无功补偿培训教程

一.无功补偿基础知识

(一)功率、功率因数

1.有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源，因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦，用字母W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。

2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。

（无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的；变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。）

3.感性无功功率：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，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。

4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个周期内，上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。

5.视在功率：在交流电路中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。

6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S

7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。

8.功率三角形：有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图

单相电路中： S=UI；P=Φ；Q=UisinΦ；

三相电路中： S= 3UI；P= 3UI cosΦ；Q= 3UisinΦ；S2=P2+Q2；cosΦ= P/ P2 Q2 9.用户功率因数的计算方法

1)电量计算：在一定时间内（如三天或一周）取用户有功电量和无功电量。

功率因数 COSФ=有功电量/（有功电量2

+无功电量

2

）

1/2

2)转数（老式电度表）：在同样的时间内计量有功表、无功表所转圈数。根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。

3)脉冲（新式电度表）：在同样的时间内计量无功和有功的脉冲数。

根据无功表和有功表脉冲比计算出功率因数。

根据无功和有功之比计算功率因数

(二)提高功率因数的意义

1.由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，当用电企业.cos Φ越小，其视在功率也越大，为满足用电的需要，供电线路和变压器的容量也越大，这样，不仅增加供电投资，降低设备利用率，也将增加线路网损。

2.负载的功率因数低，对电力系统不利。

（1）负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用。

例如：一台容量为60KVA.的单相变压器，设它在额定电压，额定电流下运行，在负载的功率因数等于.1.时，它传输的有功功率.P=60×cos Φ=60KW，它的容量得到充分利用，负载的.cos Φ= 时，它传输的有功功率降低为48KW，容量的利用较差，cos Φ越小，容量利用的越不充分。

（2）在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗的电压降落越大，功率因数是电力经济中的一个重要指标。

3.全国供用电规则规定：在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为以上；其它 100KVA 及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为以上；农业用电功率因数为以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上按一定比例对其进行罚款（力率电费），要提高企业的用电功率因数，必须进行无功补偿，并做到随其负荷和电压的变动及时投入或切除，防止无功电力倒送。

全国供用电规则规定：无功电力应就地平衡。

表一以为标准值的功率因数调整电费表

表二以为标准值的功率因数电费调整表

表三以为标准值的功率因数电费调整表

(三)无功功率补偿的基本原理

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，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，容性负荷却在吸收能量。能量在两种负荷之间交换。这样感性负荷所需要的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理.

(四)无功功率补偿的方法

无功功率补偿的方法很多，采用电力电容器或采用具有容性负荷的装置进行补偿。

1.利用过激磁的同步电动机，改善用电的功率因数，但设备复杂，造价高，只适于在具有大功率拖动装置时采用。

2.利用调相机做无功率电源，这种装置调整性能好，在电力系统故障情况下，也能维持系统电压水平，可提高电力系统运行的稳定性，但造价高，投资大，损耗也较高。每 kvar 无功的损耗约为— % ，运行维护技术较复杂，宜装设在电力系统的中枢变电所，一般用户很少应用。

3.异步电动机同步化。这种方法有一定的效果，但自身的损耗大，每 kvar 无功功率的损耗约为 4— 19%，一般都不采用。

4.电力容器作为补偿装置，具有安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小（每 kvar 无功功率损耗为— % 以下）等优点,是当前国内外广泛采用的补偿方法。这种方法的缺点是电力电容器使用寿命较短；无功出力与运行电压平方成正比，当电力系统运行电压降低，补偿效果降低，而运行电压升高时，对用电设备过补偿，使其端电压过分提高，甚至超出标准规定，容易损坏设备绝缘，造成设备故事，弥补这一缺

点应采取相应措施以防止向电力系统倒送无功功率。

电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。

1)串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。

2)并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作为并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。

并联电容器的补偿：电容器的补偿形式，应以无功就地平衡为原则。电网的无功负荷主要是由用电设备和输变电设备引起的。除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组，便于中心电网的过电压控制和稳定电网的电源电压质量之外，还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。

安装电容器进行无功功率补偿时，可采取集中、分散或个别（就地）补偿三种形式。

1)集中补偿：把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上，这种补偿方法，安装简便，运行可靠，利用率较高。

2)分散补偿：将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上，它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。这种补偿方法效果也较好。

3)个别（就地）补偿

个别（就地）补偿是对单台用电设备所需无功就近补偿的办法，把电容器直接接到单台用电设备的同一个电气回路，用同一台开关控制，同时投运或断开。这种补偿方法的效果最好，电容器靠近用电设备，就地平衡无功电流，可避免无负荷时的过补偿，使电压质量得到保证。个别补偿一般常用于容量较大的高低压电动机等用电设备。但这种方法在用电设备非连续运转时，电容器利用率低，不能充分发挥其补偿效益。

(五)并联电容器提高功率因数的原理

交流电路中，纯电阻电路负载中的电流 IR 与电压 U 同相位，纯电感负载中的电流IL 滞后电压 90°。而纯电容的电流IC 则超前于电压 90°。可见，电容中的电流与电感中的电流相差180°能够互相抵消。

电力系统中的负载，大部分是感性的，因此总电流.I 将滞后于电压于一个角度Φ。如果将并联电容器与负载并联，则电容器的电流IC.将抵消一部分电感电流，从而使电感电流IL 减小到ILˊ，总电流从I.减少到.Iˊ，功率因数将由.cos Φ1 提高到.cos Φ2，这就是并联补偿的原理。见下图。

(六)并联电容器在电力系统中的作用

采用并联电容器进行无功补偿主要作用是：

1.补偿无功功率，提高功率因数

系统中大部分为感性负载，为使其正常运行，必须供应它们建立磁场所须的能量，这就出现了电源与负载之间的能量交换，表现为电源要向负载供应无功功率，如对感性负载并联容性设备，让它们之间就地进行一部分能量交换，便能减少电源与负载之间的能量交换。减少电源供应的无功功率，从而提高了功率因数。

2.增加电网的传输能力，提高设备利用率

若.P1 和.P2 分别为补偿前、后的有功功率的出力，cosΦ1和cosΦ2 分别为补偿前、后的功率因数，则：△P=P2-P1=S（cosΦ2-cosΦ1）为补偿后的有功功率的出力增量。可见，在视在功率S不变的前提下，线路传输的功率的出力将有所增加，其增加值为△P：

△P%= [(cosΦ2/cosΦ1)-1]×100%

3.降低线路损失和变压器有功损失

安装无功补偿装置后功率因数提高，线路电流会下降，线路损耗降低，变压器的有功损失也会降低。对于高压计量的用户，在低压侧安装无功补偿装置，可降低安装点与计量点间的线损，其线损降低量与安装点的位置有关。如下图，

