无功补偿教程

无功补偿教程-基础篇高级电工韦帮海Molex2hao@ QQ:549194881

二〇一二年一月二日星期一

序

《无功补偿培训教程基础篇》 是编者参考国内部分资料和著作并熔入自己的实践、 经验等集合而成。目的并不在于以“书”的形式得到任何利益。希望读者亦以此为基点，尊重编者意愿，勿以之做为商业用途。

编者注重基础知识的推广和应用，以期得到良好的社会效益。 感谢所有曾经在一起工作过、奋斗过的同事们！ 在这里，我不能一一列举你们的名字。 特别感谢L先生在我身处困境的时候，能够给予我充裕的时间完成此篇！ 由于个人水平有限，错误之处敬请读者原谅，内容仅供参考。

目 录

低压无功补偿部分....................................................................................... (1)

一、无功补偿基础知识 (1)

（一）、功率、功率因数 (1)

(二)、提高功率因数的意义 (2)

（三）、 无功功率补偿的基本原理 (2)

（四）、 无功功率补偿的方法 (2)

（五）、并联电容器提高功率因数的原理 (3)

（六）、、并联电容器在电力系统中的作用 (3)

二、并联电容器 (5)

(一)、自愈式并联电容器 (5)

（二）、 电容器运行标准 (6)

（三）、并联电容器与电力网的连接 (7)

三、无功补偿装置 (7)

（一）、采用电力电容器补偿的补偿装置——电容柜的种类 (7)

（二）、新式、老式无功补偿设备比较 (7)

（三）、可控硅式电容柜内部元器件的型号功能 (8)

(四)、接触器式电容柜内部元器件的型号功能 (8)

(五)、复合开关式电容柜内部元器件的型号功能 (8)

(六)、电容柜的适用范围 (8)

四、如何确定补偿容量 (8)

五、如何计算补偿后的效益 (12)

高压无功补偿部分 (16)

一、高压补偿的概述 (16)

二、高压补偿与低压补偿的区别 (16)

三、高压补偿成套装置中各器件及功能作用 (16)

四、高压补偿电路原理图 (17)

五、关于高压补偿的改造 (18)

六、高压补偿容量的确定 (18)

计算例题部分 (19)

低压高压补偿调试部分 (21)

工艺材料部分 (23)

安全知识部分 (31)

功率因数调整电费办法 (33)

灯力分算 (34)

计量方式 (34)

变压器损失数据表 (35)

低压无功补偿部分

低压无功补偿部分

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。

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.cosΦ表示，它是没有单位的。 cosΦ=P/S

7、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

8、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）

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.cosΦ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×cosΦ=60KW，它的容量得到充分利用，负载的.cosΦ=0.8 时，它传输的有功功率降低为48KW，容量的利用较差， cosΦ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 0.9 以