無功功率補償裝置的設計

㈠ 10kv變電站無功功率補償應該裝設在哪一個電壓等級

一般而言，10kv變電站無功功率補償裝設於低壓側，即6kV或400V電壓等級。
變壓器無功補償分為高補和低補兩種。高補為在配電變壓器高壓側裝設補償設備，低補為在低壓側裝設補償設備集中補償為主。
根據《國家電網公司電力系統無功補償配置技術原則》第六章《10kV及以下電壓等級的無功補償》第二十五條：配電網的無功補償以配電變壓器低壓側集中補償為主，以高壓補償為輔。配電變壓器的無功補償裝置容量可按變壓器最大負載率為75%，負荷自然功率因數為0.85考慮，補償到變壓器最大負荷時其高壓側功率因數不低於0.95，或按照變壓器容量的20%～40%進行配置。故除特殊情況外，無功補償裝置安裝在變壓器低壓側。

㈡ 無功功率補償的裝置

除發電機和輸電線外的無功電源主要有：①並聯電容器組是一種靜態的無功補償裝置。用它進行的補償稱為並聯電容補償。②同步調相機；③靜止無功補償器。後兩者屬於動態的無功補償裝置。3種無功補償裝置的性能比較見表。
另外，在遠方水電站和坑口火電廠等的出線母線上，長距離輸電線的兩側線路上，以及長距離輸電線的開關站等地方接有並聯電抗器，也是一種無功補償裝置。用其進行的補償稱為並聯電抗補償。遠方電站出口母線上的並聯電抗器主要是吸收發電機所發的無功功率，以使發電機能運行在合理的功率因數下而又避免無功的長距離輸送。長距輸電級上配置的並聯電抗器，主要是吸收線路空載和輕載時的充電功率，使沿線電壓分布合理並降低工頻穩態和暫態過電壓。
智能電容器集成智能控制模塊、快速投切開關和電容器保護，設計結構精巧，可以靈活配置以滿足用戶對無功補償的需求。智能電容器構成的無功補償系統與常規電容器產品構成的無功補償系統比較見下表1。 常規電容器構成無功補償系統 智能電容器構成無功補償系統 無功補償裝置 常規電容器、熔斷器、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、智能控制器 智能電容器（1台獨立使用或多台聯機使用） 控制方式 自動控制或手動控制 自動控制或手動控制，實現過零投切（自動控制無需配置控制器） 參數測量 測量電壓、電流、無功功率、功率因數 測量電壓、電流、無功功率、功率因數、各台電容器三相電流、電容器體內溫度 狀態監視 電容器投切狀態、過欠補狀態、過欠壓狀態 電容器投切狀態、過欠補狀態、過欠壓狀態、保護動作類型、自診斷故障類型 保護類型 電流速切、過流保護、過壓保護、欠壓保護 電流速切、過流保護、過壓保護、欠壓保護、電容器過溫保護、斷相保護、三相不平衡保護 人機對話 數碼管與按鍵 顯示界面與按鍵、信息內容豐富 安裝使用 元件總類多，數量多，結構復雜 產品結構簡潔，安裝接線簡單方便 系統組成及擴展 產品整體性設計、一次性投資。產品成形後的補償容量調整困難。 產品為模塊化設計，補償容量擴展方便，可實現分期投資。 外形及重量 體積龐大、重量非常大 結構精巧、重量輕。
可以直接安裝在配電櫃內。

㈢ 功率補償器的詳解

無功功率補償的基本原理是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，當容性負荷釋放能量時，感性負荷吸收能量。

而感性負荷釋放能量時，容性負荷卻在吸收能量，能量在兩種負荷之間互相交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功功率補償的基本原理。

(3)無功功率補償裝置的設計擴展閱讀

無功功率補償控制器有三種采樣方式，功率因數型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實際上就是對無功功率補償控制器的選擇。

控制器是無功補償裝置的指揮系統，采樣、運算、發出投切信號，參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來經歷了由分立元件--集成線路--單片機--DSP晶元一個快速發展的過程，其功能也愈加完善。