C 为高压集中补偿装置，C1、C2 为低压集中补偿装置，C3、C4 为单独就地补偿装置，M 为交流电动机。安装低压集中补偿装置 C 1，降低的线损为 A、

D 间，但线损要分段计算，分 A、C 段的线损与 C、D 段的线损，因为这两段流过的电流是不同的。安装低压集中补偿装置 C2，降低的线损为 A、B 间的。安装单独就地补偿装置 C3、C4，降低的线损也要分段计算。如果安装高压补偿电容器，降低的线损为计量点之前的，这部线损不在用户的范围内。

对于低压计量的用户，计量点虽然在变压器的二次侧，但电业部门考核时以变压器一次侧的考核点为准。如下图，同样补偿装置安装在不同的位置降低的线损也是不同的。

由以上两图可以看出：单独就地补偿的效果最好，但补偿点分散，不便于维护。安装补偿装置后，可以降低安装点前变压器的有功损失，所以低压补偿对降低变压器的有

功损失效果最好。变压器的有功损失包括铁损和铜损两部分，铁损与一次侧电压的平方成正比，一次侧电压基本不变，所以铁损可认为是不变的有功损失；铜损与二次侧电流的平方成正比，二次侧电流是随负载变化的，所以铜损可认为是可变的有功损失。

线损降低率与变压器铜损降低率是相同的。

用电企业的自然功率因数一般在左右,功率因数从提高到以上线损降低率和变压器的铜损降低率如下表:

其中：

R —线路电阻,Ω

P —线路传输的有功功率,KW

T —设备运行时间,h

UL —线路线电压,KV

COSΦ1、COSΦ2—补偿前、后的功率因数

K —负荷系数（一班制；二班制；三班制）

PK —变压器铜损，KW

T1 —变压器运行时间，h

A —用户变压器二次侧有功用电量,

S —变压器额定容量,KVA

4.减少设备容量

在保证有功负荷.P 不变的条件下，增加无功补偿时，可以减少设备容量。这是因为

当功率因数提高后,在输送同样的有功功率的情况下,上式的△S 是负值,即可以减少视在功率。

5.改善电压质量

在线路中电压损失△U.的计算如下：

式中△U—线路中的电压损失，kV；

P—有功功率，MW；

Q—无功功率，Mvar.

U—额定电压，kV；

R—线路的总电阻，Ω；

XL—线路感抗，Ω。

由上式可见，当线路中的无功功率.Q 减少以后，电压损失△U.也就减少了。

二.并联电容器

(一)自愈式并联电容器

近年来，由于制造聚丙烯金属膜并联低压电力电容器（以下简称自愈式电容器）的工艺技术趋向成熟与完善，国内许多厂矿开始采用，并将逐步更换与取代油浸纸介电容器。自愈式电容器的各项电性能及比特性大大优于油浸纸介电力电容器，是一很有发展前途的电力行业上节能产品。

自愈电容器的最大特点是：应用具有自愈性能的聚丙烯金属化膜作为电容器组件的介质与极板。

聚丙烯薄膜具有高工作场强与低介质损耗及体积小、容量大、损耗小等特点。从下表的几项性能比较我们可以看出自愈式电容器具有油浸纸介电容器所不及的优点。自愈式电容器与油浸纸介质式电容器性能比较表

以国产低压自愈式并联电力电容器为例，扼要介绍自愈式金属化膜电容器的结构原理及应用：

自愈式电容器主要由芯子、浸渍剂、端子、壳体、保险器、自放电装置等几个主要部分组成。

1.芯子。芯子是电容器的基本工作单元，由聚丙烯金属化膜绕制而成，两端面的金属层通过喷金连接成电极，每台电容器由若干只芯子根据要求进行组合连接，对于三相低压并联电容器，一般以△形接法。

自愈式电容器的自愈功能就是利用金属化膜的特殊性能，金属化聚丙烯膜是利用高真空蒸镀技术在聚丙烯基膜表面蒸镀一层铝、锌或锌+铝等金属薄层，其厚度极薄，仅— ,这层金属层在一定的温度下极易气化挥发,当施加于该电容器两极板一定电压后,介质中的某些电弱点被击穿,由于击穿电弱点时释放一定的能量,使得电弱点周围的金属层受热而气化挥发,电弱点附近由于失去金属层而形成绝缘区, 使电容器自行恢复正常工作,这样每通过一次自愈作用,电容器就剔除一批电弱点,使得电容器的耐压也就提高一个等级。

金属化层的厚薄,直接影响电容器的自愈性能。一般讲,较薄的金属化层对自愈有利,但与

喷金层的结合脆弱。要求金属化膜既要有良好的自愈性能,又要有足够金属化厚度以提高喷金强度。目前国外生产一种边缘加厚金属化膜，这种膜具有上述的两大优点。自愈式电容器，就是选用具有边缘加厚金属化膜绕制芯子，经实践证明，其工作可靠性高，自愈性好，经得起浪涌电流的冲击，工作寿命长。

2.浸清剂。浸渍剂是电容器内部的充填物，与油浸纸介电容器不同的是，纸介电容器中的浸渍剂，直接浸入介质中间，而自愈电容器由于膜的工作场强高，可以不必像纸一样靠浸渍剂来提高工作场强与降低损耗。这里的浸渍剂其主要作用是解决芯片子外表面的局部放电与提高电容器的自愈性能，改善散热条件。

自愈式电容器选用一定配比的油蜡作为浸渍剂，通过真空浸渍，将浸渍剂灌注壳内，通过浸渍可以有效地解决芯子边缘的局部放电，并且由于固化后的微晶蜡在芯子外部形成一强大的应力区，当组件自愈时由于存在一定应力，可以迫使迅速灭弧，防止蒸发区扩大与自愈恶化，而导致组件“放炮”，这类浸渍剂与液体浸渍相比，性能稳定，不燃烧，并有效地解决漏油问题。现在有一种浸渍济——蛭石，它是一种矿物质，使电容器整体为纯干式结构。

3.保险装置。当自愈式电容器万一由于自愈失效，内部的金属化膜受热软化并放气而使电容器胀鼓时，保险装置能及时切断电源保护整个装置。

4.自放电装置。放电装置能将电容器在退出运行初始峰值电压在 3min 内降到 50V 以下，以保证运行及维修安全。

5.电容器外壳，由马口铁冲制，耐腐性好，外涂阻燃漆，外形美观。端子与上盖采用整体压铸，耐压强度高，密封性能好。

6.其它。如接线柱头，安装支架等为电容器上的电气接头及安装紧固件。

(二)电容器运行标准

1.允许过电压

电容器组允许在其倍额定电压下长期运行.在运行中,由于倒闸操作、电压调整、负荷变化等因素可能引起电力系统波动，产生过电压。有些电压虽然幅值较高，但时间很短，对电容器影响不大，所以电容器组允许短时间的过电压。对其过电压值不得超过电容器组额定电压 U 的倍数作如下规定，见下表所示。

电容器组允许的工频过电压

2.允许过电流

电容器组允许在其倍额定电流下长期运行(日本、美国、德国和比利时进口的电容

器允许在倍额定电流长期运行)。通过电容器组的电流与端电压成正比，该电流包括最高允许工频过电压引起的过电流和设计时考虑在内的电网高次谐波电压引起的过电流，因此过电流的限额较过电压的高。电容器组长期连续运行允许的过电流为其额定电流的倍,即运行中允许长期超过电容器组额定电流的 30% ,其中 10% 是工频过电压引起的过电流,还有 20% 留给高次谐波电压引起的过电流。

