10kV及以下电源及供配电系统.ppt

1、全国注册电气工程师考试供配电专业部分,2006-8-04,6 10kV及以下电源及供配电系统,1. 熟悉供配电系统的一般规定； 2. 掌握电能质量要求及电压选择原则； 3. 熟悉供配电系统的接线方式及特点； 4. 了解无功补偿设计要求； 5. 熟悉谐波电流产生的原因以及对电力系 统的危害； 6. 了解谐波电压、谐波电流的限值； 7. 了解抑制谐波的措施及滤波器设置原则。,6.1 供配电系统的一般规定,1.符合下列情况之一时，用电单位宜设置自备电源： 1）需要设置自备电源作为一级负荷中特别重要负荷的应急电源时或第二电源不能满足一级负荷的条件时。（第三电源） 2）设置自备电源较从电力系统取得第二电

2、源经济合理时。,3）有常年稳定余热、压差、废气可供发电，技术可靠、经济合理时 4）所在地区偏僻，远离电力系统，设置自备电源经济合理时。 2. 应急电源与正常电源之间必须采取防止并列运行的措施（在正常电源发生故障情况下，为确保一级负荷中特别重要负荷的供电电源）。（保证应急电源的专用性 ）,3.供配电系统的设计，除一级负荷中特别重要负荷外，不应按一个电源系统检修或故障的同时另一电源又发生故障进行设计。（电源的N-1、N-2原则） 4.需要两回电源线路的用电单位，宜采用同级电压供电。但根据各级负荷的不同需要及地区供电条件，亦可采用不同电压供电。（提高设备利用率） 5.有一级负荷的用电单位难以从地区电

3、力网取得两个电源而有可能从邻近单位取得第二电源时，宜从该单位取得第二电源。,6.同时供电的两回及以上供配电线路中一回路中断供电时，其余线路应能满足全部一级负荷及二级负荷。 7.供电系统应简单可靠，同一电压供电系统的变配电级数不宜多于两级。（电力系统允许继电保护的时限级数对10kV来说正常只限于两级） 8.高压配电系统宜采用放射式。根据变压器的容量、分布及地理环境等情况，亦可采用树干式或环式（二级和一级负荷）。 9.根据负荷的容量和分布，配变电所宜靠近负荷中心。当配电电压为35kV时亦可采用直降至220380V配电电压。,10.在用电单位内部邻近的变电所之间宜设置低压联络线。 11.小负荷的用电

4、单位宜接入地区低压电网。,6.2 电能质量要求及电压选择原则,6.2.1 供电电压确定原则及各级电压输送能力 1.供电电压的确定原则 （1）用电单位的供电电压应根据用电容量、用电设备的特征、供电距离、供电线路的回路数量、用电单位的远景规划、当地公共电网现状和它的发展规划及经济合理等因素综合考虑。,（2）当供电电压为35KV及以上时，用电单位的一级配电电压应采用10KV；当6KV用电设备的总容量较大，选用6KV经济合理时，宜采用6KV。低压配电电压应采用220380V。 （3）当供电电压为35kV，能减少配变电级数，简化接线及技术经济合理时，宜采用35kV。,2电力线路合理输送功率和输送距离 线

5、路在输送的功率和距离一定的情况下，电压愈高则电流愈小，导线截面和线路中的功率损耗愈小。同时，电压愈高线路的绝缘要求愈高，变压器和开关设备的价格愈高，选择电压等级要权衡经济效益。,各级电压电力线路合理的输送功率和输送距离,6.2.2 电能质量要求,电力系统的电能质量是指电压、频率和波形的质量。 电能质量主要指标包括： （1）电压偏差 （2）电压波动和闪变 （3）频率偏差 （4）谐波（电压谐波畸变率和谐波电流含有率） （5）电压不对称度 此外还考虑了电动机的启动时电压下降。,1.电压偏差 （1）关于电压的几个概念 电压降落：输电线路始末两端电压的相量差称为电压降落。 电压损耗：输电线路首、末端电压