就國內的總體狀況，由於市場的需求量很大，生產廠家也愈來愈多，其性能及內在質量差異很大，很多產品名不符實，在選用時需認真對待。

㈣ 無功補償及補償裝置的選擇

第一講：基礎知識
一、為什麼要進行無功補償？
交流電力系統需要電源供給兩部分能量，一部分用於作功而被消耗掉，這部分能量將轉換成機械能、光能、熱能和化學能，我們稱之為「有功功率」。另一部分能量是用來建立磁場，用於交換能量使用的，對於外部電路它並沒有作功，有電能轉換為磁能，再有磁能轉換為電能，周而復始，並沒有消耗，這部分能量我們稱之為「無功功率」。無功是相對於有功而言的，不能說無功是無用之功，沒有這部分功率，就不能建立感應磁場，電動機、變壓器等設備就不能運轉。在電力系統中，除了負荷無功功率外，變壓器和線路上的電抗上也需要大量的無功功率。
在電網中安裝並聯電容器、同步調相機等容性設備以後，可以供給感性電抗消耗的部分無功功率小電網電源向感性負荷提供無功功率。也即減少無功功率在電網中的流動，因此可以降低輸電線路因輸送無功功率造成的電能損耗，改善電網的運行條件。這種做法稱為「無功補償」。
無功功率的定義
國際電工委員會給出的無功功率的定義為：電壓與無功電流的成積。
QC=U×IC
其物理意義為：電路中電感元件與電容元件活動所需的功率交換稱為無功功率。
（插入講解電感元件及電容元件）
電磁（電感）元件建立磁場佔用的電能,電容元件建立電場所佔的電能.電流在電感元件中作功時,電壓超前於電流90℃.而電流在電容元件中作功時,電流超前電壓90℃.在同一電路中,電感電流與電容電流方向相反,互差180℃.如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件,使兩者的電流相互抵消,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小,從而提高電能作功的能力,這就是無功補償的原理。
（電容元件、電感元件均為動態元件，電容元件的電流是電壓與時間的導數關系，
，電感元件的電壓是電流與時間的導數關系， ）
矢量圖：

我們將每一瞬間電感上的電壓與電感電流IL相乘得到電感的功率曲線PL(圖a)，同樣的，將電容上的電壓與電容電流IC相乘得到電容的功率曲線PC(圖b)。

如圖(a)所示，功率在第二個和第四個1/4周期內電感在吸收功率，並把所吸收的能量轉化為磁場能量；而在第一和第三個1/4周期內電感就放出功率，儲存在磁場中的能量將全部放出。這時電感好象一個電源，把能量送回電網。磁場能量和外部能量的轉化反復進行，電感的平均功率為零，所以電感是不消耗功率的。
如圖(b)所示，在電容中，在第一個1/4周期內，電容在吸收功率進行充電，把能量儲存在電場中。在第二個1/4周期內電容則放出功率，原來儲存在電場中的能量將全部送回給外部電路。第三和第四個1/4周期內各重復一次。
電容的充電和放電過程，實際上就是外部電路的能量和電容的電場能量之間的交換過程。在一個周期內，其平均功率為零，所以電容也是不消耗功率的。
我們注意到：在第一個1/4周期中，當電壓通過零點逐漸上升時，電容開始充電吸收功率，電感則將儲存的能量放回電路。而當第二個1/4周期，電感吸收功率時，電容放出功率。第三和第四個1/4周期又重復這樣的充放電循環過程。
因此，電容和電感並聯接在同一電路時，當電感吸收能量時，正好電容釋放能量；電感放出能量時，電容正好吸收能量。能量就在它們中間互相交換。即電感性負荷所需的無功功率，可以由電容器的無功輸出得到補償，因此我們把具有電容性的裝置稱為「無功補償裝置」。
二、功率因數
1、功率因數的定義：功率因數等於網路的電壓比電流超前的相位差的餘弦。
2、提高功率因數的意義：
（1）改善設備的利用率
因為功率因數還可以表示成如下形式：
COSφ= ＝
其中U―――線電壓，kV
I―――線電流，A
可見，在一定的電壓和電流下，提高COSφ，其輸出的有功功率越大。發電機、變壓器等電力設備在設計時均有一定的電壓有效值U和電流有效值I，即設備需在一定的額定電壓及額定電流下運行。根據P= UIcosφ，若功率因數較低，則發電機發出的有功功率或變壓器通過的有功功率P較低，即設備容量得不到充分應用。
（2） 提高功率因數可以減少電壓損失
電力網電壓損失的公式可以求出：
△U＝△UR+j△UX
=
從以上公式可以看出，影響△U的因素有四個：線路的有功功率P、無功功率Q、電阻R和電抗X。如果採用容抗為XC的電容來補償，則電壓損失為：
△ U=
功率因數低，Q就大，△U就增大,受電端的電壓就要降低。在電壓低於允許值時，將嚴重影響電動機及其它用電設備的正常運行。特別是在用電高峰時，因為功率因數低，將出現大面積地區電壓降低，嚴重影響工農業生產的正常進行。