3.允许温升

电容器运行温度过高，会影响其使用寿命，甚至引起介质击穿，造成电容器损坏。因此温度对电容器的运行是一个极为重要的因素。电容器的周围环境温度请按制造厂的规定进行控制。若厂家无规定时，一般应为-40—+40（金属化膜电容器为-45—+50）。电容器油箱外壳最热点允许温度（即油箱外壳高度 2/3 处装设温度计所测数值）也应遵守厂家规定。若无规定时，可按下列数值控制：矿物油和充烷基苯的电容器为 50℃，充硅油的电容器为55℃。

(三)并联电容器与电力网的连接

并联补偿的电力电容器，大多采用角形接线，而低压并联电容器，多数是三相的，内部已接成角形。相同电容量C 的三个电容器，采用角形接法的无功容量QC为采用星形接法的无功容量的3倍。

这是由于QC∝U2，而U△= √3U Y，因此.QC(Δ)=3QC(Y)

电容器采用角形接法时，任一电容器断线，三相线路仍得到无功补偿。

电容器采用星形接法时，一相电容器断线将使该相失去补偿，造成三相负荷不平衡。

电容器采用角接时，电容器的额定电压与电网电压相同。这时，电容器接线简单，电容器外壳和支架均可接地，安全性也得到提高。可见，当电容器的额定电压与电网额定电压相同时，电容器宜于采用角接，但是，电容器采用角接，在一相电容器发生短路故障时，就形成两相直接短路，容易使事故扩大。

三.无功补偿装置

(一)采用电力电容器补偿的补偿装置——电容柜的种类

1、接触器式电容柜（老式）：采用接触器作为投切电容器的开关。电容器是靠充放电来工作的，在电容器投入瞬间，两极板迅速充满电荷，相当于短路，产生的电流非常大，这个电流称为涌流。即电容器投入瞬间产生的电流。接触器式电容柜由于控制不了涌流，在电容器投入瞬间产生的电流会比电容器额定电流大几十倍或上百倍，同时会将电容器极板的许多耐压薄弱点击穿，造成无法储存电能，影响电容器的使用受命，所以接触器式电容器不可以频繁投切。

接触器由于存在触点，在接触器断开的瞬间会产生电弧。通过弧光的作用使动静触点没有完全分开，这样电网电压便于电容器端电压产生迭加，从而产生了过电压。所以接触器电容柜控制不了过电压。

接触器式电容柜是使用多年的老式设备，将逐渐被淘汰。

2、可控硅式电容柜（新式）：使用两个反并联的可控硅控制三相角接的电力电容器。使用过零触发模块，当系统中欠补（系统中感性无功大于容性无功）时，该模块接受触发命令后，能自动捕捉可控硅两端电压，当电压为2V-6V.时，触发可控硅，使可控硅导通投入电容器。产生的涌流仅为电容器额定电流的～倍，可控硅式电容柜由于控制了其导通时两端的电压，所以很好的控制了涌流。

由于是两个反并联的可控硅组成可控硅模块，一个可控硅在电压波形的上半周导通，另一个在下半周导通。当系统中过补（系统中容性无功大于感性无功）时，过零触发模块接收不到触发命令，可控硅会自然关断，而且速度快。由于不存在触点，无电弧重燃现象，电网电压与电容器端电压产生不了迭加，从而很好的控制了过电压。

(二)新式、老式无功补偿设备比较

(三)电容柜的适用范围

1、变压器容量超过 100KVA 的电力用户：提高功率因数，降低线损和变压器有功损失，消除力率电费。

2、变压器容量低于 100KVA 的用户：提高功率因数，降低线损和变压器的有功损失。

四.如何确定补偿容量

电容器安装容量的选择，根据使用目的的不同，可按改善功率因数，提高运行电压和降低线路损失等因素来确定。

1、按提高功率因数确定补偿容量按提高功率因数确定补偿容量的方法简便明确，为国内外所通用。根据功率补偿图中功率之间的向量关系，可求出无功补偿容量QC ， QC=P ×tg Φ1- P ×tg Φ2=P(tg Φ1- tg Φ2) （kvar ） 或

???

? ?

?--

-=1cos 1

1cos 1

2

212??P QC (kvar) ———————(1)

式中 P ——最大负荷的平均有功功率，kW; tg Φ1、tg Φ2——补偿前后功率因数角的正切值； cos Φ1、cos Φ2——补偿前后功率因数值。

〖例 1〗某工厂最大负荷月的平均有功功率为 200kW ， 功率因数 cos Φ1=， 拟将功率因数提高到, 问需要装设电容器组的总容量应该是多少? 解:需要装设电容器的总容量为:

var 17019.01

16.0120022K QC =???

? ??---= 〖例 2〗某工厂为两班制生产，最大负荷月的有功用量 Wm （查有功电度表） 为 ，最大负荷的无功用量 Wrm （查无功电度表）为 ，问该工厂的月平均功率因数是多少？拟将功率因数提高到 ,问需要装设电容器组的总容量应该是多少?

解：根据最大负荷月的有功和无功电量值，可以按下式求出力率角的正切值：

tg Φ1=

月无功电量

/月有功电量=690000/ 750000=.

由 tg Φ1 值查三角函数表，得Φ1=42°36ˊ，则cos Φ1= 为补偿前该户的月平均功率因数。

补偿后的功率因数 cos Φ2=,查三角函数表，得Φ2=°,则tg Φ2= 该户为两班制生产,即每日生产 16 小时,最大负荷的月平均有功功率为:

所以该户需要设电容器组的总容量为: QC =P(tgΦ1- tgΦ2 ) = =×=

令式（1）两端除以有功功率 P ，得补偿率系数 K

K= QC 1 1 1 ———————————————(2) 1 2 或QC=KP ———————————————(3)

补偿率系数 K ，是功率因数由 cos Φ1 提高到 cos Φ2 时，每千瓦有功功率所需要补偿

的无功容量。根据式（2），可以计算出各种功率因数由 cosΦ1 提高到 cosΦ2 时的 K 值，列成下表。则可利用查表

法，求出无功补偿容量 QC。查表法：按补偿前功率因数 cosΦ1 和补偿后功率因数 cos Φ2，通过查表得到相应的 K 值，K 值乘以最大负荷的月平均有功功率P，即可按式（3）计算出所需要的无功补偿容量。〖例 3〗某工厂最大负荷月的平均有功功率为400kW，cosΦ2=,要将功率因数提高到时，问需

