键词：电气自动化；无功补偿技术；基本原理；具体应用中图分类号：TM714.3 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2020）24-0073-2 收稿日期：2020-12作者简介：朱根，男，生于1989年，汉族，山东平阴人，本科，中级工程师，从事电气设备技术与管理工作。
电力供电系统作为各种自动化电气设备的能源供应装置，为工业生产企业的自动化生产提供了源源不断的动力能源。
但是，受到电力供电系统功率因数的影响，系统在提供电力能源的同时，极易出现供电变压器与输送线路损耗，进而影响电网的供电质量，导致自动化电气设备无法正常运转。
而无功补偿技术的出现，能够提高电网的功率因数，有效改善供电环境，并且在保持稳定供电电压的前提下，能够节省大量的电力能源。
1 无功补偿技术基本原理无功补偿又称之为无功功率补偿，是电力供电系统当中调节和改善供电环境，提升电网功率因数的重要装置。
近年来，由于我国工业生产过程中使用的自动化电气设备越来越多，导致设备功率消耗量巨大，无形当中就增加了企业的经济负担。
而无功补偿技术的出现恰恰解决了这一难题，尤其在电气自动化生产过程中的应用，使得电网供电质量得到可靠保障，进而电网的电力能源损耗量也显著降低，因此，无功补偿装置始终在电力供电系统中扮演着不可或缺的角色。
配电网中无功补偿的应用解析
配电网中无功补偿的应用解析作者：石磊来源：《华中电力》2014年第03期摘要：当前，我国正处于经济建设的黄金时期，急需电力能源的支持，电力能源用量不断增多，用电规模也不断扩大，因而带来了诸多问题。
无功补偿技术应用于配电网当中，能够最大程度地保障电力系统的安全，实现经济运行。
本文根据笔者多年工作经验，对无功补偿的原理，无功功率对配电网的影响、无功补偿的作用、基本原则和要求，以及补偿方式等问题进行了探讨。
关键词：无功补偿配电网正文：1无功补偿技术的原理用电设备在工作时，需要在电源中吸收有功功率和无功功率，一旦电网的无功功率过低，不能达到要求时，将不能建立一个完整的磁场，电网电压也会出现下降的现象，导致用电设备无法在正常情况下工作。
但是，出自发电机和高压输电线路的无功功率很难满足其主要的负荷供给需求，为了弥补这一缺憾，可以在配电网中安装无功补偿装置来进行补偿，使得用电设备在稳定的电压下正常工作。
无功补偿装置主要的工作原理就是把容性功率负荷和感性功率负荷进行连接，使得这两者能量能在负荷之间实现转换，这时容性负荷为感性负荷提供无功功率。
2无功功率对配电网的影响一般来说，电力系统无功功率主要消耗在2个方面：一是在进行输电过程中，电路自身会主动地消耗无功功率；二是用电设备工作时会消耗无功功率，通常情况下可以分为感性负载和非线性负荷消耗无功。
在电气设备中，存在一些用电容量很大的设备，一般在其启动的时候都会消耗大量的无功，导致电网电压出现波动和畸变。
感性负载会给电力系统带来诸多不良影响，使得电网功率因数降低，主要表现在以下几个方面：（1）对发电机组和输变电设备带来极大的不利影响，降低其输电能力和电气设备的效率，增加了发电和输变电成本。
（2）会使损耗增大，增加运营成本。
（3）导致电网电压出现波动和畸变。
3 无功补偿的作用在各类用电设备中，除白炽灯等发热设备在消耗有用功外，少部分同步电动机也会发出一部分无功，而绝大部分设备都在消耗无功。
电力系统中无功补偿装置的应用分析
145中国设备工程Engineer ing hina C P l ant中国设备工程 2017.07 （下）1 无功补充的原理根据电能的作用形式不同，将电网输出功率分为有功功率和无功功率两部分。
其中有功功率就是指将电能转化为实际可用的动能、热能或化学能，为人们日常生活或企业工作提供必要的动力能源；无功功率就是电力输送过程中消耗的电能，这部分电能转化为另一种形式的能，以供电力系统中的电气设备运行。
这里所指的“无功”，并不等同于“无用”。
无功补偿的本质实际上是利用一种无功补偿器所发出的无功来抵消负载或潮流的无功部分，以减轻输电线路的负担。
这种无功补偿器可以给电网提供所需的无功功率，也可以根据电网需求从电网吸收无功功率。
理论上“无功电源”本身是不产生也不消耗任何有功功率的，因此，它不需要原动机，只需在适当时刻能提供或吸收所需大小的无功功率即可完成无功补偿的任务。
2 无功补偿装置分类及选择2.1 机械旋转类无功补偿装置作为最早应用的无功补偿装置，机械旋转类无功补偿装置发挥着无功调节、静态电压稳定的作用。
