新型智能低压无功补偿装置的研究与设计

『壹』 浅谈低压无功补偿装置的几种接线方式

1概述在电复力系统中,随着空制调、电动机、行车、电焊机等感性负载的广泛应用,电力系统的供配电设备中经常流动着大量的感性无功电流。这些无功电流占用大量的供配电设备容量,增加线路电流,增加线路电损,影响电能质量,降低电器设备的使用寿命,制约企业生产率的提高,同时企业还可能因为电能质量未达标而承受线损及电力部门罚款等经济损失。低压无功功率补偿装置在解决此类问题中应运而生。目前,这些无功功率补偿装置已广泛应用于低压配电房、箱式变电站、变压器出线箱等配电系统中。而在这些应用过程中,各种用法接线方式应运而生,而各种接线方式又各有千秋。从传统的无功功率表手动投切到无功功率自动补偿装置,从传统的接触器投切到大功率可控硅零触发再到机电一体化复合开关等。人们在探讨新的,更加经济安全可靠的无功功率补偿装置。2传统补偿接线方式在电力系统应用中,最传统的低压电容无功功率补偿装置为:刀开关+熔断器+接触器+热偶继电器+低压电容器或低压电容器串联低压电抗器。在无功功率自动控制仪没有开发以前,电容器柜加装无功功率表,值班人员根据无功功率表的读数手动投切以改善电网功率因数。

『贰』 什么叫低压无功补偿成套装置

场合：
一般用于抄电力部分和企业用电大户，个人用户和小商户是用不到的。
a：企业用电大户，根据用电规模，可能在配电室安装低压补偿，也可能在大设备旁边做随机补偿，规模大的高压供电甚至有自备电厂，则在10kv侧安装补偿装置。
b：电力部门：变电站10kv侧集中补偿，10kv线路分组补偿，公用变随器补偿。
作用和必要性：
如楼上所述，无功补偿能够节约电费，稳定电压，减少线损，提高用电设备的利用效率。因此，电力部门本身积极安装无功补偿。对于大企业用户，不装无功补偿则功率因数偏低（低于0.90），致电力部门罚款（力率电费），所以也是必须要装的。
平高集团智能电气有限公司
北京平开智能电器有限公司
专业无功补偿生产厂家

『叁』 无功补偿最新技术

1，调整不平衡电流无功补偿装置
调整不平衡电流无功补偿装置可以在补偿系统无功功率的同时调整不平衡有功电流。
调整不平衡电流无功补偿装置利用wangs定理，即在相间跨接的电容器可以在相间转移有功电流。装置中安装有12台耐压400V的单相电力电容器，每一台电容器既可以接在相线与相线之间也可以接在相线与零线之间，电容器改变接法利用同步编组开关（专利号：ZL200920012159.X）来实现。
调整不平衡电流无功补偿装置可以在将三相功率因数均补偿至0.95以上的同时，将三相间的不平衡电流调整至变压器额定电流的10%以内。不但可以大大降低系统的铜损，而且可以降低变压器的铁损。
调整不平衡电流无功补偿装置非常适用于三相不平衡的农网以及城市居民电网使用。

2，同步开关技术（专利申请号：200910010913.0）
同步开关技术是近年来最新发展的技术，顾名思义，就是使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开。对于控制电容器的同步开关，就是要在开关接点两端电压为零的时刻闭合，从而实现电容器的无涌流投入，在电流为零的时刻断开，从而实现开关接点的无电弧分断。
WSBC-PTK4型同步开关采用了独具一格的同步开关专利技术，使开关内的磁保持继电器完美地实现“电压过零投入，电流过零切除”的同步操作。与现在常用的复合开关相比较，省略了与磁保持继电器接点并联的晶闸管组件，于是结构简化，成本降低，又避免了晶闸管组件所容易出现的故障，因此可靠性大大提高。

3，适度过补偿技术
变压器自身的无功量虽然不大，但是变压器的数量很大并且通常是连续运行，在夜间负荷较小的情况下，变压器的无功电流就要占到系统电流的较大部分，因此变压器自身的无功功率不容忽视。
通常的补偿装置都是安装在变压器的低压侧，在低压侧进行检测并进行控制将负荷的无功电流补偿掉，却无法补偿变压器自身的无功电流。一般人总认为变压器自身的无功只能在高压侧进行补偿，其实不然，通过在低压侧适量过补偿的办法，同样可以补偿变压器自身的无功电流。因为变压器属于理想元件，所谓理想元件就是能量传送没有方向的元件，同一台变压器，如果将高压侧接电源低压侧接负荷就是一台降压变压器，如果将低压侧接电源高压侧接负荷就是一台升压变压器。根据这个原理，对变压器进行无功补偿在低压侧进行与在高压侧进行没有区别。通过在低压侧适度过补偿的方法，就可以将变压器的无功电流补偿掉。
要实现适度过补偿功能，需要将无功补偿控制器设计成具有过补偿功能，并且过补偿量可以进行设定，还要求控制器具有很高的测量精度。

