无功补偿讲课课件.ppt

1、无功补偿，许杏桃2005年4月南京，主要内容，一、无功补偿的本质和作用二、无功补偿方法和装置三、网络无功优化和控制四、电弧炉钢厂无功补偿，一、了解无功补偿的本质和作用无功功率的数学定义了无功补偿的原理无功补偿的作用，以下是对“无功补偿”的作用2 1、无效功率的理解，u=2usin1ti=2isin (1t-)=2icos sin1t-2 I sincos1TP=ui=2UIS in1tsin (1t )=ui uisinsin 21 t是正弦量，是瞬时功率的可逆成分，在一个周期内正负交替2、“无功功率”的数学定义，3、无功补偿的原理、减少功率损耗提高电压质量提高设备的输电能力提高电力系统的稳定

2、性，3、无功补偿的作用，1、减少功率损耗，式中的COS1是补偿前的功率因数。 COS2是补偿后的功率因数。 当发送相同的有效功率，功率因数从COS1提高到COS2时，在电力网元件中的有效功率损耗降低的百分比值为PL=3I2R10-3=(P2 Q2)/U12R10-3、u(p1rq1x)/的高压输电线中，线路的电阻比线路电阻高因此，减少高压输电线的禁用对于增加下划线用户的电压是有效的。 S2=P2 Q2 I2=IP2 Iq2输电线路，变压器的运行受到其最大传输电流的限制，即，运行电流不应当超过其最大额定电流。 当I或s是一定的时候，可以减少Iq或q，增加IP或p。 这是当输电线、变压器容量一定时

3、，减少无功功率的传输能量增加有效功率的传输，即增加设备输出的原理。 3、增加设备输电能力，4、提高电力系统的稳定性，4、提高电力系统的稳定性，电网中任何情况下无功电源大于无效负载，需要储存。 实际运行资料显示，无功功率储存容量应达到最大无功负荷的78以上。 无功功率不仅要保持全网平衡，还要保持各地区的平衡。 全网络平衡不仅需要存储容量，而且每个地区都需要存储容量，以确保网格的稳定运行。 二、无功补偿方式与装置、1、异步电动机无负载无功功率补偿2、变压器无负载无功功率补偿3、实负载无功补偿4、10千伏线路无功补偿5、变电站10千伏母线无功补偿6、一些补偿方式的比较、1、 异步电动机无负载无功功率

4、补偿(也称为“随机补偿”的补偿原理补偿电容的确定电容器控制方式随机补偿的几种说明、补偿原理、电动机无负载无功功率补偿，在电动机单体为7.5kW以上时，以电动机的无负载无功功率为基数，乘以适当的补偿系数进行电容的配置，执行定位补偿。 该补偿方式是将电容器安装在电动机的旁边，电容器和电动机直接采用一组控制和保护装置，或者与连接在控制制动器上的下桩基和电动机一起切断。补偿容量的确定、补偿容量的确定原则：电动机空载时，补偿的无功功率不传输给线路，同时防止过补偿引起的自激过电压危害。 所谓自激过电压的产生，是指切断电源后，由于机械的负载惯性，电动机持续旋转，此时，流向电容器电动机的放电电流成为励磁电流，

5、电动机在发电状态下工作，端子电压达到额定电压的1.5倍左右。 电容越大，该自激过电压越高。补偿电容的决定是使用电动机无负载电流，以补偿电容Qc Qc=K3I0Ue10-3式将：K作为补偿系数进行校正，一般以K=0.9、Ue作为额定电压(380V )实测无负载电流，代入式得到Qc、补偿电容的决定，该补偿方式投资少，占有小随机补偿的一些说明是： (1)容量在10kW以上，负载平稳连续运行的电动机应重点推进无功就地补偿。 年运行时间多，低压接线长，低压节电效果显着，改造投资回收快，可优先实施改造。 农田排灌电动机多具有负荷平稳、满足连续运行条件，且停止时凝结水自制动不易产生自激过电压的特点。 可采用

6、比较简单的无功补偿接线。 (2)需要快速转换有正反转、逆接制动及重合闸操作的电动机，电容器放电不完全，重合闸时冲击电流过大损害设备，因此直接并联容量补偿不理想。 多级变速电动机在自旋降速中由于惯性而滑行，只要没有自激过电压对策，就不能当场补偿。 2、变压器无负载无功功率补偿(也称为“随机补偿”)、补偿原理补偿电容的确定接线方式、补偿原理、变压器为了完成功率的变压和传输，需要从电网吸收无功功率来形成主磁通，这是不可缺少的。 在配电网络中成千上万的配电消耗着大量的无功功率。 变压器无负载无功功率补偿按照变压器配置一定数量的电容器，用来自电容器的无功功率完成变压器主磁通的建设，不从电网吸收无功功率而