6、有效值之差称为线路的电压损耗。 电压损耗百分值：是电压损耗与相应线路的额定电压相比的百分值：,（2）电压偏差 供配电系统改变运行方式和负荷缓慢地变化使供配电系统各点的电压也随之变化，各点的实际电压与系统额定电压之差称为电压偏差。电压偏差也常用与系统额定电压的比值，以百分数表示，即 产生偏差的主要原因是系统滞后的无功负荷所引起的系统电压损失。,（3）用电设备端子处电压偏移允许值 1）一般电动机5%，特殊情况下-10%+5%。 2）电梯电动机7%。 3）照明：在一般工作场所为5%；在视觉要求较高的屋内场所为-2.5%+5%；远离变电所的小面积一般工作场所,可为+5%-10%；应急照明、道路照明和警

7、卫照明为-10%+5%。 4）其他用电设备，当无特殊要求时为5%。,（4）供电电压允许偏差值 1）供电电压在35kV以上，正、负偏差的绝对值之和10%； 2）供电电压在10kV以下三相系统允许偏差在7% ； 3）供电电压在220V单相系统允许偏差在+7% -10%； （5）线路电压损失允许值 线路电压损失允许值在5%以内。,（5）改善方法 1)供配电系统的设计为减小电压偏差，应符合下列要求： 正确选择变压器的变压比和电压分接头 降低系统阻抗。 采取补偿无功功率措施。 宜使三相负荷平衡。,对无功功率进行合理的补偿，改善功率因数。 线路 变压器 式中 并联电容器的投入容量，kvar； 线路电抗，

8、； 系统的标称电压，kV； 变压器的额定容量，kVA； 变压器的阻抗电压（短路电压）， %。,2）计算电压偏差时，应计入采取下列措施后的调压效果： 自动或手动调整并联补偿电容器、并联电抗器的接入容量。 自动或手动调整同步电动机的励磁电流。 改变供配电系统运行方式。,3）变电所中的变压器在下列情况之一时，应采用有载调压变压器： 35kV以上电压的变电所中的降压变压器，直接向35kV、10（6）kV电网送电时。 35kV降压变电所的主变压器，在电压偏差不能满足要求时。,4）10（6）kV配电变压器不宜采用有载调压变压器；但在当地10（6）kV电源电压偏差不能满足要求，且用电单位有对电压要求严格的设

9、备，单独设置调压装置技术经济不合理时，亦可采用10（6）kV有载调压变压器。,5）电压偏差应符合用电设备端电压的要求，35kV以上电网的有载调压宜实行逆调压方式。逆调压的范围宜为额定电压的05%。 逆调压方式就是负荷大时电网电压向高调，负荷小时电网电压向低调，以补偿电网的电压损失。,2.电压波动和闪变 （1）电压波动 电压波动是指一系列的电压变动或电压包络线的周期性变动。用电压的最大值与最小值之差与系统标称电压（额定电压）的比值以百分数表示，其变化速度等于或大于每秒0.2时称为电压波动。波动的幅值为： 式中 用电设备端电压的最大波动值，kV； 用电设备端电压的最小波动值，kV。,电压波动时的电

10、压水平通常指最低电压与系统标称电压（额定电压）的比值以百分数表示。,（2）电压闪变 电压闪变是指负荷急剧的波动造成供配电系统瞬时电压升降，照度随之急剧变化，使人眼对灯闪感到不适，这种现象称为电压闪变。 将不同电压波动频率 的闪变电压1min平均值 ，折合成等效的10Hz闪变电压值 ，用与系统标称电压（额定电压）的比值以百分数表示，即 式中 闪变视感度系数，即人眼对不同频率 电压波动而引起的敏感系数，,（3）电压波动和电压闪变允许值 1）电压波动时用电设备端子电压水平允许值90%，配电母线电压波动允许2.5%。 2）公共供电点（电力系统中两个或多个用户的连接处）由冲击性功率负荷产生的电压波动允许