要装设电容器组的总容量应该是多少？解：通过查表，得 K=，则： Qc=KP=×400=

需要装设电容器组的总容量是 339kvar ≈340kvar

每.1kW 有功功率所需补偿容量(kvar/kW) 表

ABB无功补偿解决方案

(四) ABB无功补偿解决方案 ABB无功功率补偿主要元件清单 CLMD-ABB低压电力电容器 1.CLMD低压电容器是ABB比利时公司进口产品，电压范围是从220V到 1000V，频率是50/60HZ，其能够满足系统电压、电流、频率的性能水平要求。 2.干式设计：CLMD使用干式电介质绝缘材料，避免了污染环境和泄漏的危险。 3.CLMD电容器重量非常轻，便于运输和安装。 4.极低损耗：CLMD介质损耗少于每千乏0.2瓦，总损耗包括放电电阻在内， 少于每千乏0.5瓦。 5.安全性：CLMD电容器备有放电电阻器，每个电容芯都有热均衡器以提供有 效的热耗散。 6.CLMD寿命长，具有自我恢复功能。当如果电介质的绝缘材料出现故障，临 近的金属电极会及时气化，把故障隔离，使电容器正常运行。 7.CLMD电容芯内部有独特的隔离器，能够在每个元件在寿命结束时有选择性 的把电容器从电路中隔离开来。

8.CLMD具有防火性能，所有电容芯元件有蛭石环绕。蛭石是一种无机，惰性， 防火及无毒性的粒状材料，能够吸收箱体内产生的能量，熄灭任何火焰。9.CLMD电容器的引线端子采用坚固的材料，避免了安装时发生损坏，减少了 维修量。 10.CLMD电容器符合国际电工委员会IEC31-1、IEC31-2的要求。 RVC-ABB功率因数控制器 1.ABB公司的RVC功率因数控制器是ABB比利时公司进口产品，其能够满足 系统电压、电流和频率的性能水平要求。 2.ABB公司的RVC功率因数控制器运行方式灵活，有自动运行模式，手动运 行模式，自动设定模式，手动设定模式四种，方便用户使用。 3.RVC调试功能强大，能够设定目标功率因数，控制器灵敏度C/K，相移，切 换延时，输出，电容器切换顺序，而且具有很好的自动初始化功能。 4.RVC采用液晶显示，液晶显示屏对比度用温度自动补偿，用户界面友好，方 便用户手动操作，能够显示功率因素，报警信号，超温信号，电容器需进行切换的指示信号。 5.具有各种报警功能：所有输出回路均被接通后，如果6分钟内功率因素不能 达到目标值则报警，内部温度上升到85摄氏度报警，电源掉电报警并随即切断所有电容器。 6.最大环境温度额定值为70摄氏度，对谐波不敏感。 RVC部分参数

无功补偿改造技术方案

项目编号：陕西斯瑞工业有限责任公司真空感应中频熔炼炉无功补偿改造项目 编写：王海龙 会审： 审定： 批准： 2013年01月20日

目录1．无功补偿的经济意义 2.公司中频炉的电路分析 3.效益分析 4.中频熔炼电源的改进方案 5.配电室的无功补偿配套方案 6.联系电话

一、无功补偿的原理及经济意义 1.无功补偿的原理 功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率; 不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率 例如磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在纯感元件中作功时,电流超前于电压90度 电流通过元件中作功时,电流滞后电压90度同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角接近0度，也就是尽可能使电压、电流同相位，使电路呈现纯阻性电路的特性。这样电路中电流最小，那么流过整个闭合回路的电路中的损耗最小，负载的转换效率最高，这就是无功补偿的原理，工厂企业的设备主要是各种电机及感性负载具体分析如下： 电机数学模型 以二相导通星形三相六状态为例，为了便于分析，假定： a)三相绕组完全对称，气隙磁场为方波，定子电流、转子磁场分布皆对称； b)忽略齿槽、换相过程和电枢反应等的影响； c)电枢绕组在定子内表面均匀连续分布； d)磁路不饱和，不计涡流和磁滞损耗。 则三相绕组的电压平衡方程可表示为： (1) 式中：为定子相绕组电压(V)；为定子相绕组电流(A)；

SVG无功补偿装置

SVG无功补偿装置讲解说明 一、SVG无功补偿装置的应用场合 凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家； 2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况； 3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿； 4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波； 5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上，自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高

6、电能质量-无功补偿解决方案

电能质量-无功补偿解决方案 1.方案背景 电力系统中阻感负荷的存在，如变压器、异步电动机，都会消耗大量的无功功率，而大量的冲击性无功负载还会导致电压发生快速波动。电力电子变流设备，特别是各种相控整流装置的普及及应用，同样会消耗大量的无功功率。由此引发了电能质量恶化、网损增加、三相不平衡、输变电设备有效利用率降低等各种问题。系统中整流器、变流器等非线性负荷的应用，会产生大量的谐波电流注入电网，造成电网电压畸变，谐波不仅使电力电子设备和线路产生涡流损耗，导致线损增加，甚至还会引发系统谐振，从而产生谐波过电压，造成设备损坏。大量的谐波还可能影响继电保护和自动控制系统的可靠性，令正常的生产活动无法进行。 图1系统示意图 2.应用场景 2.1.场景1：风电场并网 随着风力发电技术的发展，风力发电装机容量在电网中所占的比例越来越高，风力发电的随机性会影响电力系统的有功无功，从而引起电压的波动。此外，电力系统的低电压故障又会影响到风电场的并网。

图2应用场景1-风电场并网 2.2.场景2：冶金 电弧炉是冲击性非线性负荷，工作时产生大量的谐波和负序电流，使得电网电压发生较大的波动和闪变，功率因数极低。 图3应用场景2-冶金 3.方案实现 3.1.概述 PRS-7586系列动态无功补偿装置（SVG）可直接接入35kV电压等级及以下电力系统，为电网或用电系统快速提供动态无功补偿，可有效提高系统电压暂态稳定性、抑制母线电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除系统谐波及提高功率因数。

图4方案实现原理图示3.2.设计原则 表1系统主要设计原则

3.3.装置列表 表2装置列表 4. 1)模块化的电路结构 a)SVG的核心是基于IGBT器件的（链式）逆变器，链式逆变器每相由多个功率模块输出串联而成，功率模块采用N+1或N+2冗余运行结构； b)模块控制采用大规模FPGA芯片载波移相多电平空间矢量PWM控制策略，电路简单，抗干扰能力强，可靠性高； c)采用自励起动技术，使得装置投入时冲击电流小； d)模块面板共四个电气端子，2个光纤端子，接线简单，还设有若干状态及故障指示灯，方便维护及检修。 2)控制 a)采用基于DSP及多FPGA的全数字化控制平台，具有集成度高，可靠性高的优点； b)现场可设定控制方式：系统补偿、负荷补偿，同时可设定谐波补偿次数； c)采用瞬时无功电流控制策略，可在系统短路故障时，快速连续的发出无功，为系统提供充足的无功支撑； d)采用进口PLC实现多组固定电容器的综合投切控制； e)控制器采用全封闭防尘设计，无需冷却风扇，大大提高可靠性。