7、建设主磁通。补偿容量的确定、随机补偿容量的确定原则：补偿容量不超过分配空载无功功率，即空载运行时不发生传输。 过补偿可能会引起变压器无负载时的无功功率传输和电磁共振，特别是在电源缺相运行时会发生铁磁共振过电压，从而引起设备烧毁的事故。 Qc=KI0%Se/100 I0%变压器空载电流百分比Se分配电容(kva )补偿系数一般取0.90。 补偿电容的确定通过检查变压器无负载无功功率校正来得到配电变压器无负载无功功率校正，接线方式是在一定电容的电容器引线上连接三相制动器(QK )后在低压配电盘的总刀片之前，与变压器一样切断，补偿配电器的无负载无功功率损失。 电容器可安装在配变低压侧的配电盘内、修正

8、量箱内、低压侧的端子上。随机补偿原理接线图、3、基于实际负载的无功补偿(也称为“随机补偿”)、补偿原理补偿方式补偿电容的决定、补偿原理、随机和随机补偿、补偿是变压器、电动机的无功功率，但实际负载中包含了很多无功功率，也包含了未补偿的无功功率的这样的变量不这样做的话，传输会经常发生，所以有必要根据实际的负荷进行无功补偿。 补偿方式、负载补偿原理图、补偿方式、功率电压型补偿方式首先取负载电流和电压，校正实时无效功率Qf无效负载Qf Qc，接着如果Qc导通，则Uf U切断电容器而继续，如果补偿方式、纯电压型补偿方式负载电压Uf导通Qc，则Uf U切断而切断电容器已明确的是，补偿容量的决定遵循峰值负载

9、下配置容量时不允许传输的原则，谷平期不能投入，因为负载会发生变化。峰值补偿效率高，但在电容器接通时间短的低谷负载下配置电容，则电容器的接通时间长，但补偿效果差。 如何取补偿电容的值来优化补偿效果是值得研究的问题。 补偿电容的确，安装一组电容器的一组电容器电容应该按照以下原则配置：取c尽可能减小下图(b )中的阴影部分的面积，一般的阴影部分的面积越小补偿效果越好。 24小时无效负荷的怎样的变化及补偿容量决定图，注：图(a )表示24小时连续的有效无效负荷的变化。 图(b )是按照24小时无效负荷从小到大的顺序排列的无效负荷图，便于问题的分析。补偿电容的确定、安装两组电容器一般是一组电容器容量大，

10、用于补偿正常无功负载的另一组小，用于峰负载叠加补偿或底负载个别补偿。 部分负载的补偿也最好两组电容电容相等。 QC1、QC2取值使下图的影子部分面积尽可能小，影子部分面积越小补偿效果越高。补偿电容的确定、安装多组电容器一般以最大无效负载来配置电容器的总电容，然后分成几组，各组的电容为Qc/N，各组确定几个电容器并联，各组在一个接触器中并联运转。 电容器组数越多补偿效果越好，但控制电路复杂，特别是接触器增加，故障概率高，另外电容器组庞大，设置面积大，成本大。 单组或两组电容器虽然补偿效果比多组差，但紧凑、小型且低成本。 多组电容补偿盘用于工厂室内，单组或双组用于变压器或集中负载点进行室外补偿。4

11、，10千伏线路无功补偿、线路补偿的原理线路补偿电容的确定线路电容的设置场所和具体电容线路电容补偿装置和设置请求采用线路电容补偿的优点，线路补偿的原理不进行用户侧随机、随机、随机、随机补偿的不完全或补偿，线路上还有大量的无功负载在10千伏线路上并联连接高压电容器，实现邻近补偿，降低线路传输电流，降低线路损耗，这就是线路无效补偿。 线路补偿电容的确定线路补偿电容装置一般安装在室外电线杆上，由于没有自动投切装置，只能进行固定补偿。 因此选定的电容器容量必须是流过线路的最小无效负载。 否则，将发生无效传输。 因此，为了进行线路的无功补偿，需要实测低谷时期的无功负荷，决定无功补偿容量。 线路电容器的设置