11、值： 10kV以下系统2.5%；35110kV系统2%。 3）电弧炉引起的配电母线电压波动值按照公共供电点电压波动允许值； 4）较大功率的电阻焊机引起的配电母线电压波动值按2.5%考虑，波动频率小于1Hz。,（4）改善措施 对冲击性负荷的供电需要降低冲击性负荷引起的电网电压波动和电压闪变（不包括电动机启动时允许的电压下降）时，宜采取下列措施： 1）采用专线供电。 2）与其它负荷共享配电线路时，降低配电线路阻抗。 3）较大功率的冲击性负荷或冲击性负荷群与对电压波动、闪变敏感的负荷分别由不同的变压器供电。 4）对于大功率电弧炉的炉用变压器由短路容量较大的电网供电。,3频率偏差 频率偏差是指供电的实

12、际频率与电网的额定频率的差值。 我国电网的标准频率为50Hz，又叫工频。 频率偏差一般不超过0.2Hz，当电网容量小于3000MW时，频率偏差不超过0.5Hz。 调整频率的办法是增大或减小电力系统发电机有功功率。 4.谐波在6.5、6.6内讲,5.不对称度 （1）定义 不对称度是衡量多相负荷平衡状态的指标，多相系统的电压负序分量与电压正序分量之比值称为电压的不对称度，电流负序分量与电流正序分量之比值称为电流的不对称度，均以百分数表示。,（2）改善措施 设计低压配电系统时宜采取下列措施，降低三相低压配电系统的不对称度。 1）220V或380V单相用电设备接入220V380V三相系统时，宜使三相平

13、衡。 2）由地区公共低压电网供电的220V照明负荷，线路电流小于或等于30A时，可采用220V单相供电；大于30A时，宜以220V380V三相四线制供电。,6.3 供配电系统的接线方式及特点,6.3.1 高压配电网的接线方式 电力系统的接线方式大致分为两大类： （1）无备用电源接线 （2）有备用电源接线 具体表现型式有 （1）放射式 （2）树干式 （3）环网式,1无备用接线（开式电力网）方式 无备用接线包括： （1）单回放射式 （2）树干式 （3）链式网络 a）放射式 b）干线式 c）链式,2有备用接线（闭式电力网）方式 有备用接线方式包括 （1）双回放射式 （2）树干式 （3）链式 （4）环

14、式 （5）两端供电网络 a）放射式 b）干线式 c）链式 d）环式 e）两端供电网络,有备用接线的双回放射式、树干式和链式网络用于一、二级负荷。 环式接线，供电经济、可靠，但运行调度复杂，线路发生故障切除后，由于功率重新分配，可能导致线路过载或电压质量降低。 两端供电接线方式必须有两个独立的电源。,6.3.2 高压配电系统的中性点运行方式,（1）中性点定义 电力系统中发电机的三相绕组通常是星形联结的，变压器高压侧绕组往往也是星形联结的，发电机、变压器绕组星形联结的结点称为中性点。,（2）接地系统 中性点直接接地系统或中性点经小阻抗（消弧线圈）接地系统，当系统发生单相接地短路时，短路电流比较大，

15、故称大电流接地系统。 判据：系统的零序阻抗与正序阻抗之比小于3。 中性点不接地系统和中性点经大阻抗（消弧线圈）接地系统，当系统发生单相接地短路时，短路电流比较小，故称小电流接地系统。,1. 中性点不接地系统 系统中性点不接地是指系统中性点对地绝缘。实际上，系统中线路与大地之间、电气设备的线圈与大地之间存在分布电容，故此接地系统相当于电容接地。如图所示。,中性点不接地系统,当系统发生单相接地故障后系统的三相对称关系并未破坏，仅中性点及各相对地电压发生变化，中性点的电压上升到相电压，非故障相对地电压值增大为倍相电压，故对于该中性点不接地系统可以带故障继续运行2小时。故障相接地点的对地故障电流为正常

