变电所补偿电容的原理与作用
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ｒｎｇ ｐ ｗｅ ａ ｔｒｉ ｍｐ ｒａ ｔｆ ｒｐ ｗｅ ｙ ｔ ｍ． ｉ ｏ ｒ ｆｃｏ ｓｉ ｏｔ ｎ ｏ ｏ ｒｓ ｓｅ
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ；Ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ ｃ ｐ ｃｔ ｎ ｅ ｏ ｒｆ ｃｏ ｙ ｒ ｓ Ｒｅ ｃｉ ｏ ｒ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ａ ｉ ｃ ；Ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｖ ｏ ａ
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（ ） ａ 接线图
（ ）ｒ 量 图 ｂ ｕ Ｊ
图 ２ 并联补 偿 原理 图
电容器并接在这些设备上运行， 那么， 负荷或供电设
备要“ 吸收” 的无功功率， 正好由电容器“ 发出” 的无 功功率供给， 这就是并联补偿。这样一来， 线路上就 避免了无功功率的输送 ， 其具有以下优点： （） １ 减少线路能量损耗 ； （） ２ 减少线路电压降， 改善电压质量 ；
ＭＩ Ａ０ ｉｏ Ｍ ａ
（ ｉ ｇｕ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅｏ ａｃ ｒ Ｎ ｎｉｇ２ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｊ ｎ ｓ ｅｅ ｒ Ｉｓｔｔ ｆ ｎ ｅ ， ａｊ １０ ９ Ｃ ｉａ ａ ｈ ｉ Ｃ ｎ
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｔ ｅ ｐ ｐ ｒｇ ｖ ｓ ｔ ｅ ｒ ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｍｅｈ ｄ ｓ ａｌ ｍｐ ｅ ｎ ｅ ｎ ｐ ｗｅ ｓｒ ｃ ： ｈ ａ ｅ ｉ ｅ ｈ ｅ ｃ ｉ ｏ ｒ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｔ ｏ ｓ ｕ ｕ ｌ ｉ ｌ ｍｅ ｔｄ ｉ ｏ ｒ ｖ ｏ ｙ ｓ ｓ ｍ ｎ ｎ ｌｚ ｓｔ ｅ ｃ ｐ ｃ ｔｎ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ ｔ ｅ ｒ ｎ ｔ ｎ ｔ ｎ Ｉ ｐ ｉ ｔ ｏ ｔｔ ａ ｍｐ ｏ ｙ ｔ ａ ｄ ａ ａｙ ｅ ｈ ａ ａ ｉ ｃ ｏ ｅ ｓ ｔ ｈ ｏ ｙ ａ ｄ ｉ ｆ ｃｉ ． ｔｏ ｎ ｓ ｕ ｔｉ ｒ — ｅ ａ ｏ ｓｕ ｏ ｈ
无功功 率 这一概念 在 电力 系统 中 占有 很重要
的地位。电力系统中许多根据电磁感应原理工作 的设备 ， 例如 ， 变压器和电动机等 ， 都是具有 电感 的负荷 ， 它们要 依靠磁场来 传送和转换能量。通 过磁场 ， 变压器才能改变 电压并且将能量传送过 去， 电动机才能转动并且带动机械负载。没有磁 场， 这些设备就不能工作。而磁场所具有 的磁场
在实际工作 中一般通过电容补偿对电网无功 功率进行补偿 ， 从而提高电网功率因数 。功率因 数 的提高对系统 的效率、 稳定性及供 电质量等多 个方面产生影响。例如 ， 电局对用户变 电所的 供 功率因数都有 明确指标 ， 并规定了相应 的奖惩措 施 。这就说明电容补偿对电力系统的正常运行是 非常重要的。
关键词 ： 功功 率 ； 补 偿 电容 ； 功 率 因数 无
中图分类号 ： Ｍ ３ ． 文献标识码 ： 文章编号 ： ０ ２ ３９ ２０ ）３ ０ ３ ３ Ｔ ５ １４ Ｂ １０ － ４ （０６ ０ － ０ － ０ ０ ０