12、场所和具体的容量，无效负载沿线路均匀分布无效负载沿干线和支线均匀分布无效负载沿线路不均匀分布，理论修正计算，从降低线损的观点出发，以下的补偿电容和设置场所为最佳值：仅设置一组电容器是该线路的最小负载时C0=1/3Q在变电站实施无功补偿。 C1=2/3Q，无功负载沿线路均匀分布，安装两组电容器，无功负载沿线路均匀分布，C0=1/5Q在变电站实施无功补偿C1=C2=2/5Q，安装三组电容器，无功负载沿线路均匀分布， 三组线路容器补偿图c0线路电容器的设置场所及具体的容量、电容器的设置组数、容量及线损功率量的降低状况、无效负载沿线路均匀分布，线路电容器的设置状况和线损降低表注：本表中线损功率量降低率

13、没有考虑有效负载的影响，并且随着安装组数的增加， 为了对应于单位补偿电容的增加而获得的无用线损降低率减少，对于负载均匀分布的配电线，优选安装一组补偿电容器，最多2组即可。线路电容器设置场所及具体的电容、配电线路上的无效补偿装置，在无效负载沿干线及支线均匀分布、负载大的分支线上，配置各一组电容器，设置场所距支线接点2/3，补偿电容为支线无效负载平均值的2/3，从干线的开头开始2/3中配置一组电容器的线路电容器的设置场所和具体的电容、无效负载沿线路不均匀地分布在一个供电区域内，各线路的负载经常不均匀，不能机械地应用上述公式和经验数据。 应该具体订正后具体确定补偿方案。 在此不作详细介绍。 线路补偿

14、的要点是补偿长线路(干线超过12kM )的负荷大(超过经济电流密度)的配电线路，对于这些负荷小的线路(铁损的70%以上)，深夜电压过高，铁损进一步增加，防止线损增加。 线路电容补偿装置及安装要求、现场安装示意图线路电容补偿装置包括落下式保险丝、阀型避雷器、三相式电容、支架等。 线路电容补偿装置及安装要求、安装要求： (1 (每处安装电容容量在120kVAR以下，短路保护和引出，接通采用落下式保险丝，过电压保护采用阀型避雷器。 (2)为了防止铁磁共振过电压过电流，电容器组和排列分别安装，变压器轻负载时产生铁磁共振的相序发生变化，所以变压器的二次侧具有的电动机反转。 另外两组电容器之间的距离约为1

15、km。 (3)为了保证电容器的正常运行，轻负载时注意不要使电容器安装场所的运行电压超过电容器额定电压的1.1倍。 同时采取适当措施，减少日光直射阳光棒的电容器，特别是注意不要将电容器放入密封的铁箱中放在电气棒上，这种方式的电容器的事故率很高。 采用线路电容补偿的优点，存在线路电容补偿装置结构简单、成本低、电容选择合适、补偿效果高、运行环境差、维护困难的缺点。 5、变电站10千伏母线无功补偿、补偿原理变电站电容的确定变电站电容自动投切装置、补偿原理、一般用户方补偿和线路补偿难以完全补偿用户所需无功功率。 特别是在我国特定的经济状况下，许多地区的用户补偿和线路补偿由于经济条件有限，补偿装置少，大量

16、的无功功率从上级电网经由主变压器流入配电网络。 变电站10千伏母线无效补偿是指在变电站10千伏母线上并联连接电容器组，以其无效功率满足变电站下位10千伏配电网络的需求。变电站电容的确定，1、一般新上变电站电容补偿电容按主变电容的10-30%配置。 2 .按实际无工作负荷配置，取通常无工作负荷低的点进行配置。 具体的校正运算方法参考确定负载补偿期间的无效容量。变电站电容自动投入装置，近年来随着计算机应用技术的普及和电力科学技术水平的提高，部分电力部门和科研院相继研制开发出10千伏母线补偿电容器的自动投入装置，综合考虑变电站主变抽头的调节和电容器投入，保证电压合格率，保证电容器最大投入变电站电容器自动投切装置、自动投切装置控制原理图、电容器投切和主变分头调整综合自动控制图、变电站电容器自动投切装置，在保证电压质量合格的基础上，尽量确保电容器的最大接通，即电容器为了无效补偿而确保，为了调压而不能。 这是变电站电容器的投切和主变抽头调整综