与现代常用的静止类无功补偿装置相比，机械旋转类无功补偿装置是借助于转子绕组的励磁电流调节，进而达到调控无功功率输出的目的。
具体的装置包括同步调相机、同步发电机、同步电动机三类。
（1）同步调相机。
从本质上来说，同步调相机可以近似看做一台同步电动机，两者间的主要区别在于同步调相机运行过程中不会产生负载。
同步调相机的补偿特点是它既能够过励磁运行，也能够欠励磁运行。
当过励磁运行时，同步调相机生成感性无功功率，此时起到升压的效果；反之，欠励磁运行时能够吸收感性无功功率，进而达到降压的效果。
由于无功补偿灵活，因此同步调相机在早期的电力系统中有着广泛的应用。
（2）同步发电机。
在传统的电网中，同步发电机也是一种常见的无功补偿装置。
但是随着电力系统向信息化和智能化方向发展，同步发电机的无功补偿效果难以满足电力系统的运行需求，逐渐被其他装置所代替。
用户侧无功补偿分析研究
２、电容 器本体的存在 的一些 问题 用户侧电容器在运行中的损坏比较 突 出 ，如击穿不能愈合 ，短路、鼓肚子及运 行时间不长但可用容量下降；情况严重的
护 ，导 致 力率 调整 电费长 期偏 高 ， 电压 质量 不合格 。本文 探讨 了用 户侧 无功补 偿管理 的意 义和原 则 ，结合 简单 电网接
用户侧无功补偿分析研究
李敏秋 栗鹏辉 董阳 辽宁省 电力有限公司葫芦岛供 电公 司辽 宁 １５ ０ ００ ２
由 （ ２）式 可 以看 出 ：在 传输 有 功
用 电客 户 在 无功 补 偿装 置的 投 切过 程
功 率不变的情 况下，远距离传输无功功率 越大 ，线路有功损耗也越 大。 同时 ，无功 功率远 距 离传 输造 成 电
电 压 质 量 不 合格 ，同时 计 费 的 无 功 电压 表 要 “ 字 ” 记 录 正 向无 功 ， 加 用 户 电费 走 ， 增
甚至爆炸。虽然现在的 电容器基本上都是 自愈式 ， 在正常情况下一旦击穿会 自动愈 合 ，但若经常的击穿再愈合 ，周而复始将 使 电容器彻底损坏 。根据长期运行发现 ， 造成 电容 器损坏概括有 ５ 个方面情况。①
用 户来 说 不 但 增 加 了 无功 补 偿 设 备 投 入 、 维 护 费 用 ，而且 要 向 电 网返 送 无 功 ，线路
末端 电压偏 高 ，导致 电压质量也不 合格 。
四 、用 户侧 无功 补 偿 设备 改 进 措 施
针对无功补 偿设备存在的诸 多问题 ，
所以 电容器补偿不足或过量 ，均会对 电压 图 １ 简单 电网接线图
补偿 管理人 员有实 际指导作 用 。
一
，
无 功 补偿 的 意义 和 原则
无功补 偿的 原则就 是要 实现 “ 地 就
浅谈低压无功率补偿11
浅谈低压无功自动补偿分析及——无功功率自动补偿装置中铁十局二公司申报人：精典爷们二0一一年九月十四日浅谈低压无功自动补偿分析及——无功功率补偿装置摘要本文分析了无功功率降低能耗，给生产生活带来不便及几种无功功率补偿的方法。
无功功率补偿装置的几种补偿方式和存在的问题及解决问题发展的方向。
关键词：低压无功补偿、低压无功补偿装置引言国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长。
尤其是近两、三年来，由于电力负荷增长迅猛，而发电装机容量和输配电能力不足，出现限电拉闸。
与此同时，随着电力市场的开放，电力用户对电能质量的要求也在提高；电力生产与供应企业也比以往任何时候都重视电力系统运行的经济性。
电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大的关系。
低压无功补偿的重要性许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。
为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的“无功”并不是“无用”的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。
在功率三角形中，有功功率P与视在功率S的比值，称为功率因数cosφ，其计算公式为：cosφ=P/S=P/（P2+Q2）1/2.在电力网的运行中，功率因数反映了电源输出的视在功率被有效利用的程度，我们希望的是功率因数越大越好。
这样电路中的无功功率可以降到最小，视在功率将大部分用来供给有功功率，从而提高电能输送的功率。