故採用補償電容提高功率因數後，電壓損失△U減少，改善了電壓質量。
（3） 提高功率因數可以減少線路損失
據有關資料，目前全國有近20GA的高耗能變壓器在運行，一些城網高耗能配變變壓器占配變變壓器總數的50％。許多城網無功功率不足，調節手段落後，造成電壓偏低，損耗增大。1995年全國線損率高達7.8％。通過多方面的努力，1997年全國線損率才達到8.2％。與一些發達國家相比，我國線損率約高出2～3個百分點。據統計，電力網中65％以上的電能損耗在10kV以下的配電網中損耗的，因此配電網中的減少線路損失非常重要。
當線路通過電流I時，其有功損耗為：
△P=3I2R×10－3（kW)
或 △P=3（ R×10－3=3 ( )×10－3（kW)
有以上公式可見，線路有功損失△P與cos2φ成反比，cosφ越高，△P越小。
（4） 提高電力網的傳輸能力
視在功率與有功功率成下述關系：
P=Scosφ
可見，在傳送一定功率P的條件下，cosφ越高，所需視在功率越小。
綜上所述，提高功率因數是必須的。但是功率因數的提高是整個網路的事，必須提高電網各個組成部分的功率因數，才能充分利用發電、變電設備的容量，減少網損，降低線路的電壓損耗，以達到節約電能和提高功率因數的目的。
（插入講解功率因數的目標及力率收費）
1、對功率因數的要求
除電網有特殊要求的用戶外，用戶在當地供電企業規定的電網高峰時負荷的功率因數應達到下列規定：
100KVA及以上高壓供電用戶的功率因數為0.9以上。
其它電力用戶和大、中型電力排灌站、泵購轉售電企業，功率因數為0.85以上。
農業用電，功率因數為0.80以上。
2、功率因數調整電費
我國執行得電價結構為兩價結構，但實際上是包括基本電費、電量電費和按功率因數調整電費三部分。發、供電部門，除了供給用戶得有功負荷之外，還要供給用戶以無功負荷。鑒於電力生產得特點，用戶功率因數得高低，對電力系統發、供、用電設備得充分利用，有著顯者得影響。為了合理地使國家地能量資源，充分發揮發、供電設備地生產能力，我國專門制定了《力率調整電費辦法》，按照功率因數調整電費。《力率調整電費辦法》適用於實行兩部電價制大工業用戶地生產用電。按功率因數調整電費地收取辦法是：
（1） 按照規定地電價計算出當月地基本電費和電量電費。
（2） 再按照功率因數調整電費表所訂地百分數增減計算。如下表1和2所示。
（3） 計算用戶功率因數採用加數平均值，即以用戶在一個月內所消耗的有功電量W和無功電量Q進行計算，即：
cosφ＝
如果用戶的平均功率因數在功率因數調整電費表所列數字之間，以四捨五入計算，如0.855為0.86，0.754為0.75。
表1 減免功率因數電費表
月平均功率
因數 0.85 0.86 0.87 0.88 0.89 0.90 0.91 0.92 0.93 0.94 0.95 0.96 0.97 0.98 0.99 1.00
全部電費地減少（ ％） 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.2 2.5 2.7 3.0
表2 增收功率因數電費表
平均功率因數 0.84 0.83 0.82 0.81 0.80 0.79 0.78 0.77 0.76 0.75 0.74 0.73 0.72
增收（ ％） 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0 4.5 5.0 5.5 6.0 6.5
平均功率因數 0.71 0.70 0.69 0.68 0.67 0.66 0.65 0.64 0.63 0.62 0.61 0.60
增收（ ％） 7.0 7.5 8.0 8.5 9.0 9.5 10 11 12 13 14 15
備注 自0.59以下，每降低0.01，增收全部電費地2％
3、舉例說明改善cosφ能給用戶帶來經濟效益。
【例1】 某10kV煤礦企業電力用戶原來功率因數為cosφ1＝0.75，視在功率為3150kVA,年用電時間T＝3000h，收費按兩部電價，試確定：
（1） 該用戶得年支付電費。
（2） 欲使功率因數提高到0.95，需裝設得補償容量。
（3） 按許繼目前的電容器補償裝置，分情況做出方案，並計算出投資費用（投資按每年10％回收）。求安裝補償裝置後，企業所獲得的年效益。
解：
(1) 補償前用戶年支付電費：
1） 基本電費。按最大負荷收取，每kVA負荷收取值為180元/年，故：
FJ1=180×3150=567000(元)
2） 電量電費。每kW.h為0.209元，故
FD1=0.209×2362.5×3000=1481287.5 (元)
3） 用戶的總支付電費為：
FZ2=567000+1481287.5=2048287(元)
4)當功率因數為0.75時，增收功率因數電費為全部電費的5％，則增收的電費為：
FZZ=2048287×0.05=102414 (元)
5)用戶實際繳納電費為:
FZ1總= FZ2+FZZ=2150701(元)
(2) 補償容量計算：
已知cosφ1＝0.75，cosφ2＝0.95,S=3150kVA,則
P1＝Scosφ1＝3150×0.75=2362.5（kW)
Q=P( - )
=2362.5( - )
=1307(kvar)
需補償1307kvar，考慮各方面因素，總補償容量按1500kvar考慮。
（3）按許繼目前的產品做出配置方案並計算補償後年支出費用：
方案：一次性投投切方案。此方案用於整體系統負荷變化不大的情況。
主要配置元件為：(此方案僅考慮系統存在5次7次諧波情況，用6％串聯電抗器抑制系統諧波)
TBB10-1500kvar配置如下：
序號 名稱 型號 數量 單位 備注
1 隔離接地開關 GN24-12D1/630 1 只
2 鐵心串聯電抗器 CKSC-90/10-6 1 台
3 高壓並聯電容器 BFM11/ -250-1W
6 台
4 熔斷器 BRW-12/60P 6
5 氧化鋅避雷器 HY5WR-17/45 3 只
6 放電線圈 FDGE8-11/ -1. 7-1W
3 只
7 帶電顯示器 DXN-12T 1 只
8 放電指示燈 AD11-22/21 3 只
9 電磁鎖 DSN3 3 只
10 鋁母線、絕緣子等附件 1 套
11 電容器櫃體骨架 1 套
按此種方案預計投入資金約為：10萬元。
1） 補償後的視在功率和基本電費為：
SB = =2487(kVA)
FJ2=180×2487=447660 (元)
2) 電量電費。每kW.h為0.209元，故
FD2=0.209×2362.5×3000=1481287.5(元)
3）支付資產折舊費用：
Ff=100000×0.1=10000(元)
4） 用戶的總支付電費為：
FZ2=447660+1481287.5＋10000=1938947(元)
5）當功率因數為0.95時，減免功率因數電費為全部電費的2.5％，則減免的電費為：
FZZ=1938947×0.025=48473 (元)
6)用戶實際繳納電費為:
FZ2總= FZ2－FZZ=1890474(元)
7）補償後的經濟效益分析：
△F＝FZ1總－FZ2總＝2150701－1890474＝260227（元）
結論：有以上分析得在裝設無功補償裝置後，一年少交電費約為26萬元，節省的費用完全可以上購買以上方案中的補償設備，並且大有結余。
【例2】 配電網無功補償算例。
（1） 無功補償的原理。在電網中，線路或變壓器的可變功率損耗為：
P=3I2R×10－3= R×10－3
當負荷功率因數由1降至cosφ時，有功損耗將增加的百分數為：
δP%＝( -1) ×100%
因此，提高負荷的功率因數與降低線損的關系為:
δP%＝（1－ ）×100%
下圖表示一個主變容量為15000kVA的35kV變電所，單迴路供電的電力網，單回35kV供電線路至35 kV變電所，期間T接一個電力排灌站，根據有關負荷數據如下：