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。 2无功补偿的认识 2.1无功补偿装置 变电站中传统的无功补偿装置主要是调相机和静电电容器。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等相继出现，将其作为投切开关无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。如今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管投切的无功补偿设备，主要有以下三大类型: 1、具有饱和电抗器的静止无功补偿装置； 2、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC 3、采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。

无功补偿装置安装作业指导书

目录 1、概述 (2) 2、编制依据 (2) 3、施工内容 (2) 4、施工条件 (2) 5、施工程序合方法 (2) 6、工艺及质量要求 (4) 7、安全和环境保护措施 (7)

1. 概述 高压动态无功补偿装置2套，隔离开关4台。电容器及电抗器由丹东欣泰电气股份有限公司供货。 2. 编制依据 2.1 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ 147-90； 2.2 沈阳市联发城乡电力设计所（有限责任公司）设计图纸； 2.3 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》第二部分高压电器施工质量检 验断路器篇； 2.4 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006； 2.5 厂家安装使用说明书； 2.6 《电力建设安全工作规程》。 2.7《国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册变电工程分册电气部分》。 3. 施工内容 3.1 设备开箱检查； 3.2 基础螺栓预埋，基础找平； 3.3 安装高压动态无功补偿装置2套。 4. 施工条件 4.1 底座预埋螺栓应符合设计要求。 4.2 施工场地平整，模板、施工设施及余物清除干净，并有足够的安装用地，施工道路通畅，基坑回填夯实。 4.3 设备到货齐全，技术资料齐备，施工前作好安全及技术交底工作。 5. 施工程序和方法 注：隔离开关安装方法详见《66kV屋外配电装置安装作业指导书》。

5.1 施工准备 5.1.1 熟悉掌握设计施工图纸、厂家安装使用说明书、施工作业指导书等技术文件，组织好安全学习。 5.1.2 备用一些撬杠、扳手等工具便于开箱验收和设备安装。 5.2 开箱验收 5.2.1 电容器组包装箱分母线瓷瓶、放电线圈、避雷器、母线及附件、电容器五个部分。开箱后应按随机附带的装箱单、随机安装用品清单、随机专用工具清单进行仔细核对产品部件、随机安装用品及随机专用工具应齐全和完好，并检查产品名牌数据及技术说明书是否合乎要求，在施工中如发现产品遗漏或损坏等应及时通知厂家、甲方及监理。 5.2.2 开箱前包装箱应完整无损伤。 5.2.3 绝缘件应无变形、受潮、裂纹及剥落现象。 5.2.4 瓷件表面应无裂纹、残缺，铸件无沙眼。 5.2.5 出厂证件及资料、备品备件齐全。 5.3 电抗器安装。 5.3.2 电抗器的安装 将电抗器整体吊装离地面1米，连接支柱绝缘子及支撑，连接顺序为电抗器、支撑、瓷瓶。绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹，胶合处填料完整，结合牢固。支柱绝缘子叠装时中心线应一致，固定应牢固，紧固件齐全。 电抗器与支柱绝缘子组装完成后，整体起吊至支柱上方，连接支柱与电抗器下方支柱绝缘子，注意电抗器设备接线端子朝向应与图纸保持一致。 电抗器安装完毕应仔细检查，确保电抗器上无破布、螺栓、泥土等杂物。在相

无功补偿,现场无功补偿技术升级改造方案

承德建龙低压变压器无功改造节电计算和效益分析 根据现场测试，变压器大小，谐波情况，综合结算各配电室补偿情况如下：

最终确定补偿容量为21920Kvar。 我们选择设计480V电容，运行电压为400V，实际补偿容量为安装容量的0.694，实际补偿容量为： 实际补偿容量=21920×0.694=15212.48Kvar 考虑到设备启停及其他运行情况，补偿量也就在70%左右，实际投入补偿容量为：实际投入补偿容量=15212.48×0.7=10648.736 根据计算标准： 年可节电量=补偿容量×无功经济当量×年运行时间 “补偿容量”为实际投运的补偿容量，单位是kva “年运行时间”按照一年运行333天计算，为8000小时 “无功经济当量”按照国家标准GB12497《三相异步电动机经济运行》中的规定：KQ 为无功经济当量 当电动机直连发电机母线KQ=0.02～0.04 二次变压取KQ=0.05～0.07 三次变压取KQ=0.08～0.10； 这个标准的规定是适用于异步电动机的，当然也可以参照适用于其他无功负荷。 计算结果如下： 我们补偿在变压器二次侧，所以无功经济当量KQ取最小0.05 年可节电量=10648.736×0.05×8000=4259494.4度

综合分析： 一. 每年节约电量4259494.4度 二. 降低线路损耗 三. 无形效益分析： 1通过无功补偿提高功率因数，降低母线电压波动，提高供电质量 2降低总降压变电所的无功补偿和谐波治理压力，为优化主变容量费创造有利条件。 3通过滤除谐波，延长变压器和电机等电气设备使用寿命，防止对全厂电网的污染，提高电气系统稳定性 我公司生产的低压动态滤波补偿装置不但有补偿功能还有滤波功能，可以大幅减少系统谐波。对电器设备有很大的好处，下面介绍一下谐波的危害. 谐波的危害： 1无功补偿柜损坏：不能投切、投切开关烧毁、保险丝烧断、电容炸裂。 原因：是电容对高频的谐波电流呈低阻抗，电容过载；同时谐波电流诱发谐振，电容上产生更大的谐波电流，烧毁无功补偿装置。 2变压器、电缆过热：绝缘损坏、寿命缩短、噪声大、发热严重、降低输电能力 原因：绕组的损耗与频率的平方根成正比，铁芯的损耗与频率的平方成正比，在集肤效应作用下，高频的谐波电流会造成变压器电缆电机等用电设备发热严重；一些整流变压器带载的直流电机、变频器、中频炉等谐波源设备，经常出现变压器仅仅达到50%负荷时，就温度过高；一些冶炼、铸造厂在正常用电 时电缆放炮、变压器烧毁现象也屡见不鲜。 3电机、轴承损坏：电机噪声大、温度高、绕组烧坏、轴承表面损伤 原因：谐波电流加在电机上，导致高频电流和负序电流产生，造成绝缘损坏，电机发热；高频电流通过杂散电容流过轴承，轴干与轴瓦间导电，断续产生火花形成电弧烧蚀表面。

无功补偿装置几种常见类型比较

无功补偿装置几种常见类型比较 常见的动态无功补偿装置有四种：调压式动态无功补偿装置、磁控式动态无功补偿装置、相控式（TCR型）动态无功补偿装置、SVG 动态无功发生器。 ① 调压式动态无功补偿装置 调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据 Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s），虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜， 占地面积小，维护方便，一般年损耗在0.2%以下。 ② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置 磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。 能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms，补偿效果满足风场工况要求。

磁控电抗器采用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的1％～2％，无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0.95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0.8%左右。 ③相控式动态无功补偿装置（TCR） 相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图 所示。 通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化。控制角α的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。 普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。 i 相控式原理图 优点： 响应速度快，≤40ms。适合于冶金行业。 一般年损耗在0.5%以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被