一影响功率因数的主要因素大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。
据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。
所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。
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自动补偿无功补偿装置不能自动投切问题分析
自动补偿无功补偿装置，它的正常运行能起到减少了线路能量损耗，可改善
电压质量，提高功率因数，提高系统供电能力，现场中常出现自动补偿无功补偿
装置不能自动投切的情况，现场检修人员应能根据象征和测试结果综合判断自动
补偿无功补偿装置不能自动投切的原因，从而保证自动补偿无功补偿装置正常运
行。
标签：无功补偿装置；投切；分析
1 高压无功并联电容器无功补偿装置
电容器作为变电设备中一种重要电气设备，它的作用是在在交流电压作用下
能“发”无功电力（电容电流），如果把电容器并接在负荷（如电动机）或供电设
备（如变压器）上运行，那么， 负荷或供电设备要“吸收” 的无功电力，正好由
电容器“发出” 的无功电力供给，并联补偿减少了线路能量损耗，可改善电压质
量，提高功率因数，提高系统供电能力，在我们变电设备中常用的无功补偿装置
就是高压无功并联电容器。
2 自动投切并联电容无功补偿成套装置运行情况
我公司柳沟变与2008年投入一台平高智能XBZZ-10型自动投切并联电容无
功补偿成套装置，成套装置测量部分采用平高智能的JCW-1型测量装置，控制
和保护部分采用平高智能的CK-1型控制保护装置，补偿容量为
450kvar+450kvar+300 kvar，分三级控制，按当时设计只能采集一台主变10kV侧
电流，2013年我公司对柳沟变进行增容改造，新投入一台容量为5000kVA主变，
主变10kV侧电流无法接入，经研究决定对电容器无功自动补偿控制装置进行改
造，无功自动补偿测控装置采用西安天卓公司的TZDW-C型无功自动补偿测控
装置，该装置可以同时采集两台主变主变10kV侧电流，无功补偿容量还为
450kvar+450kvar+300 kvar，分三级控制，保护装置采用西安天卓公司的TZRUP
型电容器微机保护装置，测控装置接线 1#主变取101开关B相电流，Ⅰ段母线
PT二次A、C相电压， 2#主变取102开关B相电流，Ⅱ段母线PT二次A、C
相电压。
经施工后与今年6月5日电容器无功投切装置加入运行，当时因2#主变因
有缺陷，只进行了1#主变无功自动投切试验，无功自动投切装置运行正常，自
动投切无功容量正确，当2#主变缺陷处理以后，进行2#主变自动投切试验时，
无功自动投切装置不能自动投切电容器，检查自动投切装置各项设置正确，于是
又将1#主变加入运行，2#主变停运，无功自动投切装置又自动投切正常，为什
么会出现以上问题呢？
3 电容器无功自动投切装置不能正确投切问题的分析
我们对电容器无功自动投切装置的接线进行检查发现， 2#主变本应取Ⅱ段
母线二次A、C相电压，当时因端子编号错误，错将Ⅱ段母线二次A、C相电压
取成了A、B相电压，引起在2#主变运行时无功投入判据错误，从而引起电容
器无功自动投切装置不能正确动作。
根据无功计算公式Q=√3UI sinδ，主变取B相电流，电压只能取A、C相电
压，时才能满足无功投入判据，满足判据，无功自动投切装置才能进行自动投切，
否则则不能进行投切。
下面是我们对此次2#主变运行时，电容器无功自动投切装置不能正确投切
问题的分析：
（1）在1#主变投入运行时用相位伏安表测得的数据：1#主变CT变比400/5，
当时一次电流为120A， IB=1.49， IB与UCA角度为89o（图1）。
（2）在2#主变投入运行时用相位伏安表测得的数据：2#主变CT变比400/5，
当时一次电流为116A， IB=1.45， IB与UCA角度为153o（图2）。
4 结论
通过以上相量图分析主变取B相电流，电压取A、C相电压时IB与与UAC
角度为90o。才能满足无功自动补偿判据，无功自动补偿装置能够自动投切，当
电压错误取成UAb或Ubc时IB与与UAb或Ubc角度为150o。故无功自动补偿
装不能够自动投切，当然无功自动补偿装不能够自动投切的原因很多，我们只对
此种原因进行了分析，希望能对各位同仁有所帮助。