Ⅰ段視在功率Sjf1=9.2MVA.
Ⅱ段視在功率Sjf2=11.7MVA.
在未裝補償前，該變電所主變功率因數為0.75，此種情況：
Ⅰ段線路的全年損失電量為：
△A1＝ ×R1×24×365=570×103（kW.h)
Ⅱ段線路的全年損失電量為：
△A1＝ ×R2×24×365=1440×103（kW.h)
整條線路的全年損失電量為：
△A＝△A1＋△A2＝570×103＋1440×103=2010×103（kW.h)
若在該變電所10kV側加裝3000kvar的補償後電容器，主變的功率因數將由0.75提高0.91，可使線損降低值為：
δP%＝（1－ ）×100%＝（1－ ）×100%＝32％
即加裝3000kvar的補償後，可使線損下降32％，即減少損失電量為
△ A，＝δP%△A＝32％×2010×103＝64.32（萬kW.h)
（2） 經濟效益分析。從前面的計算中可知，每年可減少損失電量64.32萬kW.h，其效益究竟有多大，可參考現行電價估算如下：
1） 全年直接減少損失，增加純利潤
M=64.32×0.50＝32.16（萬元）
2） 力率調整由罰到獎,增加純收入.補償前該線路全年總電量
A1=1.17×106×8760×0.75×10-3＝7686.9（萬kW.h)
由於功率因數為0.75,低於0.85,故應罰力率調整款
0.5%×8760×0.35=13.5(萬元)
補償後
A2=1.17×106×8760×0.91×10-3＝9326.7（萬kW.h)
由於功率因數為0.91,大於規定的0.85,故獎勵21.3萬元.
實際增加純收入A= A1＋A2=34.8(萬元)
合計增收:M+A=66.96(萬元)
綜上所述:投資20多萬元,一年就能獲得66.96萬元的收入.不僅4個月就能收回投資,而且取得長久的明顯的經濟效果.所以說,無功補償,功在電網,利在自己.
三、無功補償方式
無功補償原則
全面規劃、合理布局、
分級補償、就地平衡
無功補償方法
集中補償與分散補償相結合
高壓補償與低壓補償相結合
調壓與降損相結合
配電網中常用的無功補償方式為：
1、分組補償
在系統的部分變、配電所中，在各個用戶中安裝無功補償裝置；
2、分散補償
在高低壓配電線路中分散安裝並聯電容機組；
3、就地補償
在配電變壓器低壓側和車間配電屏間安裝並聯電容器以及在單台電動機附近安裝並聯電容器，進行集中或分散的就地補償。
四、補償容量的選擇
（1）按公司計算：Qc=P ）
其中：Qc－所需安裝的並聯電容器容量kvar；
P－最大負荷月的平均有功功率kW;
cosψ1－補償前功率因數；
cosψ2－補償前功率因數；
（2）在不具備計算條件時，電容器的安裝容量按變壓器容量的10％～30％確定。
（3）單台感應電動機的就地補償；
在進行無功補償時，有時採取對單台感應電動機進行個別補償，這時不能用上面介紹的方法選擇電容器，也不能簡單以負荷作為計算的依據，因為如果按照電動機在負荷情況下選擇電容器，則在空載時就會出現過補償，即功率因數超前，而且當電動機停機切斷電源時，電容器就會對電動機放電，使仍在旋轉著的電動機變為感應發電機，感應電勢可能超出電動機額定電壓的好多倍，對電動機和電容器的絕緣都不利。因此單台電機個別補償時電容器的容量應按照不超過空載電流的0.9倍進行選擇，即：
QC1≤0.9 UeI0
其中：Qc－所需安裝的並聯電容器容量kvar；
Ue－電動機額定電壓kV;
Io－電動機空載電流A ;
（4）安裝容量與輸出容量的關系
為保證補償電容器安全、穩定、可靠運行，我們必須在補償電容器前加串調諧電抗器，而補償電容器在串接電抗器後，輸出容量和安裝容量的關系應依下式計算：