4, 32位单片机应用技术
现在的无功补偿控制器大都使用8位单片机进行控制，8位机的速度慢，存储容量小，不能实现高精度的测量，只能进行比较简单的控制，即将被淘汰。
使用32位ARM内核的单片机现在正如日中天，获得越来越广泛的应用，其价格已经很便宜，以至于用32位单片机制造的控制器的材料成本可能低于用8位单片机制造的控制器。
32位单片机的功能强大，运行速度快，存储容量大，可以实现高精度的测量与控制。因此，使用32位单片机制造无功补偿控制器是无功补偿技术发展的必由之路。
32位单片机的唯一缺点是开发难度太大，一般的小公司不具备开发能力。

5，谐波测量与保护技术
现在的电网中，电力电子元件的使用越来越多，从而导致系统中的谐波电流含量越来越大。无功补偿装置中的电容器对谐波电流非常敏感，很容易产生谐波放大导致电容器损坏。
大部分无功补偿装置中使用热继电器来保护电容器。
电容器属于电流稳定型元件，其电流只与电压和频率有关，与变压器的负荷电流无关，在电压正常没有谐波的情况下电容器不会过载。 在电压过高的情况下完全可以由控制器来实现保护功能，不需要由热继电器来实现保护功能。
在谐波超标的情况下，电容器会出现过载，虽然热继电器可以将电容器切除，但是如果控制器不能够测量谐波，那么就会继续投入新的电容器，出现新的过载现象。如果热继电器设置在自动复位状态，则过一会被切除的电容器还会重新投入运行，继续过载状态，并且会干扰控制器的运行，因为控制器不知道哪些电容器已经被热继电器切除，哪些电容器电容器即将恢复运行。如果热继电器设置在手动复位状态，则最终所有的电容器将统统被切除，在手动复位之前，即使谐波消失，电容器也无法重新投入运行。因此，在谐波严重的情况下，热继电器的保护效果远不如控制器具有谐波保护功能效果好。
综上所述，无功补偿控制器具有谐波检测以及谐波过载保护功能，不仅可以观察系统中的谐波含量，还可以省略热继电器，即提高性能又节约成本。

6，阶梯补偿技术
由于电容器的容量是固定的，为了能够控制补偿装置的补偿量，需要在一套补偿装置中安装若干台电容器，控制电容器的投入数量，就可以控制总的补偿量。
最常见的设计方案是使用若干台相同容量的电容器，这时，步进台阶就是单台电容器的容量。按标幺值计算，设总补偿量为1，则步进台阶为电容器数量的倒数。例如：在一套补偿装置中安装了10台20Kvar的电容器，则总补偿量为200Kvar，步进台阶为20Kvar。按标幺值计算，步进台阶为1/10。这种设计方案比较简单，也比较容易使电容器循环投切。缺点是步进台阶过大，即使安装了15台电容器，步进台阶仍然为1/15，在被补偿用户负荷较轻时，仍然不能取得良好的补偿效果。
最好的设计方法是使用若干台相同容量的电容器，再使用一台1/2容量的电容器和一台1/4容量的电容器。例如：使用8台20Kvar的电容器、1台10Kvar的电容器和1台5Kvar的电容器。这时共使用10台电容器，总补偿容量175Kvar，步进台阶为5Kvar，标幺值为：5/175=1/35。这种设计方案的步进台阶已经足够小，可以实现足够的补偿精度，满足各种场合的需要。8台相同容量的电容器可以实现循环投切，1/2容量的电容器和1/4容量的电容器的投切虽然可能频繁一些，但是由于容量小，投切频繁一些没有问题。

7，软件的可靠性设计技术
现在的无功补偿控制器大都使用单片机来设计。
提到单片机的可靠性，人们几乎不约而同地会想到看门狗，其实看门狗只能保证单片机死机时可以产生一个复位信号，有了看门狗并不一定能够保证足够的可靠性。
计算机的死机相当于程序跑飞而进入了一个死循环。而如果程序跑飞之后没有进入死循环而又返回到正常程序循环当中，那么就不会出现死机现象，于是看门狗就不会起作用，但是程序跑飞之后究竟干了些什么是不可预计的，因此软件的可靠性设计工作就是要保证在程序跑飞之后尽可能弥补程序跑飞造成的问题。