16、运行时对地电容电流的3倍。 在我国配电网电压在310kV之间的架空线路多采用此接地方式。,2.中性点经消弧线圈（阻抗）接地系统 在系统中性点与大地之间用一阻抗相连。 根据接地电阻器电阻值的大小，接地系统分为高电阻接地和低电阻接地。 （1）高电阻接地：此种方式接地电流较小，通常在510A范围内，但至少应等于系统对地的总电容电流。保护方式需要配合接地指示器或警报器，保证故障时线路立即跳脱。目前在我国山区35kV供电系统采用此系统运行。,（2）低电阻接地：增大接地短路电流，使保护迅速动作，切除故障线路。电阻值的大小，必须使系统具有足够的最小接地故障电流（大约400A以上），保证接地继电器准确动作。目

17、前国内大城市（如北京城区内）的610kV配电系统均采用此系统运行。,选择补偿线圈的电感 时，尽力使接地点电流 呈现感性，称为过补偿方式。 式中 消弧线圈的电感，H； 线路的对地电容（分布电容）， F； 系统的角频率；,此时脱谐度 为正值，调谐度（补偿度） 小于1，一般脱谐度 要求在10%左右。 式中 通过消弧线圈的电流，A； 系统对地电容电流，A。,3.中性点直接接地系统 系统中性点经一无阻抗（金属性）接地线接地。 中性点直接接地方式是将变压器中性点与大地直接连接，中性点电压为地电位。正常运行时，中性点无电流通过，单相接地时构成单相短路，接地回路通过单相短路电流，各相之间不再对称。由于短路电流

18、很大，可能会大于三相短路电流，引起暂态过电压。为了防止这种情况发生，应将单相短路电流限制在25%125三相短路电流之间。继电保护在此电流的起动下，迅速将故障线路切除，为了提高供电可靠性，可在线路上加装自动重合闸装置。,采用中性点直接接地方式的系统，对线路绝缘水平的要求较低，能明显降低线路造价。其缺点之一是单相接地短路对附近的通讯线路有电磁干扰，为此，电力线路应远离通讯线路，当两线有交叉时，必须有较大的交叉角，以减少干扰的影响。 此接地系统一般应用在接有单相负载的低压（380/220V）配电系统和电力系统高压（110kV以上）输电线路上。,6.3.3 10kV及以下变配电所主接线,单母线： 单母

19、不分段 单母分段 单母不分段加旁路 单母分段加旁路,双母线： 双母不分段 双母分段 双母不分段加旁路 双母分段加旁路 一个半断路器接线,主接线形式,无母线接线： 线路变压器组 桥式（内桥、外桥） 变压器母线,角式： 三角、四角、六角,1单母线接线 （1）单母不分段 每条引入线和引出线的电路 中都装有断路器和隔离开关， 电源的引入与引出是通过一根 母线连接的。 单母线不分段接线适用于用 户对供电连续性要求不高的二、三级负荷用户。,单母线不分段接线,（2）单母线分段接线 单母线分段接线是 由电源的数量和负荷计 算、电网的结构来决定 的。 单母线分段接线可 以分段运行，也可以并 列运行。 单母线分段

20、接线,用隔离开关、负荷开关分段的单母线接线，适用于由双回路供电的、允许短时停电的具有二级负荷的用户。 用断路器分段的单母线接线，可靠性提高。如果有后备措施，一般可以对一级负荷供电。,（3）带旁路母线的单母线接线 当引出线断路器检修时，用 旁路母线断路器代替引出线断 路器，给用户继续供电。 旁路断路器一般只能代替一 台出线断路器工作，旁路母线 一般不能同时连接两条及两条 以上回路，否则当其中任一回 路故障时，会使旁路断路器跳闸。 断开多条回路,通常35kV的系统出线8回以上、 110kV系统出线6回以上，220kV系统出线4回以上，才考虑加设旁路母线。,（4）单母线分段带旁路 在正常运行时，系