无功补偿培训教程-基础篇2

在电流三角形中，功率因数为 0.7 时，无功电流与有功电流相等，都为 400×0.7=280A 那么功率因数提高到1 补偿容量为 280/1.44=194KVAR 功率因数提高到 0.97时，无功电流为 280/4=70A （功率因数为 0.97 时，无功比有功 为 1：4） ，则补偿的无功电流为 280-70=210A 此时补偿容量为 210/1.44=146KVAR 当总电流为 250A 时，有功功率为 250A×0.4KV×0.7×1.732=121KW 当功率因数为 0.97 时，无功与有功之比为 1/4，所以此时无功剩余为 121/4=30KV AR 这时一次侧总无功为30+4536/24/30=36.3KV AR 此时无功与有功之比为 36.3/121=1/3.3 功率因数 0.85 时无功与有功之比为 1/1.6 所以能消除力率电费 〖例题 4〗、有一台 10 回路 200KVAR 的电容柜，计算一下可控硅消耗的电能？ 10 回路的电容柜，共有可控硅 20 只，每路容量为 20KVAR,每只可控硅的导通时的压降 在 0.9V—1V 之间。0.4KV、20KVAR 电容器的额定电流为 28.8A,那一只可控硅的功耗为 P=UI=(0.9V—1V)×28.8A/2=（13～14.4）W 20 只可控硅的功耗为20×（13～14）W=260W～288W 〖例题 5〗、有一用户，按电压为 0.4KV 计算补偿容量为 200KVAR，但此用户系统有谐波，选 用 0.46KV 的电容器,此时补偿容量应为多少? 电容器不在额定电压下运行和实际容量的计算公式为 额 额 实 实 Q U U Q 2 2 = 200= 额 Q 2 2 46 0 4 0 × × = 额 Q 265KVAR 〖例题 6〗、有一高压计量用户，灯力比为 6：4，月平均力率电费 8000 元，月平均总用电量 98000 度，日平均工作 10 小时，电价为0.389 元。 1. 计算功率因数提高到1 的补偿容量 2. 最小回路容量 3. 回路数 4. 每个回路容量 5. 功率因数最少是多少能消除力率电费 解：月动力用电量为 98000×4÷（6+4）=39200度 月动力用电费为 39200×0.389=15248.8元 罚款比例为 8000/15248.8=53% 查表功率因数为 0.46 无功：有功=1.9：1 变压器一次侧无功为 1.9×39200=74480 度 补偿容量为 74480÷（10×30）=248KVAR（可以做 240-250KVAR） 最小回路容量为（保证功率因数大于 0.90 时的无功比有功为 1：2） 39200÷2÷720=27KVAR（选择20KVAR） 可以做 12 回路 每个回路都是 20KVAR 由于存在灯力分算，所以还不能补偿到0.9 就算成功，因为此时功率因数的数值已 经失去意义，供电部门要按照灯力比减少有功电度，然后再重新计算功率因数。 实际上是无功电量与纯动力电量的关系了（减去照明电量） 。 所以要补偿到大于0.9的某个功率因数M,因此查表中的无功比有功数值也一定是一 个 1：x(请看表格可以看到。而不是 x:1)。设此时无功比有功为 1：x。设灯力比为 y.则： ) 1 ( 2 y x + 3 查表转换成功率因数。此题为 x=5,查表得必须补偿到 0.95才能消除力率电费。

平顶山无功补偿技术方案

技术方案 项目名称：集团尼龙公司 6kV无功补偿设备

1 现场参数采集 6kV Ⅰ母进线柜参数 有功功率P=3.29MW,瞬时值 无功功率Q=2.27Mvar,瞬时值 电流（线）I=375A ,瞬时值会在389A、410A、420A等波动电压（线）U=5.98kV ,瞬时值会在6kV、6.1kV等波动 功率因数cosφ=0.82 6kV Ⅱ母进线柜参数 有功功率P=4.23MW,瞬时值 无功功率Q=2.86Mvar,瞬时值 电流（线）I=510A ,瞬时值会在520A、550A等波动 电压（线）U=6kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 6kV 电容器柜参数 无功功率Q=781kvar,瞬时值 额定电流Ic=75A 电压（线）U=6.1kV ,瞬时值 功率因数cosφ=0.82，瞬时值 2 参数计算 6kV Ⅰ母无功功率Q C1为，目标功率因数为cosφ 2=0.99 Qc P = 带入参数计算为：Q C1=1827kvar 即：在目前的负荷有功功率为3290kW时，需要目标功率因数为0.99，成套电容器设备的输出容量应为1827kvar。 根据GB50227-1995的规定电容器设备的过负荷能力 a. 稳态过电流:装置能在方均根据值不超过1.1×1.30In的电流连续运行。 b 稳态过电压:装置的连续运行电压为1.05UN下表现规定的稳态电压下运行相应的时间。 稳态过电压

所以电容器设备的额定电压选择为6.6/ 运用，使系统中存在了大量的谐波源。这些谐波源产生的谐波会对系统的设备造成严重的影响。例如母线电压互感器谐振等。为了使电容器设备的可靠运行并对谐波进行抑制，需要在电容器回路中串联电抗器进行谐波抑制。对本工程的使用中考虑系统中可能存在的谐波源为电力电子组成的六脉三相整流桥，产生的谐波主要是6k ±1次谐波。主要表现为5次、7次谐波，根据GB50227-2008的规定： 对抑制谐波的电抗器已经进行了规定:当谐波为5次级以上时，电抗率易取4.5%～6.0%；所以在系统中串联6%电抗率的电抗器抑制系统谐波。在电抗器串联后，要达到1827kvar 的补偿容量需要的安装容量为： 2121 ( )1U Q Q U k =??-输出安装 U 1—母线电压 U 2—电容器端电压 k —串联电抗器电抗器率 221 2 ()1)6.6( )16%)18276 2078var U Q k Q U k =?-?=?-?=安装输出（（ 考虑到母线上还有一台1800kW 的异步电动机需要投入电网，在异步电动机在稳定负荷运行时，母线上的有功功率为: 12329018005090P P P kW =+=+=总 在1827kvar 的补偿容量投入后的，把参数反带入公式，此功率因数变为： Qc P = 2cos 0.947?= 所以在电动机设备投入后，功率因数仍然满足要求。 考虑工厂的现有情况，在各级补偿点均进行了无功补偿，并且网络内还有发电机设备，所以PCC 的110kV

无功补偿安装施工技术要求措施

目录 1工程概况及特征 (1) 2 编制依据 (1) 3施工流程 (2) 4作业前的条件和准备 (2) 5主要方法及施工容 (4) 6质量要求 (8) 7安全措施与文明施工 (8)