五、功率因數cosφ與效率η得區別：
電動機和變壓器得效率η是指其輸出有功功率與輸入的有功功率的比值。用效率的概念來說明電動機或變壓器的有功損耗。
功率因數cosφ是用來說明在電網和設備之間往復振盪的電場或磁場能量有多少，功率因數越高說明在電網和設備之間往復振盪的能量越少。
第二講：設計基礎
目錄
第一節：元件的設計選型
第二節：電氣接線
第三節：成套設備的保護
第四節：電容器組投切方式的選擇

第一節：元件的設計選型
1 電容器
電容器做為無功補償的重要元器件，應用於1kV以上的工頻電力系統中，用來提高系統的功率因數，改善電壓質量，降低線路損耗，充分發揮發電、供電設備的效率。產品以鋁箔為極板，烷基苯浸膜紙（WF）、二芳基乙烷浸膜紙（FF）復合，二芳基乙烷浸全膜（FM）、苄基甲苯全膜為介質，採用卷繞式元件經串、並聯後壓制製成，電容器箱體內充滿浸漬濟。一般有單相、三相、集合式等多種分類。
單相電容器：
BAM11/ —200—1WR
內置放電電阻
戶外
單相
額定容量
額定電壓
苄基甲苯浸漬的聚丙烯薄膜全膜介質
並聯
集合式電容器：
BAMH11/ —1200—1×3W
三相
集合式,採用內熔絲保護
（BFM表示二芳基乙烷浸漬的聚丙烯薄膜全膜介質）
了解集合式電容器及全膜電容器：
集合式電容器是將單台殼式電容器經串並聯後裝入大油箱內並充以絕緣油製成。1996年已佔到高壓並聯電容器年產量的20%。其優點是結構緊湊佔地面積小，接頭少，安裝和運行維護工作量很小。為克服容量不能調整的缺點，後來又開發了可調容量的集合式電容器，按照容量調整范圍劃分有50%/100%和33.3%/66.7%/100%兩類產品。由於單元殼式電容器完全浸入絕緣油中，防止了單元殼式電容器的外絕緣發生故障。單元殼式電容器內部配有內熔絲，少量元件損壞後由熔絲切除，整台電容器仍可繼續運行。缺點是含油量大，外殼大油箱易存在滲漏油，故障損壞後需返廠修理所用時間較長，單位容量造價較高。關於集合式電容器有兩個問題需要注意：
(1)為避免大容量集合式電容器發生相間短路故障時造成嚴重後果，容量超過5000kvar的集合式電容器必須做成三相分體結構，即一相一台。
(2)集合式電容器的引出套管外絕緣爬電比距必須≥3.5cm/kV(相對於系統最高運行電壓)，以保證其絕緣強度。
箱式電容器是在集合式電容器基礎上發展起來的一種電容器，與集合式電容器的不同之處是內部單元電容器沒有外殼，直接浸入絕緣油中，外殼大油箱採用波紋油箱或帶金屬膨脹器，與外部大氣完全隔離。同集合式電容器相比，外殼體積和內部含油量進一步減少，以西安電力電容器廠3000kvar產品為例，箱式電容器比集合式電容器外殼體積減少59.1%，重量減少60.6%。由於材料用量減少，價格比集合式電容器要低。缺點是內部元件發生故障由內熔絲切除後，會對大油箱內的絕緣油造成污染。
全膜電容器具有損耗低、發熱量小、溫升低、體積小、重量輕的優點。國產全膜電容器自1986年開始生產以來，經過不斷改進完善，質量已趨於穩定，在可靠性方面已經好於部分進口產品。自1995年以來產量逐年大幅度增長，已有多家產品通過了兩部鑒定。同國外先進產品相比，差距主要表現在比特性上，材料消耗是國外先進產品的兩倍。既便如此，同膜紙復合介質產品相比體積、重量均大幅度下降。以桂林電容器廠100kvar產品為例：全膜產品比膜紙復合介質產品體積下降31.2%，重量下降44.4%。集合式產品以錦州電容器廠3000kvar產品為例：全膜產品比膜紙復合介質產品體積下降55%，重量下降47.9%。箱式電容器採用全膜產品後可取消散熱器。最近，電容器製造業制訂了關於加速發展國產高壓全膜電容器的若干措施，必將進一步提高國產高壓全膜電容器的質量。因此，新增電容器應全部採用全膜產品，浸漬劑優先選用苄基甲苯(M/DBT)和SAS—40。