21、统以单母线分段方式 运行，旁路母线不带 电。如果正常运行的 某回路断路器需退出 运行进行检修，闭合 旁路断路器，使旁路 母线带电，合上欲检修回路旁路隔离开关，则该线路断路 器可退出运行，进行检修。 这种旁路母线可接至任一段母线，在容量较少的中小 型发电厂和 35110kV变电所中获得广泛应用。,3双母线接线 （1）双母线接线 一组作为工作母线，另一组作 为备用母线，在两组母线之间， 通过母线联络断路器（简称为母 联断路器）进行连接。 把双母线系统形成单母线分段 运行方式，即正常运行时，使两 条母线都投入工作，母联断路器 及其两侧隔离开关闭合，全部进出线均匀分配两条母线。这种运行方式可以有效缩小

22、母线故障时的停电范围。,双母线接线主要优点有： 1）检修任一组母线时，不会中断供电。 2）检修任一回路的母线隔离开关时，只需断开该回路，其它回路倒换至另一组母线继续运行。 3）工作母线在运行中发生故障时，可将全部回路换接至备用母线，迅速恢复供电。 4）任一回路断路器检修时，可用母联断路器代替其工作。 5）方便试验。需要对某回路做试验时，只需把此回路单独切换至备用母线即可。,（2）双母线带旁路接线 在双母线接线方式中，为使线路在出线断路器检修时不中断供电，可采用带旁路接线。 当110kV系统出线6回以上，220kV出线4回以上，可采用专用旁路断路器。旁路母线可接至任一组母线。,4一个半断路器接线

23、 一个半断路器接线可归属于双 母线类接线。在两组母线之间， 每三个断路器形成一串。每串连 接两条回路。相当于每一个半断 路器带一条回路，故称之为一个 半断路器接线，也称为32接线。 在一个半接线的每串断路器中， 位于中间的断路器称为联络断路 器。运行中两母线及全部断路器 都投入工作，形成多重环状供电。,5双母线单（双）分段带旁路接线 为进一步缩小母线故障的影响范围，对于可靠性要求较高的330500kV超高压系统，当进出线达到6回以上时，可采用双母线单段或双分段带旁路接线。 这种接线是把工作母线分为两段，在两段工作母线之间，两工作母线与备用母线之间都设置有母联断路器。,6变压器母线接线 各出线经

24、过断路器分别接在母线上，变压器直接经隔离开关接到母线上，组成变压器母线接线。电源和负荷可以自由调配。由于变压器是高可靠性设备，所以直接接在母线上，对母线的运行并不产生严重影响，一旦变压器故障时，接在母线上的各断路器开断，这时不会影响对用户的供电。在出线数目很多时也可以用一台半断路器接线形式。这种接线在远距离大容量输电系统中应用时，对系统稳定与可靠性均有良好的效果。,7无母线接线 （1）桥式接线 对于具有双电源进 线、两台变压器终端 式的总降压变电所， 可采用桥式接线。它 实质是连接两个35 110kV“线路变压器 组”的高压侧，其特点 是有一条横联跨桥的 “桥”。根据跨接桥横连位置不同，分为内

25、桥接线和外桥接 线。,1）内桥接线的跨接桥靠近变压器侧，桥开关装在线路开关之内，变压器回路仅装隔离开关，不装断路器。采用内桥接线可以提高改变输电线路运行方式的灵活性。 内桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较长；变电所没有穿越功率；负荷曲线较平稳，主变压器不经常退出工作；终端型工业企业总降压变电所。,2）外桥接线 跨接桥靠近线路侧，桥开关装在变压器开关之外，进线回路仅装隔离开关，不装断路器。 外桥接线适用于：对一、二级负荷供电；供电线路较短；允许变电所有较稳定的穿越功率；负荷曲线变化大，主变压器需要经常操作；中间型工业企业总降压变电所，宜于构成环网。,（2）角形接线 当母线闭合成环，断路

26、器数等于进出线回路数，即构成了角形接线，一般应将同名回路相互交替布置。一般不超过六角形。这种接线不利于扩建，适用于最终建设规模比较明确的110kV及以上的发电厂升压站或变电所中。,（1）配电所、变电所的高压及低压母线宜采用单母线或分段单母线接线。当供电连续性要求很高时，高压母线可采用分段单母线带旁路母线或双母线的接线。 （2）配电所专用电源线的进线开关宜采用断路器或带熔断器的负荷开关。当无继电保护和自动装置要求，且出线回路少无需带负荷操作时，可采用隔离开关或隔离触头。,（3）从总配电所以放射式向分配电所供电时，该分配电所的电源进线开关宜采用隔离开关或隔离触头。当分配电所需要带负荷操作或继电保护