无功补偿装置安装施工技术措施 1工程概况及特征 康保牧场二期100MW风电工程场址位于市康保县康保牧场境，场址区中心地理位置约为东经114°48′13″，北纬42°03′20″。现场区面积为50km2，海拔高程为1200～1800m。整个场区为高原东南缘的坝上高原，地区相对高差较大，地貌以和山前平原为主，地表植被多为草地。 康保牧场二期100MW风电工程项目采用金风科技股份生产的风力发电机组，共67台。其中南区布置GW70-1500kW-65m风电机组18台，GW77-1500kW-65m风电机组8台，北区布置20台GW87-1500kW-75m风电机组， GW82-1500kW-70m风电机组21台。风电机组基础设计使用年限为50年，基础设计级别为2级，结构安全等级为2级。抗震设防类别为丙类。箱变基础结构安全等级为二级。 康保县位于省西北部的坝上高原，市区的北部。交通以公路为主，G207国道从其东边通过。康保至通过S246省道、G207国道，公路里程为140km；到有G110国道，公路里程为146km。风电场到康保镇36km。境公路纵横连通，对外交通运输条件方便。 2 编制依据： 《#2动态无功补偿装置安装》 13-N00241S-D0902 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规》 GBJ147-1990 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规》 GBJ149-1990 《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规》GBJ 148-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.1~5161.17-2002 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》GB 50169-2006 输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程（2009） 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规》GB50168-2006 《电力工程达标投产管理办法》（2006版）中电建协工［2006］6号 《中国电力优质工程评选办法（2006版）》中电建协工[2006]1号 《国家优质工程审定与管理办法》（2002年版）

无功补偿培训教程

无功补偿培训教程-基础篇 一.无功补偿基础知识 (一)功率、功率因数 1.有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源，因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦，用字母W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。 2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的；变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。） 3.感性无功功率：接在电网中的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，在一个期吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个期，上半期的充电功率与下半期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。

5.视在功率：在交流电路中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。 6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。 8.功率三角形：有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图 单相电路中：S=UI；P=UI.cosΦ；Q=UisinΦ； 三相电路中：S= 3UI；P= 3UI cosΦ；Q= 3UisinΦ；S2=P2+Q2；cosΦ= P/ P2 Q2 9.用户功率因数的计算法 1)电量计算：在一定时间（如三天或一）取用户有功电量和无功电量。 功率因数COSФ=有功电量/（有功电量2+无功电量2）1/2 2)转数（老式电度表）：在同样的时间计量有功表、无功表所转圈数。 根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。

无功补偿方案.讲解学习

济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无功补偿装置(MCR+FC) 技 术 标 书

武汉国瑞电力设备有限公司 二○一二年九月 动态无功补偿装置设备技术规范书 1 设备总机要求 ◆本设备技术协议书适用于济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无 功补偿装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 ◆本设备技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节 作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。 ◆本设备技术协议书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按 较高标准执行。 ◆本设备技术协议书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合 同正文具有同等的法律效力。 ◆本设备技术协议书未尽事宜，由供、需双方协商确定。 2 应用技术条件及技术指标 2.1标准和规范 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。 DL/T672-1999《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》

DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》 GB 1207-1997《电压互感器》 SD 325-89《电力系统电压和无功电力技术导则》 SD205-1987 《高压并联电容器技术条件》。 DL442-91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。GB50227-95 《高压并联电容器装置设计规范》。 GB311.2～311.6-83 《高电压试验技术》。 GB11 024 《高电压并联电容器耐久性试验》。 GB11025 《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》。 ZBK48003《并联电容器电气试验规范》。 GB50227《并联电容器装置设计规范》 GB3983.2-89《高电压并联电容器》 JB7111-97《高压并联电容器装置》 DL/T604-1996《高压并联电容器装置定货技术条件》 GB3983.2《高压并联电容器》 GB5316《串联电抗器》 GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》 JB 5346-1998《串联电抗器》 DL/T 462－1992《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》 JB/T 3840-1985《并联电容器单台保护用高压熔断器》 DL/T620 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 GB/T 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》 GB/T 11024.1-2001《放电器》 GB2900 《电工名词术语》

无功补偿成套装置安装施工方案

张公220kV变电站新建工程无功补偿成套装置 施工方案 四川巴中和兴电力责任有限公司 2015年03月10日

批准：____________ ________年____月____日技术审核：____________ ________年____月____日编写：____________ ________年____月____日

1、编制依据 1、国家电网公司关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定国家电网基建〔2011〕1515号 2、国家电网公司基建质量管理规定（基建/2）112-2015 3、国家电网公司输变电工程优质工程评定管理办法国网（基建/3）182-2015 4、国家电网公司输变电工程验收管理办法国网（基建/3）188-2015 5、国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法国网（基建/3）186-2015 6、国家电网公司输变电工程流动红旗竞赛管理办法国网（基建/3）189-2015 7、关于深化标准工艺研究与应用工作的重点措施和关于创优工作的重点措施基建质量〔2012〕20号 8、国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施基建质量〔2010〕19号 9、关于应用《国家电网公司输变电工程施工工艺示范》光盘的通知基建质量〔2009〕290号 10、电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/TT5161.1-5161.17-2002 11、接地装置冲击特性参数测试导则DL/T 266-2012 12、国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法 13、1000kV及以下串联电容器补偿装置施工质量检验及评定规程Q/GDW 1852-2012 14、1000kV及以下串补装置施工及验收规范Q/GDW 1853-2012 15、1000kV及以下串联电容器补装置安装施工工艺导则Q/GDW 1854-2012 2、作业准备 2.1、人员组织 序号作业组单位数量备注 1 施工负责人：冯建国人 1 负责人员组织、质量、安全工作 2 技术负责人：贾忻雁人 1 负责全面技术工作

无功补偿安装施工方案

10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目施工方案 批准： 审核： 编制： 广西横县东泰电气工程有限责任公司 年月日

目录 一、工程概况....................................... 错误!未定义书签。 二、施工任务及计划时间............................. 错误!未定义书签。 三、施工组织措施：................................. 错误!未定义书签。 四、施工技术措施：................................. 错误!未定义书签。 五、施工健康、环境保护措施：....................... 错误!未定义书签。

一、工程概况 1、工程名称：10kV六景线六景街4号公变等47套无功补偿装置改造项目 2、项目批文号： 3、工程规模： 1）、六景街4号公变、下甘村1号公变、甲俭村1号公变、甲俭村2号公变等47套无功补偿装置安装。 4、建设单位：横县供电公司 5、施工单位：广西横县东泰电气工程有限责任公司 二、施工任务及计划时间 1、施工计划及任务 三、施工组织措施： 1、组织机构 项目负责人：周伟 施工负责人：陈琳 安全负责人：谢孙荣 技术负责人：蒙瑞团 2、责任分工 项目负责人职责 、受公司委托，代表公司负责履行本工程的施工合同，对本工程项目全面负责。 、贯彻执行国家和上级的有关法律、法规、方针、政策和承包合同的要求，接受业主和监理的有关工程的各项指令，确保工程的质量、安全目标和进度要求的全面实现。 、负责建立和管理项目部机构，组织制定各管理规章制度并贯彻执行，明确各部门的职责范围。 、建立健全质量保证体系和安全监察及文明施工保障体系，并保证其良好运行。