Ｃａ ｃｔ ｎｃ ｍｐｅ ａ ｉ ｎ ｐａ ｉａ ｅ Ｃｏ ｎｓ ｔｏ Ｔｈｅ ｒ ｎｄ Ｆｕ ｔｏ ｎ ｂｓ ｔｏ ｏ ｙ ａ ｎｃ ｉ ｎ ｉ Ｓｕ ｔ ｉ ｎ ａ
放电功率叫做容性无功功率 。 感性无功功率 的电流 向量 ｊ 滞后 于电压 向 ｒ 量 ９ 。容性无功功率的 电流 向量 ｊ 超前于 为 ０， ｒ
电压相量 ９ 。如图 １ 为 ０， 所示。 能是 由电源供给的 ， 我们用无功功率来说 明电源 ２ 为 何要补偿 无功功率 向电感负荷所提供的磁场能量的大小。但 是 “ 无 电力 系统 的负荷 ， 感 应 电动 机 、 象 电焊 机 、 感 功” 不能从字面上理解为“ 无用” 无功功率绝对 应 电炉等 ， ， 除了消耗有功功率之外 ， 还要 “ 吸收” 不是“ 无用” 功率 ， 它是具有 电感 的设备正常工作
１ 何 为无功 功 率
所必 不 可少 的条件 。 无功 功率分 为感 性 和容性 两种 。 变压 器和 电动 机 等 带 有 电感 线 圈 的设 备 ， 在 进行 “ 、磁 ” 换 或 “ 电” “ 转 电磁 能 ” “ 械 能 ” 和 机 转 换 的过程 中 ， 立 交变 磁 场 。对 于 电感 线 圈在 一 建
￥收稿 日期 ：０ ６０ －９ ２０ －１０
无功功率。另外 ， 在电力系统中， 具有 电感元件的 供 电设备（ 主要是变压器） 也需要无功功率。如
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・
４・
电力 电容器
２数 ｃｓ 提高为 ｊ 此 ｏｑ ￣ ｒ ，
个周波内吸收 的功率和释放 的功率相等 ， 实际不 消耗能量。这种功率叫做感性无功功率。 电容器等电容量较大的设备在交流电网中运 行， 在一个 周 波 内 （ 考 虑 有 功 损 耗 ） 上 半 周 波 不 ， 的充 电功率和下半周波 的放 电功率相等 ， 也就是
说 在一个 周波 内实 际等 于没 有消 耗能量 。这 种充
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２０ ０６年
第 ３期
变电所补偿 电容的原理与作用
・ ３・
变电 所补偿电 原理与作用 容的
缪 苗
（ 江苏 省肿瘤 防治 研究 所变 电所 。 京 ２００ 南 １０９）
摘 要： 分析了电力 系统 中常用无功功率进行补偿 的方案， 并分析 了补偿 电容的原理与作用 ， 阐述在 目前 提 高 电网功 率 因数 的重要 意 义。
， ｃ
时， 电网输入电流 等于 Ｊ 。 ｝
， Ｒ
ｒ —
Ｌ
～
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图１ 电流 电压 向量 图
果所有这些无功功率 都要 由发 电机 （ 或者说 电 网） 供给的话 ， 不但不经济， 而且会使 电网电压质
量低劣， 影响使用 。 如何减少上述现象对电网性能 的影响？如果把
Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ａ ｔ ｅ ｐ ｗｅ ；Ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉｎ ｃ ｐ ｃｔ ｎ ｅ ｏ ｒｆ ｃｏ ｙ ｒ ｓ Ｒｅ ｃｉ ｏ ｒ ｏ ｅ ｓ ｔ ａ ａ ｉ ｃ ；Ｐ ｗｅ ａ ｔ ｒ ｖ ｏ ａ
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图 ２ 并联补 偿 原理 图
电容器并接在这些设备上运行， 那么， 负荷或供电设
备要“ 吸收” 的无功功率， 正好由电容器“ 发出” 的无 功功率供给， 这就是并联补偿。这样一来， 线路上就 避免了无功功率的输送 ， 其具有以下优点： （） １ 减少线路能量损耗 ； （） ２ 减少线路电压降， 改善电压质量 ；
ＭＩ Ａ０ ｉｏ Ｍ ａ
（ ｉ ｇｕ Ｒ ｓａｃ ｎｔｕｅｏ ａｃ ｒ Ｎ ｎｉｇ２ ０ ０ ， ｈｎ ） Ｊ ｎ ｓ ｅｅ ｒ Ｉｓｔｔ ｆ ｎ ｅ ， ａｊ １０ ９ Ｃ ｉａ ａ ｈ ｉ Ｃ ｎ