27、、自动装置有要求时，应采用断路器。 （4）配电所的10kV或6kV非专用电源线的进线侧，应装设带保护的开关设备。 （5）10kV或6kV母线的分段处宜装设断路器，当不需带负荷操作且无继电保护和自动装置要求时，可装设隔离开关或隔离触头。,（6）两配电所之间的联络线，应在供电侧的配电所装设断路器，另侧装设隔离开关或负荷开关；当两侧的供电可能性相同时，应在两侧均装设断路器。 （7）配电所的引出线宜装设断路器。当满足继电保护和操作要求时，可装设带熔断器的负荷开关。 （8）向频繁操作的高压用电设备供电的出线开关兼做操作开关时，应采用具有频繁操作性能的断路器。 （9）10kV或6kV固定式配电装置的出线侧

28、，在架空出线回路或有反馈可能的电缆出线回路中，应装设线路隔离开关。,（10）采用10kV或6kV熔断器负荷开关固定式配电装置时，应在电源侧装设隔离开关。 （11）接在母线上的避雷器和电压互感器,宜合用一组隔离开关。配电所、变电所架空进、出线上的避雷器回路中，可不装设隔离开关。 （12）由地区电网供电的配电所电源进线处，宜装设供计费用的专用电压、电流互感器。,（13）变压器一次侧开关的装设，应符合下列规定： 1）以树干式供电时，应装设带保护的开关设备或跌落式熔断器； 2）以放射式供电时，宜装设隔离开关或负荷开关。当变压器在本配电所内时，可不装设开关。,（14）变压器二次侧电压为6kV或3kV的总

29、开关，可采用隔离开关或隔离触头。当属下列情况之一时，应采用断路器： 1）出线回路较多； 2）有并列运行要求； 3）有继电保护和自动装置要求。,（15）变压器低压侧电压为0.4kV的总开关，宜采用低压断路器或隔离开关。当有继电保护或自动切换电源要求时，低压侧总开关和母线分段开关均应采用低压断路器。 （16）当低压母线为双电源，变压器低压侧总开关和母线分段开关采用低压断路器时,在总开关的出线侧及母线分段开关的两侧，宜装设刀开关或隔离触头。,2.所用电源 （1）配电所所用电源宜引自就近的配电变压器220/380V侧。重要或规模较大的配电所，宜设所用变压器。柜内所用可燃油油浸变压器的油量应小于100k

30、g。当有两回路所用电源时，宜装设备用电源自动投入装置。 （2）采用交流操作时，供操作、控制、保护、信号等的所用电源，可引自电压互感器。 （3）当电磁操动机构采用硅整流合闸时，宜设两回路所用电源，其中一路应引自接在电源进线断路器前面的所用变压器。,4.低压配电系统的接线方式及特点 （1）压配电电压应采用220380V。带电导体系统的型式宜采用单相二线制、两相三线制、三相三线制和三相四线制。 （2）在正常环境的车间或建筑物内，当大部分用电设备为中小容量，且无特殊要求时，宜采用树干式配电。 （3）当用电设备为大容量，或负荷性质重要，或在有特殊要求的车间、建筑物内，宜采用放射式配电。,（4）当部分用电

31、设备距供电点较远，而彼此相距很近、容量很小的次要用电设备，可采用链式配电，但每一回路环链设备不宜超过5台，其总容量不宜超过10KW。容量较小用电设备的插座，采用链式配电时，每一条环链回路的设备数量可适当增加。 （5）在高层建筑物内，当向楼层各配电点供电时，宜采用分区树干式配电；但部分较大容量的集中负荷或重要负荷，应从低压配电室以放射式配电。,（6）平行的生产流水线或互为备用的生产机组，根据生产要求，宜由不同的回路配电；同一生产流水线的各用电设备，宜由同一回路配电。 （7）在TN及TT系统接地型式的低压电网中，宜选用D，yn11结线组别的三相变压器作为配电变压器。 （8）在TN及TT系统接地型式

