“无功补偿节电器”的电路原理图
无功补偿装置的工作原理与结构
无功补偿装置的工作原理与结构无功补偿装置是一种重要的电力设备，用于提高电网的功率因数，
减少无功功率的损耗。它在工业生产、电力系统中发挥着重要的作用。本文将介绍无功补偿装置的工作原理和结构，以便读者更好地理解和
应用。
一、工作原理：
无功补偿装置的工作原理基于功率因数的概念和相位关系。功率因
数是指有功功率与视在功率之间的比值，通常用cosφ表示。在电力系
统中，发电机产生的功率可以分为有功功率和无功功率。有功功率用
来做实际的功率输出，而无功功率则是电能在传输和分配过程中的无
效功率。
无功补偿装置通过将无功功率与有功功率的相位差调整到最小，从
而减少无功功率的损耗。它采用电容器或电感器进行补偿，根据电力
系统的需求，在适当的时候引入或消除电容器或电感器，使得电压和
电流的相位一致，功率因数接近1，达到无功补偿的效果。
无功补偿装置通常由控制器、电容器或电感器、断路器等组成。控
制器通过监测电流和电压的波形，实时判断无功功率和功率因数的大小，根据设定值控制电容器或电感器的引入或消除。断路器用于保护
电容器或电感器，防止过电流和短路等故障。
二、结构及组成部分：
无功补偿装置的结构通常分为静态型和动态型两种。
静态型无功补偿装置主要由电容器组成。电容器由多个电容单元串
联或并联而成，具有较大的容量。一般采用铝电解电容器或聚丙烯薄
膜电容器，具有容量大、体积小、功耗低等优点。静态型无功补偿装
置在电力系统中安装方便，故障率低，适用于中小型电力负载。
动态型无功补偿装置主要由控制器、开关装置和电感器组成。控制
器负责监测和控制整个系统的运行。开关装置用于控制电感器的引入
老旧SVG无功补偿原理及基础知识讲解
主控屏
■调节装置1台，数据采样、运算，得出阀组 控制量，然后将此运算结果通过光隔离SPI 口送至触发单元，使用F2812 DSC作为主 CPU 。
■触发装置3台，接收运算单元发出的控制量， 以控制量为输入信号进行分析运算，产生 各IGBT模块触发用的信号 。
将考核点电压稳定在一定水平的场合。装置通过调节其无功输出使考核 点电压稳定在用户设定的电压目标值或范围内。当考核点电压低于用户 设定的电压参考时，装置输出容性无功以提升考核点电压；当考核点电 压高于设定值时，装置输出感性无功以降低考核点电压。当电压合格时 ，又可控功率因数或系统无功的目标或范围。
SVG控制系统工作方式
■无功补偿基本原理
1、原因
简单的讲就是用电设备从电源吸收有功和无功，无功如果不够，则 用电设备的端电压就要降低，影响正常运行，于是需要补偿无功功率， 无功补偿装置采用就地补偿的方式减少了电网电源向感性负荷提供的无 功功率，从而减少无功功率在电网中的流动，因此降低了输电线路因输
送无功功率造成的电能损失，改善了电网的运行条件。
04 SVG的工作模式
■恒装置无功模式 该方式用于控制装置输出无功，装置按设定容量输出 ，通过这种方式可以测量装置跟踪无功的准确性和阶跃响应速度。
■恒功率因数模式 在此模式下可以设定功率因数控制点，使控制点的功 率因数控制在设定的目标值或范围。
某工程电容低压无功补偿二次原理接线图
无功补偿装置一次系统CAD图
svg无功补偿器工作原理
SVG（Static Var Generator，静止无功发生器）是一种用于电力系统中动态补偿无功功率的装置。其工作原理基于先进的电力电子技术，主要通过自换相桥式电路实现。
1. 基本结构：
SVG的核心部件是采用可关断电力电子器件（如IGBT，绝缘栅双极型晶体管）组成的电压源逆变器（VSI）。该逆变器经过适当的控制后并联接入电网。
2. 实时监测与控制：
- SVG首先通过外部电流互感器（CT）或其他传感器检测系统的电流、电压等参数。
- 控制系统根据这些信息计算出当前所需的无功功率和相位，并实时调整逆变器输出的交流侧电压幅值和相位。
3. 无功补偿过程：
- 通过快速调节逆变器输出的交流电流，SVG能够在需要时产生或吸收无功功率，精确匹配负载变化，从而改善电网的功率因数，减少线损，稳定电压，提高电能质量。
- 当系统需要无功功率时，SVG会向电网注入滞后90度相位的电流；当系统有过多无功功率需要消耗时，SVG则从电网吸收相同相位的电流。
4. 动态响应能力：
- SVG具有非常快的动态响应速度，可以在毫秒级的时间内完成对无功需求的跟踪和补偿，尤其适用于负荷变化频繁、冲击性大或者谐波含量高的场合。
5. 谐波抑制：
- 高性能的SVG不仅可以补偿基波无功，还可以通过特定算法对谐波进行抵消，有助于改善整个电力系统的电能质量。
总之，SVG通过高级的电力电子技术和数字信号处理技术，实现了对电网无功功率的精准控制和高效补偿，是现代电力系统中不可或缺的重要组成部分之一。
无功补偿原理基础知识详解ppt课件
8
什么是无功补偿
� 电力系统中，不但有功功率要平衡，无 功功率也要平衡。 有功功率、无功功率 、视在功率之间的 相量关系如图一 由式cosφ =P/S可知，在一定的有功功 率下，功率因数cosφ 越小，所需的无 功功率越大。为满足用电的要求，供电 线路和变压器的容量就需要增加。这 样 ，不仅要增加供电投资、降低设备利 用 率，也将增加线路损耗 。为了提高电 网的经济运行效率，根据电网中的无功 类型，人为的补偿容性无功或感性无功 来抵消线路的无功功率。
18
电能损耗
� 我国与发达国家相比，线损较大。发达国家的线损 约 为2%~3%，而我国在2006年的线损统计为 7.1%，所 以线损的解决显得越来越重要。从前面的 论述可知， 线损与电力用户的功率因数的平方成反 比，故提高功 率因数是降低损耗的有效措施。装设 并联补偿电容器 可减少电网无功输出量。在用户或 靠近用户的变电站 装设自动投入的并联电容器，以 平衡无功功率，限制 无功功率在电网中传送，可减 少电网的无功损耗，同 时还可提高有功功率的输送 量。