以上简略介绍了无功补偿领域的一些新技术，想了解详细内容，可以登陆沈阳万思电力技术研究所的网站：http://www.wangspower.com

『肆』 动态无功补偿装置和有源滤波器有什么区别

两者主要目标不太一样,一个是补偿无功为主辅助滤波用于中高压，另一个是滤波为主辅助补偿用于低压。

『伍』 低压动态无功补偿装置的有哪些保护

① 低压动态无功补偿控制器可显示系统的功率因数、系统电流、回电压、无功功率、环答境温度、谐波畸变率、电容投切状态。
② 可在线设置CT变比、PT变比、无功上下限、电压上下限、动作延时时间、温度上限、谐波百分比上限等参数。
③ 可对1-22组电容器进行循环式投切、堆叠式投切或寻优投切。
④ 保护功能完善：每个回路均有独立保护单元，具有过流保护功能，可用于本回路的过流保护。同时控制器具有过流、过压、欠压、谐波、缺相、超温保护，对整套装置起到完善的保护作用。
⑤ 成套柜体内装有高分断能力的塑壳断路器，可用于补偿装置的短路保护;无功补偿模块自带快速熔断器或配高分断能力的塑壳断路器(根据客户需求定制)，可用于本单元的短路保护。断路器分断后，可将单元撤出，便于设备的检修与维护。
⑥ 分相、三相、混合三种补偿方式可选，配置灵活。
⑦ JKF系列控制器具有自动运行功能：停电退出，送电后自动恢复运行。
⑧ 运行在有谐波的场所可选择抑制谐波型无功补偿装置。

『陆』 SVG无功补偿装置的原理是什么

SVG静止无功发生器采用可关断电力电子器件（IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗回器并联在电网上，适当地答调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流。

迅速吸收或者发出所需的无功功率，实现快速动态调节无功的目的。作为有源形补偿装置，不仅可以跟踪冲击型负载的冲击电流，而且可以对谐波电流也进行跟踪补偿。

(6)新型智能低压无功补偿装置的研究与设计扩展阅读

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，补偿后的功率因数一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因数一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术。

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;

有级无级： 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级补偿，完全实现了精确补偿。

『柒』 无功补偿的装置的容量等级有哪些

低压补偿，10的倍数即可。
高压补偿，50的倍数即可。

目前用于无功补偿和谐波治理的装置如：无源电力滤波器，该设备兼有无功补偿和调压功能，一般要根据谐波源的参数和安装点的电气特性以及用户要求专门设计；静止无功补偿装置（SVC）装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。有源电力滤波器（APF），APF是一种新型的动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，它能对频率和幅值都发生变化的谐波和无功电流进行补偿，主要应用于低压配电系统。
其中无功补偿技术的发展经历了从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器（SVC）→直到今天引人注目的静止无功发生器SVG（STATCOM）的几个不同阶段。
根据结构原理的不同，SVC技术又分为：自饱和电抗器型（SSR）、晶闸管相控电抗器型（TCR）、晶闸管投切电容器型（TSC）、高阻抗变压器型（TCT）和励磁控制的电抗器型（AR）。
随着电力电子技术，特别是大功率可关断器件技术的发展和日益完善，国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置（SVG），虽然它们尚处在开发及试运行阶段，目前尚未形成商品化，但SVG凭借着其优越的性能特点，在电力系统中的应用将越来越广泛。
各种无功设备各自特点如下：
1）同步调相机：响应速度慢，噪音大，损耗大，技术陈旧，属淘汰技术；
2）开关投切固定电容：慢响应补偿方式，连续可控能力差；
3）静止无功补偿器（SVC）：目前相对先进实用技术，在输配电电力系统中得到了广泛应用；
4）静止无功发生器SVG（STATCOM）：目前虽然有技术上局限性，属少数示范工程阶段，但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置，是灵活柔性交流输电系统（FACTS）技术和定制电力（CP）技术的重要组成部分，现代无功功率补偿装置的发展方向。

『捌』 什么叫低压无功补偿成套装置

呵呵

装置，英文是“installation，unitdevice”
指：机器、仪器和设备中结构复杂并具有某种独立功用的物内件。

所谓“低压无容功补偿成套装置”，是指用于低压线路（380V等级）的、用来补偿用电设备无功功率的成套设备。常见的就是低压配电柜中的【低压电容柜】。

『玖』 低压动态无功补偿装置和低压无功补偿装置一样吗

您好：无功复补偿装置动态和静态的提制出都是人为的，现在公认为接触器投切的电容柜为静态补偿，而以晶闸管投切的电容柜和以电力电子器件作为无功补偿的SVG为动态补偿。SVC也属于动态补偿范畴，所谓的动态补偿可以利用电子器件在过零点投切电容器组，从而更快地实时对系统无功进行补偿。而接触器投切的电容器组，由于有触点电磁开关投切，所以做不到这点。

『拾』 低压无功补偿装置的问题

呵呵

确实计算出错啦。

按照你说的数据，当前额定功率=260KW，功率因数从版0.52补偿权到0.95，只需要补偿：140Kvar就可以了。

如果再增加80KW的用电量，补偿量需要达到：185Kvar就够了。

电容器投入运行以后，电流是在电容器与电动机之间流动，出线柜的总电流会减少，见下图：

其中：I, 是总电流

Ip 是 有功电流。

Iq=Ic 是无功电流。