32、的低压电网中，当选用Y，yn0结线组别的三相变压器时，其由单相不平衡负荷引起的中性线电流不得超过低压绕组额定电流的25%，且其一相的电流在满载时不得超过额定电流值。,（9）当采用220380V的TN及TT系统接地型式的低压电网时，照明和其它电力设备宜由同一台变压器供电。必要时亦可单独设置照明变压器供电。 （10）由建筑物外引入的配电线路，应在室内靠近进线点便于操作维护的地方装设隔离电器。,6.4 无功补偿设计要求,1. 一般规定 （1）供配电设计中应正确选择电动机、变压器的容量，降低线路感抗。当工艺条 件适当时，宜采取采用同步电动机或选用带空载切除的间歇工作制设备等，提高用电单位自然功率因数的

33、措施。 （2）当采用提高自然功率因子措施后，仍达不到电网合理运行要求时，应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。当经过技术经济比较，确认采用同步电动机作为无功补偿装置合理时，可采用同步电动机。,（3）采用电力电容器作为无功补偿装置时，宜就地平衡补偿，低压部分的无功功率宜由低压电容器补偿；高压部分的无功功率宜由高压电容器补偿。容量较大，负荷平稳且经常使用的用电设备的无功功率宜单独就地补偿。补偿基本无功功率的电容器组，宜在配变电所内集中补偿。在环境正常的车间内，低压电容器宜分散补偿。,2.补偿容量的计算 （1）功率因数的定义 在交流供电线路中，功率因数定义为有功功率与视在功率之比。,（2）平均功率因

34、数 平均功率因数有月平均和年平均功率因数两种。月平均功率因数是指在一个月内功率因数的平均值，它是电力部门每月征收电费时，作为调整收费标准的依据。其值可由有功电能表（kWh）及无功电能（kvarh）表的月积累数字求得 式中 有功电能表月积累数（kWh）； 无功电能表月积累数（kvarh）。,（3）补偿容量的计算 求静电电容器的补偿容量（ ） 式中 有功计算负荷，kW； 补偿前计算负荷的功率因数角 的正切值； 补偿后功率因数角的正切值； 无功功率补偿率。,补偿后的功率因数为 式中 人工补偿的无功功率，kvar； 无功计算负荷，kvar。,（4）补偿标准 民用及一般工业建筑的功率因数指标应达到下列规

35、定： 1）高压供电的用电单位，功率因数一般规定为0.9以上； 2）其他电力用户，功率因数为0.85以上。 3）对新建的工业企业用户，功率因数标准均规定按0.95设计。 4）对农业用电单位，要求功率因数在0.8以上。,3.无功补偿装置的投切方式 （1）具有下列情况之一时，宜采用手动投切的无功补偿装置。 1）补偿低压基本无功功率的电容器组。 2）常年稳定的无功功率。 3）经常投入运行的变压器或配、变电所内投切次数较少的高压电动机及高压电容器组。,（2）具有下列情况之一时，宜装设无功自动补偿装置。 1）避免过补偿，装设无功自动补偿装置在经济上合理时。 2）避免在轻载时电压过高，造成某些用电设备损坏，

36、而装设无功自动补偿装置在经济上合理时。 3）只有装设无功自动补偿装置才能满足在各种运行负荷的情况下的电压偏差允许值时。 （3）当采用高、低压自动补偿装置效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。,4.无功自动补偿的调节方式 宜根据下列原则确定： （1）以节能为主进行补偿时，采用无功功率参数调节；当三相负荷平衡时，亦可采用功率因数参数调节。 （2）提供维持电网电压水平所必要的无功功率及以减少电压偏差为主进行补偿者，应按电压参数调节，但已采用变压器自动调压者除外。 （3）无功功率随时间稳定变化时，按时间参数调节。,5.电容器分组 应满足下列要求： （1）分组电容器投切时，不应产生谐振。 （2）适当减少分