㈤ 我設計的低壓無功補償裝置，無功補償時如果出現過壓的情況，那麼裝置會怎麼樣請具體說明謝謝

呵呵

好好學習標准吧，這么重要的功能，你都不知道，這樣搞設計會出大問題的。

對於補償電容器來說，最怕的就是過電壓，只要電壓超出額定值，就很容易損壞。因此，標准規定：只要過壓，就要盡快切除電容，此時不管補償情況如何。

我們有一個QQ群：「奧特無功補償互助營」，群號：228052165。歡迎來這里討論無功補償的問題。也有很多的資料可以下載。

㈥ 低壓無功補償控制器怎麼設置

1、設置目標功率因數一般0.95左右。

2、設置投入時限一般15S左右。

3、設置互感器版變比,這個要看你權進線櫃互感器變比設置。

4、設置過電壓值440V。

5、設置單個電容器容量，（這個有的控制器沒有）有的話就按電容容量設置。

無功功率補償裝置在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少網路的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。

JKWB型低壓配電監測無功補償裝置是採用了一系列領先的技術和最新的電子元器件及新型的機電一體化的SLFK型智能復合開關元件，集電網監測與無功補償於一體，不但可以補償電網中的無功損耗，提高功率因數，降低線損，從而提高電網的負載能力和供電質量；同時還能夠實時監測電網的三相電壓、電流、功率因數等運行數據，可完成對整個低壓配電線路的監測、分析處理、報表輸出等綜合管理，為低壓配電線路的科學管理提供第一手可靠數據。

㈦ 35Kv變電站無功補償原則

一、無功補償的必要性及補償基本原則

電力系統中功率由有功功率和無功功率兩部分組成， 發電機是唯一能夠提供有功功率的電氣設備，故有功功率只能由發電廠中的發電機經過電網提供給用電設備，但能夠提供無功功率的電氣設備較多，除了發電廠中的發電機外，還有固定電容器、同步調相機、靜止無功補償裝置SVG等，這些設備可以靈活的應用在各級變電站、配電室中，即無功功率可以分層分區的就地補償，但若配電室中不裝設無功補償裝置，則用電設備所需要的無功功率只能全部由電網提供，此情況下會存在以下問題：1、增加上一級變電站的無功補償容量，2、輸電線路傳送大量無功功率，增加線路損耗及電壓損失； 3、本變電站電氣設備額定電流增大，增加設備投資；4、新建變電站需要增大變壓器容量以滿足無功傳送需求，已建成變電站變壓器容量得不到充分利用，增加變壓器過載的概率；5、功率因數達不到國家電網公司要求（35~220kV變電站在主變最大負荷時一次側功率因數不應低於0.95），用戶被罰款。

