无功补偿和谐波治理基本原理和方法(PPT 60页)
合集下载
无功补偿及谐波治理方案
时值，并基于此精确获取各分相及总的实时基波有功功率、无功
功率及基波功率因数。并在此基础上计量电能。
•
LLJ-SVC系统在补偿及滤波中实现的各种控制、保护及状态识别等
功能均基于它准确、全面的检测结果。很明显，LLJ-SVC采用的检测
手段完全克服了电网谐波、三相不平衡等因素的影响。概括起来，具
有以下鲜明的特点：
短时运行24小时，当电网电压过高时，将引起电容器内部有功功率损
耗显著增加，使电容器介质遭受热力击穿，影响其使用寿命，而传统
自动补偿设备不能实时检测电容器电压，极容易造成电容器的烧毁。
•
2)采用传统熔断器保护方式的设备当发生过流或短路现象造成熔
断器熔断时，由于熔断器熔丝不能恢复，只能更换熔断器，造成极大
在此基础上极大地丰富了产品的功能，在提升该类产品自动化运行水
平的基础上，更加提升了设备维护与管理的智能化水平。
1）LLJ-SVC 检测技术
•
与传统方法不同，LLJ-SVC采用32位高速数字信号处理器
(DSP)TMS320F2811做为核心控制单元对三相交流电压(UA、UB、
UC)、三相系统总电流(ias、ibs、ics)、三相无功补偿电流(iac
• 无功功率并不是无用的功率，交流工频电网中如电动 机、变压器等电力负荷都是电磁转换工作原理，我们在使 用这些设备完成电能向需要的机械能、热能、光能等能量 方式转换的同时必须有相应的无功功率交换才能实现。在 理想状态下无功功率只用于负载励磁在负载与电网之间反 复交换而不进行其它能量方式的转换，但由于载流体电阻 及导磁体磁阻的原因导致无功电流在流动过程中产生电能 向热能转换从而出现不期望的能量损失。
的浪费。
2.4 传统无功自动补偿设备投切方式及局限性
1无功补偿及谐波治理
根据线路无功负荷情况，合理控制并联 工作原理 电容器组的自动投切，可降低线路及配 变损耗，改善电压沿线分布特性
4.4、低压无功补偿及协调控制
节能效果 提升功率因数，减小电能损耗。 选取一般原则 10kV线路补偿：线路供电半径大（
>=10km），功率因数低（cosΦ <0.9）;
台区低压集中补偿：配变容量=100kVA， 功率因数低（cosΦ <0.9）； 遵循《电力系统无功补偿配置技术原则》。
释放系统容量 提高电源利用率 减少线路损耗 ……
无功补偿原理及作用
IR
IL-IC
1.
2.
提高功率因数
减少电能损耗 提高电压质量 增加设备输电能力 提高电力系统稳定性
I2
3.
IC
4. 5.