37、组组数和加大分组容量。 （3）应与配套设备的技术参数相适应。 （4）应满足电压偏差的允许范围。,6.接在电动机控制设备侧电容器的额定电流，不应超过电动机励磁电流的0.9倍；其馈电线和过电流保护装置的整定值，应按电动机电容器组的电流确定。 7.高压电容器组宜串联适当参数的电抗器。低压电容器组宜加大投切容量或采用专用投切接触器。当受谐波量较大的用电设备影响的线路上装设电容器组时，宜串联电抗器。,8.并联电容器的接线形式 （1）高压并联电容器装置，在同级电压母线上无供电线路和有供电线路时，可采用各分组回路直接接入母线，并经总回路接入变压器的接线方式，并联电容器装置设计规范（GB50227-95)图A

38、.0.1-1和图A.0.1-2。当同级电压母线上有供电线路，经技术经济比较合理时，可设置电容器专用母线的接线方式并联电容器装置设计规范（GB50227-95)图A.0.1-3。,（2）高压电容器组的接线方式，应符合下列规定： 1）电容器组宜采用单星形接线或双星形接线。在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点不应接地。 2）电容器组的每相或每个桥臂，由多台电容器串联组合时，应采用先并联后串联的接线方式。 （3）低压电容器或电容器组，可采用三角形接线或中性点不接地的星形接线方式。,9.配套设备及其连接 （1）高压并联电容器装置的分组回路，可采用高压电容器组与配套设备连接的方式并联电容器

39、装置设计规范(GB50227-95)图A.0.2，并装设下列配套设备： 1）隔离开关、断路器或跌落式熔断器等设备。 2）串联电抗器。 3）操作过电压保护用避雷器。 4）单台电容器保护用熔断器。 5）放电器和接地开关。 6）继电保护、控制、信号和电测量用一次设备及二次设备。,（2）低压并联电容器装置接线并联电容器装置设计规范(GB50227-95)图A.0.3宜装设下列配套元件；当采用的交流接触器具有限制涌流功能和电容器柜有谐波超值保护时，可不装设相应的限流线圈和热继电器。 （1）总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其他元件。 （2）操作过电压保护用避雷器。 （3）短路保护用熔断器。 （4

40、）过载保护用热继电器。 （5）限制涌流的限流线圈。 （6）放电器件。 （7）谐波含量超限保护、自动投切控制器、保护元件、信号和测量表计等配套器件。,6.5 谐波电流产生的原因以及对电力系统的危害,1.产生谐波电流的设备 （1）电弧设备。电弧炉和弧焊机具有变化的负载特性，在每半周波期间，需要从电力系统中吸收谐波电流。 （2）气体放电灯。荧光灯和水银灯产生小电弧，它与整流器相组合会产生谐波，特别是三次谐波。有时相线上的三次谐波电流可高达基波的30，在中性线上叠加后达到基波的90。,（3）整流器。去掉了交流半波的半波整流器会产生偶次和奇次谐波，全波整流器会能消去偶次谐波，同时会减少奇次谐波的幅值。用

41、于供给直流电动机变速传动装置的相控整流器，或者用作供给交流电动机变速传动装置的变频器，都是谐波的主要产生源。,（4）旋转电机。电动机、发电机定子铁芯的非线性特性能产生明显的谐波，特别是磁通密度高的时候更为明显。 （5）感应加热器。感应加热器以60赫兹或以更高频率的电源在金属中感应产生环流加热金属。感应加热器绕组中的电流和被加热金属中环流产生的磁场相互作用产生了谐波。大型感应加热器可能产生不能容许的谐波。,（6）电容器。电容器本身不产生谐波。然而，在有电容器的电路中，电容抵消了电感，对于较高频率来说起了放大谐波电流的作用。如果发生谐振，其放大量可能很大。大的谐波电流可能使电容器过热，而毁坏电容器。 由于谐波可通过直接连接或感应或电容耦合等方法从某一电路或系统，传递到另一电路或系统，谐波的存在不仅影响供电电压的质量，同