基於以上分析可見無功補償的重要性，無功補償裝置應在各級電網中分層分區就地補償，以減少無功電流在電網中的傳輸，提高輸電線路的帶負荷能力和變壓器等設備的利用率。

二、並聯補償裝置的類型、功能及優缺點分析

中低壓電網大多採用並聯補償裝置進行無功功率的補償，並聯補償裝置主要分為兩大類，並聯電容補償裝置和靜補裝置。

並聯電容補償裝置

電容器由於其具有單位投資少，電能損耗小，維護簡單，搬遷方便等優點，且隨著近年來我國電容器製造水平的不斷提高，電容器的可靠性達到了較高的標准，故在電力系統中電容器作為無功補償設備得到了廣泛的應用，並聯電容補償裝置分為斷路器投切的並聯電容器裝置和可控硅投切的並聯電容器裝置，裝置的功能為向電網提供可階梯調節的容性無功，以補償多餘的感性無功，減少電網損耗和提高電網電壓，

優點：利用真空斷路器或者接觸器分組自動投切並聯電容器，操作簡單，維護方便。

缺點：涌流大，降低開關的使用壽命，不能隨著負載的變化而實現快速而精準的調節，在保證母線功率因數的同時容易造成向系統倒送無功，抬高母線電壓，危害用電設備及系統的穩定性。

2、靜補裝置

靜止無功補償器是一種靜止型的動態無功補償設備，其靜止是相對調相機等旋轉設備而言的，分為SVC和SVG兩大類，SVC是在機械投切電容器和電抗器設備的基礎上，採用大量的晶閘管（可控硅）替代機械式開關設備而發展起來的，是靈活交流輸電技術的第一代產品，這種容量依據無功負荷和電壓的變化，快速做出反應，迅速而連續地改變無功功率的大小和方向（容性和感性），其響應時間一般不大於20ms,從而能有效抑制沖擊負荷（主要是無功負荷）引起的電壓波動，有利於系統電壓穩定水平，SVC主要由三種組合方式

1）飽和電抗器（SR）+固定電容器（FC），

此組合方式為較早形式的動態無功補償裝置，SR+FC型SVC無功補償裝置主要由一台飽和電抗器和一組電容器組成，由於飽和電抗器本身損耗和噪音很大，且不能分相調節補償負荷的不平衡，故現較少使用。

2) 晶閘管控制電抗器（TCR）+晶閘管控制電容器（TSC）

基本工作原理為調節器首先根據電力系統的電壓和電流計算出系統需要的補償值，根據TSC的分組情況確定電容器需要投入的組數，一般為過補償，然後通過TCR發出感性無功抵消過補償的容性無功，以達到補償效果。TSC分組數目通常根據補償目標、總容量和選用的晶閘管閥參數確定，每組電容器支路均由獨立的晶閘管閥控制，在此系統中TCR支路一般僅有一個，此系統具有無功輸出能在容性和感性范圍內調節，在零無功輸出時損耗可以忽略不計，在電力系統大擾動期間或者擾動過後，因其電容器和電抗器可分別切除或投入，可使瞬變過電壓限制到最低。

3）晶閘管控制電抗器（TCR）+機械斷路器控制電容器（MSC）

此類型裝置主要包括晶閘管相控電抗器和固定電容器兩部分，通過改變晶閘管的觸發延遲角，電抗器中的電流發生變化相當於改變電抗器的感抗，固定電容器的主要作用是提供基波容性功率，同時串聯一定比例的電抗器兼做濾波用，此種組合方式具有響應速度快的優點，缺點是TCR本身會產生諧波，TCR與FC一起使用時，設備處於零無功輸出的情況下，FC的容性無功電流和TCR的感性無功電流大小相等，這是產生的損耗較大，若設備長期處於此種工況，產生的經濟損失較大。

靜止無功發生器（SVG）

SVG是近年來出線的一種新型動態無功補償裝置，是靈活交流輸電技術的第二代產品。裝置採用大功率全控型電力電子器件(IGBT)組成的三相逆變器，核心部件是自換相電壓源型變流器。它的直流儲能元件一般採用直流電容器，交流側通過電抗器或耦合變壓器以並聯方式接入系統，實際上這是一個接入電力系統的對電壓幅值和相角可控的無功功率電源，SVG可以根據負載特點和工況，自動調節其輸出的無功功率的大小和性質（容性或者感性）。SVG是目前最為先進的無功補償技術，它不再採用大容量的電容、電感器件，而是通過大功率電力電子器件的高頻開關實現無功能量的變換。從技術上講，SVG較傳統的無功補償裝置有如下優勢：