I1
图 1-6
无功补偿示意图
电 网
负 载
用户终端无功就地补偿
无功补偿设备
目
1
2
录
电能质量 低电压情况概述 技术解决方案 主要技术产品 典型应用案例
3
4 5
方案二、配电台区增容、降损改造
将城区、农网中部分的户均供电容量低于3kVA、损耗较高的老旧S9型配电变 压器，进行增容改造，更换为S13或者非晶合金变压器，或者更换为有载调容调压 配电变压器。 同时配套相应的配电箱，提高台区供电能力，降低配电变压器运行损耗。 非晶变改造 S13型变压器改造 有载调容调压变压器改造 综合配电箱（JP柜）
高压开关室 电容器室 QS GSN系统采Βιβλιοθήκη 信号PT CT控制器
升降档控制信号
T-9
瓦斯、温度、压力、档位
L FV C TV
谐波治理及无功补偿方案
谐波治理及无功补偿方案谐波治理及无功补偿方案随着现代电力系统的快速发展和应用，电力质量问题日益凸显。
其中一个主要问题就是谐波污染，谐波污染会对电力系统产生极大的危害，如烧毁电器设备、造成供电失灵等。
为了有效解决谐波污染问题，可以采用谐波治理及无功补偿方案。
一、谐波治理1.谐波发生的原因谐波是指电源产生的不同于基波频率的信号，其会把电力系统中的电压和电流形成很多波峰，属于高频电流。
2.谐波的产生谐波的形成，主要是由非线性负载所引起（例如变频器、电子电路等），这些负载会对输电线路上传输的电能进行畸变，导致电力系统中产生多余的波形。
3.谐波的危害谐波的危害十分显著，其主要表现为电力系统中的电器设备可能会受到烧毁的风险，从而引发一系列的安全事故和设备故障。
4.谐波治理方案（1）滤波器法：通过在负载侧增加合适的滤波器，可以去除输出信号中的高频波形，让电力系统中的电路保持基波同步。
（2）减小非线性负载法：由于非线性负载是谐波形成的主要原因，因此可以通过减少或替换负载器件，从而降低谐波的产生。
（3）提高系统阻抗法：当系统的阻抗增加时，电源的输出电流会减少，从而谐波的产生会得到一定的减少。
二、无功补偿1.无功补偿的原理无功补偿是一种电力系统中无功功率的调节方法，其通过连接电容器或电感器，来对补偿线路进行补偿，从而实现对无功功率的控制和调节。
2.无功功率的特点无功功率具有波动性和成段性的特点，这是由于电力系统中产生的无功功率主要受到负载方向或回路的变化所影响。
3.无功补偿的作用（1）提高功率因数：在无功补偿的情况下，系统的功率因数会有所提高，从而有效降低负载对电力系统的影响。
（2）降低电网损耗：通过对电路进行无功补偿，可以将电力系统中的无功功率转化为有用的有功功率，从而减少电网的能量损耗。
（3）提高电力系统的稳定性：无功功率的波动会影响电力系统的稳定性，因此，通过无功补偿，可以有效地提高电力系统的稳定性。
4.无功补偿方案（1）串联电容补偿法：通过在电路中增加合适的等效容值，可以将谐波电流从发电端分流到电容器中。
谐波治理与无功补偿
谐波治理与⽆功补偿1：什么是谐波：电⼒系统中有⾮线性（时变或时不变）负载时，即使电源都以⼯频50HZ供电，当⼯频电压或电流作⽤于⾮线性负载时，就会产⽣不同于⼯频的其它频率的正弦电压或电流，这些不同于⼯频频率的正弦电压或电流，⽤富⽒级数展开，就是⼈们称的电⼒谐波。
从⼴义上讲，由于交流电⽹有效分量为⼯频单⼀频率，因此任何与⼯频频率不同的成分都可以称之为谐波.在电⼒系统⽅⾯，谐波是指多少倍于⼯频频率的波形，简称“次”，是指从2次到30次范围，如5次谐波电压（电流）的频率是250赫兹，7次谐波电压（电流）的频率是350赫兹；3、5、、7、9、11、等叫做其次谐波，超过13次的谐波称⾼次谐波。
近三四⼗年来，各种电⼒电⼦装置的迅速发展使得公⽤电⽹的谐波污染⽇趋严重，由谐波引起的各种故障和事故也不断发⽣，谐波危害的严重性才引起⼈们⾼度的关注。