� 电力系统中网络元件的阻抗主要是感性的， 需要容性无功来补偿感性无功。
21
电容器无功补偿原理
� 将电容并入RL电路之后，电路如图（a）所示。该电路电流方程为
ϖϖ ϖ I =Ic+Irl
由图（b）的向量图可知，并联电容后U与I的相位差变小了，即供电回 路的功率因数提高了。此时供电电流的相位滞后于电压，这种情况称为 欠补偿。 若电容C的容量过大，使得供电电流的相位超前于电压，这种情况称为 过补偿。其向量图如（c）所示。通常不希望出现过补偿的情况，因为这 样会： （1）引起变压器二次侧电压的升高 （2）容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能损耗 （3）如果供电线路电压因而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使 温升增大，影响电容器使用寿命。
无功补偿装置技术和原理
效果更好。补偿装置选择非等容电容器组，这种方式补偿效果更加细致，更 为理想。还可采用分相补偿方式，可以解决由于线路三相不平行造成的损失。
4. 在无功功率补偿装置的应用方面，选择那一种 补偿方式，还要依电网的状况而定，首先对所补 偿的线路要有所了解，对于负荷较大且变化较快 的工况，电焊机、电动机的线路采用动态补偿， 节能效果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用 静态补偿方式，也可使用动态补偿装置。一般电 焊工作时间均在几秒钟以上，电动机启动也在几 秒钟以上，而动态补偿的响应时间在几十毫秒， 按40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相 对的稳态过程，动态补偿装置能完成这个过程。
行并尽可能提高负载率。
(2)变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，
它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企
业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。
(3)供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。
当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功
合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。
同时便于运行维护，补偿效益高。
按投切方式分类:
1. 延时投切方式
延时投切方式即人们熟称的“静态”补偿方式。这种投切依靠于
传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑
无功补偿装置SVG简介
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第一章装置电气原理与构成
电气原理
SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构， Y形连接，10kV装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N ＋1模式。下图所示为SVG装置的连接原理图。
图1-1 10kV装置的连接原理图
图1-2 6kV装置的连接原理图
10kV装置的电气原理如下图。
图1-3 10kV装置的电气原理图
装置构成
SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。这里采用风冷。
控制柜
控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。
控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。
操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。
空气开关的功能如下表所示。
表2-1 空气开关功能表
第二章装置的控制面板说明
装置的运行状态
SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态说明和转换关系如下：
1)待机状态
装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入充电状态。
2)充电状态
表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。
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第一章装置电气原理与构成
1.1电气原理
SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，Y形连接，10kV装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N＋1模式。下图所示为SVG装置的连接原理图。
图1-1 10kV装置的连接原理图
图1-2 6kV装置的连接原理图
10kV装置的电气原理如下图。
图1-3 10kV装置的电气原理图
1.2装置构成
SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。这里采用风冷。
1.2.1控制柜
控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。
控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。
操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。
空气开关的功能如下表所示。
表2-1 空气开关功能表
第二章装置的控制面板说明
2.1 装置的运行状态
SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态说明和转换关系如下：
1)待机状态
装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入充电状态。
2)充电状态
表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。
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第一章装置电气原理与构成
电气原理
SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，Y形连接，10kV 装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N＋1模式。下图所示为SVG装置的连接原理图。
图1-1 10kV装置的连接原理图
图1-2 6kV装置的连接原理图
10kV装置的电气原理如下图。
图1-3 10kV装置的电气原理图
装置构成
SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。这里采用风冷。
控制柜
控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。
控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。
操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。操作部分包括启机按
钮、停机按钮和复位按钮。
空气开关的功能如下表所示。表2-1 空气开关功能表
第二章装置的控制面板说明
装置的运行状态
SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态说明和转换关系如下：
1)待机状态
装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。若在就绪情况下收到用户启
机命令，则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入充电状态。
2)充电状态
表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。
svg无功补偿装置原理
svg无功补偿装置原理
SVG（Static Var Generator）无功补偿装置是一种采用先进的功率电子技术实现电压和无功补偿的装置。它广泛应用于电力系统中，以提
高电力质量、增加电网稳定性和降低能耗。本文将详细介绍SVG无功
补偿装置的原理。
一、引言
SVG无功补偿装置是一种通过控制电流流向来调节无功功率的设备，它能够在电网中快速、准确地调整无功功率，以实现电力系统的稳定
运行。在传统的电力系统中，无功功率的调节大多通过电抗器和电容
器来实现，但这种方式需要手动调节，且响应速度较慢。而SVG无功
补偿装置则能够自动调节无功功率，具有更高的控制精度和快速响应
能力。
二、SVG无功补偿装置原理
SVG无功补偿装置主要由功率电子器件、控制系统和滤波器组成。
其工作原理如下：
1. 功率电子器件
SVG无功补偿装置通过功率电子器件来实现对电流的控制。其中，
采用较多的功率电子器件是IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor），它具有开关速度快、损耗小等优点。通过对IGBT的开关控制，SVG
无功补偿装置能够准确地改变电流的大小和相位，以实现对无功功率
的调节。
2. 控制系统
SVG无功补偿装置的控制系统负责监测电网的电压和电流，并根据
设定的控制策略计算所需的补偿电流。控制系统通常由微处理器或数
字信号处理器组成，具有较强的算力和灵活性。它能够根据电网需求
实时调整补偿电流的大小和相位，以保持电网的电压稳定和功率因数
接近1。
3. 滤波器
SVG无功补偿装置中的滤波器用于抑制谐波和其他电磁干扰。在电
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第一章装置电气原理与构成
1.1电气原理
SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，Y形连接，10kV装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N＋1模式。下图所示为SVG装置的连接原理图。
图1-1 10kV装置的连接原理图
图1-2 6kV装置的连接原理图
10kV装置的电气原理如下图。
图1-3 10kV装置的电气原理图
1.2装置构成
SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。这里采用风冷。