电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案

电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案 1．引言 电力系统中，电能质量是评价电力系统运行性能优劣的重要指标，而电压又是衡量电能质量的一个重要指标，因此，电压的稳定性对电力系统运行性能来说显得尤为重要。电压稳定与否主要取决于系统中无功功率的平衡，如果用电负荷的无功需求波动较大，而电网的无功功率来源及其分布不能及时调控，就会导致线路电压超出允许极限；另外，对于负荷一侧，电力系统多由输配电线、变压器、发电机等构成，其内阻抗主要呈感性，使得负载无功功率的变化对电网电压的稳定性带来极为不利的影响。 无功功率补偿是涉及电力电子技术、电力系统、电气自动化技术、理论电工等领域的重大课题。由于电力电子技术装置的应用日益普及生产、生活各个领域，无功补偿问题引起人们越来越多的关注。据有关科学统计，如果全国都通过优化配置计算来安装无功补偿装置，在总投资不变的条件下，估计每年可以节省电量大约3亿千瓦时。因此，电力系统的无功补偿和电压调整是保证电网安全、优质、经济运行的重要措施。目前，由于电力电子技术的飞速进步，无功功率补偿方面也取得了突破性的进展。 2．连续无功补偿装置发展历史、现状和发展前景 工程上应用的无功补偿器主要包括旋转无功补偿器和静止无功补偿

器，其具体分类见图1。 电力系统的无功补偿和电压调整的解决方案 2.1 连续无功补偿装置的发展历史 旋转无功补偿器以同步调相机为代表，同步调相机实际上就是在过励或欠励状态下运行的同步电机，它既能发出容性无功，也能发出感性无功，因而同步调相机能对变化的无功功率进行动态补偿。由于其存在诸多缺点（见表1），70年代以来逐渐被静止无功补偿器取代。 静止无功补偿技术经历了图1所示的3代发展： 第Ⅰ代属于慢速无功补偿装置，在电力系统中应用较早，目前也仍在应用； 第Ⅱ代属无源、快速动态无功补偿装置，出现于 20 世纪 70 年代，国外应用普遍，我国目前有一定应用，主要用于配电系统中，输电网中应用很少，SVC 可以看成是电纳值能调节的无功元件，它依靠电力电子器件开关来实现无功调节。 SVC 作为系统补偿时可以连续调节并与系统进行无功功率交换；

无功补偿原理

有功功率、无功功率及视在功率 [ 解决方案1 ] PostTime： 2008-9-3 16:08:01 国际电工委员会定义： 有功电流与线路电压的乘积称为有功功率（P：常用单位为瓦（W）或千瓦（KW））； 无功电流与线路电压的乘积称为无功功率（Q：常用单位为乏(Var)或千乏（Kvar））； 线路电压与线路电流的乘积称为视在功率（S：常用单位为伏安(VA)或千伏安（KVA）)； 有功功率（P）、无功功率（Q）及视在功率（S）的关系如下图的功率三角形： 功率因数是有功功率与视在功率的比率，俗称力率： cosj =P/S 或写成：P=S·cosj 并联补偿原理 [ 解决方案1 ] PostTime： 2008-9-9 00:42:01 并联补偿电路是在工厂、生活用电、农业用电、电力网与变电站内最常见和具有实用意义的电路，如图4-2。 我们知道感性电路中电流滞后电压相位90°，而容性电路中电流超前电压相位90°，因此容性无功功率与感性无功功率二者正好相差180°。换句话说，如果电容性电抗等于电感性电抗，即X L=X C，此时Q C=Q L，二者正好抵消，电路中没有无功功率。这便是并联无功补偿的基本思路。 当未接电容C时，流过电感L的电流为I L，流过电阻R的电流为I R。电源所供给的电流与I1相等。I1=I R+jI L,此时相位角为j1，功率因数为cosj1。并联接入电容C后，由于电容电流I C与电

感电流I L方向相反（电容电流I C超前电压U90°，而电感电流滞后电压U90°），使电源供给的电流由I1减小为I2，I2=I R+j(I L_I C)，相角由j1减小到j2，功率因数则由cosj1提高到cosj2。 在并联补偿电路中，如果所采用补偿电容的容量正好抵消电感线圈的容量，使电路中电压与电流同相位，此时电路呈电阻性，没有电抗，电感的无功功率正好为电容器的无功功率全部抵消，电源只向负载供应有功功率，此时功率因数cosj =1，这便是完全补偿状态。 无功补偿经济当量 [ 解决方案1 ] PostTime： 2008-9-9 00:42:54 所谓无功补偿经济当量，就是无功补偿后，当电网输送的无功功率减少1千乏时，使电网有功功率损耗降低的千瓦数。 众所周知，线路的有功功率损耗值如式（4-1） 因此减少的有功功率损耗为：

10kV配电装置、无功补偿装置安装方案

目录 1、编制依据 (1) 2、工程概况及主要工程量 (1) 3、施工进度计划 (1) 4、施工准备及工器具配置 (1) 5、作业步骤及质量标准 (3) 6、安全风险识别、评估与管理控制措施 (12) 7、安全施工技术措施 (15) 8、文明施工措施 (16) 9、环境保护措施 (16) 10、保证建设标准强制性条文落实的具休措施 (16)

1、编制依据 1.1、《高压电器施工及验收规范》GB 50147-2010 1.2、《母线装置施工及验收规范》GB 50149-2010 1.3、《电缆线路施工及验收规范》GB 50168-2006 1.4、《接地装置施工及验收规范》GB 50169-2006 1.5、《盘、柜及二次回路接线施工及验收规范》GB 50171-2012 1.6、《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T 5161.1-5161.17-2002 ; 1.7、国家电网公司基建安全管理规定国网（基建/2）173-2015 1.8、《输变电工程建设强制性条文实施规程》Q/GDW248-2008 1.9、《国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施》基建质量〔2010〕19号1.10、重庆电力建设总公司《安全质量环境管理手册（E版）》2012版 1.11、《国家电网公司电网工程安全风险辨识、评估、控制办法》国家电网基建/3 178-2014号 1.12、《国家电网公司标准化项目管理手册》（2014年版） 2、工程概况及主要工程量 万峰湖220kV变电站新建工程10kV配电柜及母线桥安装。无功补偿装置及电抗器安装站用变及一次电缆安装等。施工区域主要包括10kV配电室、室外站用变场、电容器及电抗器场等 3、施工进度计划 根据现场实际、设备材料到货和土建进度，本项目安排2016年5月5日~6月10日安装10kV开关柜、站用变、无功补偿装置、电抗器及一次电缆。 4、施工准备及工器具配置 4.1 人员准备： 技术员先熟悉图纸和设计思路，根据设计思路对回路进行现场核对，然后根据设计提出材料计划并由材料员把材料组织到现场。施工人员在技术员的指导下应熟悉施工设计图纸，了解清楚开关柜安装的规格和安装的位置，以确定开关柜安装的数量和尺寸等，同时根据现场实际情况规划作业方法，进行开关柜安装的安装等。 人员配置表：