響應時間更快，SVG響應時間：<5ms。傳統動補裝置響應時間：≥10ms。

SVG可在極短的時間之內完成從額定容性無功功率到額定感性無功功率的相互轉換，這種無可比擬的響應速度完全可以勝任對沖擊性負荷的補償。

(2)抑制電壓閃變能力更強

(3)運行范圍更寬，SVG能夠在額定感性到額定容性的范圍內工作，所以比其他類型動補的運行范圍寬很多。更重要的是，在系統電壓變低時，SVG還能夠輸出與額定工況相近的無功電流。而其他類型動補均靠電容器提供容性無功，其輸出的無功電流與電網電壓成正比，電網電壓越低，其輸出的無功電流也越低，所以對電網的補償能力也相應變弱。這是其他類型動補技術上的本質缺點。

(4)有源濾波功能，不僅自身產生的諧波含量極低，還能夠對負載的諧波和無功進行補償，實現有源濾波的功能，真正做到多功能化。

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(5)佔地面積較小，由於無需大容量的電容器和電抗器做儲能元件，SVG的佔地面積通常只有相同容量其他類型動補的50%，甚至更小。所以，在一些廠礦改造中SVG具有很大的優勢。

三、高壓並聯電容器裝置的組成及作用

電容器目前作為電力系統中主要的無功電源提供設備，其裝置主要由以下幾部分組成。

1、高壓並聯電容器組，高壓並聯電容器組是裝置實現補償功能的主體設備，由高壓並聯電容器單元經合適的並、串聯連接而成。根據《並聯電容器裝置設計規范》GB50227-2008，每個串聯段的總容量不應超過3900kVar，補償裝置的總容量原則為35-110kV變電站中，在最大負荷時一次側功率因數不應低於0.95，在低谷負荷時功率因數不應高於0.95，根據調查35-110kV變電站的無功補償裝置總容量一般為變壓器容量的10%-25%，且分組容量需要考慮電容器投切時不能引起母線電壓升高超過額定電壓的1.1倍。

2、開關設備，開關設備主要實現電容器組正常時的投入與退出及短路時候的開斷，現階段主要以高壓斷路器為主要開關設備，由於在關合電容器時會產生涌流及過電壓，所以斷路器的開斷能力和絕緣需比普通斷路器加強。

3、測量和保護用電流互感器，在此主要指的是高壓電流互感器，用於電流的測量和保護。

4、限制涌流設備，主要指串聯電抗器，串聯電抗器在高壓並聯電容器組上的應用為了限制電容器合閘過程中的涌流、操作過電壓及電網諧波對電容器的影響，大容量電容器一般應區分具體情況，加裝串聯電抗器。其作用為：①降低電容器組合閘涌流倍數及涌流頻率;②減少電網中高次諧波引起的電容器過負荷;③減少電容器組用斷路器在兩相重燃時的涌流以利滅弧;④抑制一組電容器故障時，其他電容器組對其短路電流的影響;⑤抑制電容器迴路中產生的高次諧波及諧波過電壓。

5、放電裝置，一般為放電線圈，電容器從電源斷開時，兩極處於儲能狀態，如果電容器整組從電源斷開，儲存電荷的能量非常大，必然在電容器兩極之間持續保持著一定數值的殘余電壓，其初始值，即是電源電壓的有效值，此時電容器組在帶電荷的情況下，一旦再次投入，將產生強烈沖擊性的合閘涌流，並伴有大幅值的過電壓出現，工作人員一旦不慎觸及就有可能遭到電擊傷、電灼傷的嚴重傷害。為此，電容器組必須加裝放電裝置。

6、過電壓裝置，主要指氧化鋅避雷器，在高壓並聯電容器組中為了限制電容器切斷瞬時產生危險的過電壓，首先應考慮選擇適合電容器頻繁操作並無重燃的斷路器作為開關設備。但如前述可知，理想的斷路器很難找到。比如適宜於頻繁投切的真空斷路器，仍存在著電弧重燃問題，一旦電弧重燃，將產生很高的過電壓，後果往往是電容器的絕緣強度遭到嚴重的沖擊乃至損壞。因此，在採用真空斷路器作為頻繁投切電容器組的開關設備時，必須加裝氧化鋅避雷器作為過電壓的保護措施。

7、熔斷器，目前，國內外廣泛採用電容器單台熔絲，即對每台電容器均裝有單獨的熔斷器，用以防止電容器內部擊穿、短路可能引起的油箱爆炸事故，同時也使鄰近電容器免受波及。單台電容器發生故障時，熔絲的快速熔斷，可避免總開關的無選擇性跳閘，保證電容器組運行的可靠性、無功功率輸出的連續性和系統運行電壓的穩定性。熔絲保護結構簡單、安全便捷、故障反應迅速、標志明顯、易發現故障准確位置，因此得到廣泛應用。

8、檢修用接地設備，這里主要指電容器組的電源側的接地開關，對於中等以上容量的高壓電容器裝置，均要求裝設接地開關，以方便檢修。小容量的電容器組可以在檢修時掛接地線。