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无功功 率 这一概念 在 电力 系统 中 占有 很重要
的地位。电力系统中许多根据电磁感应原理工作 的设备 ， 例如 ， 变压器和电动机等 ， 都是具有 电感 的负荷 ， 它们要 依靠磁场来 传送和转换能量。通 过磁场 ， 变压器才能改变 电压并且将能量传送过 去， 电动机才能转动并且带动机械负载。没有磁 场， 这些设备就不能工作。而磁场所具有 的磁场
在实际工作 中一般通过电容补偿对电网无功 功率进行补偿 ， 从而提高电网功率因数 。功率因 数 的提高对系统 的效率、 稳定性及供 电质量等多 个方面产生影响。例如 ， 电局对用户变 电所的 供 功率因数都有 明确指标 ， 并规定了相应 的奖惩措 施 。这就说明电容补偿对电力系统的正常运行是 非常重要的。
关键词 ： 功功 率 ； 补 偿 电容 ； 功 率 因数 无
中图分类号 ： Ｍ ３ ． 文献标识码 ： 文章编号 ： ０ ２ ３９ ２０ ）３ ０ ３ ３ Ｔ ５ １４ Ｂ １０ － ４ （０６ ０ － ０ － ０ ０ ０
Ｃａ ｃｔ ｎｃ ｍｐｅ ａ ｉ ｎ ｐａ ｉａ ｅ Ｃｏ ｎｓ ｔｏ Ｔｈｅ ｒ ｎｄ Ｆｕ ｔｏ ｎ ｂｓ ｔｏ ｏ ｙ ａ ｎｃ ｉ ｎ ｉ Ｓｕ ｔ ｉ ｎ ａ
放电功率叫做容性无功功率 。 感性无功功率 的电流 向量 ｊ 滞后 于电压 向 ｒ 量 ９ 。容性无功功率的 电流 向量 ｊ 超前于 为 ０， ｒ
电压相量 ９ 。如图 １ 为 ０， 所示。 能是 由电源供给的 ， 我们用无功功率来说 明电源 ２ 为 何要补偿 无功功率 向电感负荷所提供的磁场能量的大小。但 是 “ 无 电力 系统 的负荷 ， 感 应 电动 机 、 象 电焊 机 、 感 功” 不能从字面上理解为“ 无用” 无功功率绝对 应 电炉等 ， ， 除了消耗有功功率之外 ， 还要 “ 吸收” 不是“ 无用” 功率 ， 它是具有 电感 的设备正常工作
１ 何 为无功 功 率
所必 不 可少 的条件 。 无功 功率分 为感 性 和容性 两种 。 变压 器和 电动 机 等 带 有 电感 线 圈 的设 备 ， 在 进行 “ 、磁 ” 换 或 “ 电” “ 转 电磁 能 ” “ 械 能 ” 和 机 转 换 的过程 中 ， 立 交变 磁 场 。对 于 电感 线 圈在 一 建
￥收稿 日期 ：０ ６０ －９ ２０ －１０
无功功率。另外 ， 在电力系统中， 具有 电感元件的 供 电设备（ 主要是变压器） 也需要无功功率。如
维普资讯
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４・
电力 电容器
２数 ｃｓ 提高为 ｊ 此 ｏｑ ￣ ｒ ，
个周波内吸收 的功率和释放 的功率相等 ， 实际不 消耗能量。这种功率叫做感性无功功率。 电容器等电容量较大的设备在交流电网中运 行， 在一个 周 波 内 （ 考 虑 有 功 损 耗 ） 上 半 周 波 不 ， 的充 电功率和下半周波 的放 电功率相等 ， 也就是
说 在一个 周波 内实 际等 于没 有消 耗能量 。这 种充
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２０ ０６年
第 ３期
变电所补偿 电容的原理与作用
・ ３・
变电 所补偿电 原理与作用 容的
缪 苗
（ 江苏 省肿瘤 防治 研究 所变 电所 。 京 ２００ 南 １０９）
摘 要： 分析了电力 系统 中常用无功功率进行补偿 的方案， 并分析 了补偿 电容的原理与作用 ， 阐述在 目前 提 高 电网功 率 因数 的重要 意 义。
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图１ 电流 电压 向量 图
果所有这些无功功率 都要 由发 电机 （ 或者说 电 网） 供给的话 ， 不但不经济， 而且会使 电网电压质
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