1.2.1控制柜
控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。
控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。
操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。
空气开关的功能如下表所示。
表2-1 空气开关功能表
第二章装置的控制面板说明
2.1 装置的运行状态
SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态说明和转换关系如下：
1)待机状态
装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入充电状态。
2)充电状态
表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。
12回路电容柜低压无功补偿原理图
补偿无功功率节电原理
补偿无功功率节电原理
在交流电路中，由电源供给负载率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。
有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P表示，单位有瓦（W）、千瓦（KW）、兆瓦（MW）。
无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为"无功"。无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水利需要挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？
在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，那么，这些用点设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
按钮和控制器JK组成的自动、手动无功补偿 控制电路_全程图解电工维修技法_[共3页]
![按钮和控制器JK组成的自动、手动无功补偿 控制电路_全程图解电工维修技法_[共3页]](https://img.taocdn.com/s3/m/60892de6b90d6c85ed3ac675.png)
第5章 并联电容器与无功补偿电路
— 449 —
图5-3-32 三相并联电容器主回路故障排除步骤（电源电压220V ）1～4
5.3.3 按钮和控制器JK 组成的自动、手动无功补偿控制 电路
按钮和控制器JK 组成的自动、手动无功补偿控制电路是在JKG 系列控制器自动无功补偿电路的基础上增加了人工投入或切除并联电容器的功能。其主要特点是当控制器出现故障无法工作时，可立即采取人工投入并联电容器的方式进行无功补偿，为控制器的维修或更换提供了充足的时间。该电路增加了手动、自动控制转换开关SA ，手动、自动转换中间继电器KA ，投入电容器按钮SB 1～SB n ，切除电容器按钮SB 1～SB n 及功率因数表等元器件，电路图如图5-3-33所示。
一、工作原理
如图5-3-33所示，当电路处于自动工作状态时，手动、自动控制开关SA 处于断开位置。当需要采用手动投入或切除电容器时，将手动、自动控制开关SA 闭合，此时B 相电源→保险（熔断器）FU 2→已闭合的SA 触点→中间继电器KA 线圈→接触器公共端→C 相或N 构成回路。中间继电器KA 线圈得电吸合，其常闭触点KA 1、KA 2断开，切断控制器电源；其常开触点KA 3、KA 4闭合，接通手动按钮回路B
JKG系列无功补偿控制器的控制电路_全程图解电工维修技法_[共16页]
![JKG系列无功补偿控制器的控制电路_全程图解电工维修技法_[共16页]](https://img.taocdn.com/s3/m/ed6596d7bed5b9f3f80f1c53.png)
第5章 并联电容器与无功补偿电路
— 433 —
⑥ 严禁控制器在投入、瞬时切除，再投入、再瞬时切除的反复震荡条件下工作。
⑦ 不带功率因数cos 显示功能的控制器，应安装功率因数表与之配合使用。
5.3.2 JKG 系列无功补偿控制器的控制电路
JKG
系列无功补偿控制器的控制电路主要由无功补偿控制器JK 、取样电流互感器TA 、三相刀熔开关QFU 、三相电
容器（n 个）、保护并联电容器的保险或低压断路器
（n 个）及控制回路保险等元器件组成。
一、控制回路接线方法
步骤 1 将取样电流互感器TA 一次绕组接于
低压进线总开关QF 的负荷侧A 相，如图5-3-1所示。
步骤 2 根据取样电流互感器TA 与控制器的
距离放一根两芯2.5mm 2的铜芯电缆，并在两端做好标记。
步骤3 将电缆的一端接于电流互感器的二次绕组K 1、K 2上，另一端按控制器说明书上的电流极性要求接在控制器取样电流的I s1、I s2接线端子上，如图5-3-2所示。
图5-3-2 无功补偿控制器接线步骤3
步骤4 控制器的工作电压由刀熔开关QFU 负荷侧取A 相电源经保险FU 1接在控制器的U s1接线端子上，再由电容器屏的工作零端子上
图5-3-1 无功补偿
控制器接线步骤1
全程图解电工维修技法
— 434 — 取N 线接在控制器U s2接线端子上，如图5-3-3所示。
图5-3-3 无功补偿控制器接线步骤4、步骤5
步骤 5 由电容器电源刀熔开关QFU 的负荷侧取B 相电源经保
险FU 2接在控制器标有U 的接线端子上，
取控制器输出触点B 相电源，如图5-3-3所示。