: 电⼒谐波对电⼒⽹（包括⽤户）危害是⼗分严重的，它是⼀种电⼒污染，随着经济展，⼤功率可控硅的⼴泛应⽤，⼤量⾮线性负荷增加，特别是电⼦技术、节能技术和控制技术的进步，在化⼯、冶⾦、钢铁、煤矿和交通等部门⼤量使⽤各种整流设备、交直流换流设备和电⼦电压调整设备，电熔炼设备、电化学设备、矿井起重设备、露天采掘设备、电⽓机车等与⽇俱增，同时种类繁多的照明器具、娱乐设施和家⽤电器等普及使⽤，使得电⼒系统波形严重变形。
2：:电⼒谐波的主要危害有：（1）引起串联谐振及并联谐振，放⼤谐波，造成危险的过电压或过电流；（2）产⽣谐波损耗，使发、变电和⽤电设备效率降低；（3）加速电⽓设备及电⼒变压器绝缘⽼化，使其容易击穿，从⽽缩短它们的使⽤寿命；（4）使设备（如电机、继电保护、⾃动装置、测量仪表、电⼒电⼦器件、计算机系统、精密仪器等）运转不正常或不能正确操作；（5）⼲扰通讯系统，降低信号的传输质量，破坏信号的正确传递，甚⾄损坏通信设备。
（6）使开关（断路器）过载，造成经常性跳闸。
由于谐波电流在导体表⾯流动，引起导体发热，降低了开关的实际容量所致。
无功补偿讲课课件
无功补偿的原理及 实现方式
无功补偿装置的组 成及工作原理
无功补偿的重要性
提高电力系统稳定性：无功补偿能够平衡电力系统的无功功率，减少电压波动和 闪变，提高电力系统的稳定性。
降低线损：无功补偿能够减少线路中的无功电流，从而降低线路损耗，提高电力 输送效率。
提高功率因数：无功补偿能够提高电力系统的功率因数，减少无功功率的消耗， 提高用电设备的效率。
无功补偿讲课课件
汇报人：PPT
目录
添加目录标题
01
无功补偿装置
04
无功补偿概述
02
无功补偿的应用场景
05
无功补偿技术
03
无功补偿的优化策略
06
添加章节标题
无功补偿概述
定义与作用
无功补偿的定义 无功补偿的作用 无功补偿的理
无功补偿的基本概 念
无功补偿的作用
绿色无功补偿技术： 采用新能源、清洁 能源等绿色技术， 实现无功补偿设备 的绿色化和环保化， 促进电力系统的可
持续发展。
无功补偿面临的挑战与机遇
挑战：技术更新换代快，需要不断跟进；市场竞争激烈，需要提高产品质 量和服务水平；环保要求提高，需要降低能耗和排放。
机遇：随着电力系统的智能化和电网的升级，无功补偿技术将有更大的发展空间；新能源 和智能电网的发展将带来新的市场需求；技术创新和产业升级将提高企业的竞争力和市场 份额。
添加标题
添加标题
选择合适的投切方式和控制策略
添加标题
添加标题
定期对装置进行维护和检修
优化无功补偿的控制策略
引言：介绍无功补偿的重要性及其优化策略的意义
控制策略：阐述无功补偿的控制策略，包括电压控制、无功功率平衡、有功功率平衡等 优化方法：介绍无功补偿的优化方法，如基于遗传算法、粒子群算法等智能优化算法的应用
谐波抑制和无功补偿装置课件
本节主要讨论第二种思路
问题的提出
电力有源滤波器原理 二、电力有源滤波器的基本原理(以并联型为例）
电力有源滤波的核心问题
三、电力 有源滤波的两个核心问题 作为电力有源滤波器的方式虽有各种方案， 但控制上可归结为两个问题：
● 检测器能从畸变电流中取得与补偿电流相应 的指令值 ；
● 变流装置能追随指令值产生补偿电流。
3、注入电路方式
分析该电路的工作原理 提示： 这是为降低APF容量而 提出的一种新型电路。
（1）C2、L在电源电压的基波频率附近发生串联谐振， 基波电压绝大部分由C1承担，APF只承受很小一部分基波 电压。 （2）C1起无功补偿作用。 （3）APF不能补偿基波无功。
（二）串联型滤波器
滤波器和被补偿对象串联接入电网，主要用于补偿 可看作电压源的谐波源，使供电点电压成为正弦。
的 工流工
大 小
。
作 绕 组 的
大 小 来 控
作 原 理
感制 ：
抗铁 它
，心 通
以的 过
改饱 改
变和 变
交程 控
流度 制
工， 绕
作从 组
电而 中
流改 的
iL
பைடு நூலகம்
变电
3.晶闸管控制电抗器型（Thyrist Controlled Reactor —— TCR）
置来 工
吸 收 的 无
控 制 了 通
作 原 理
固
自饱和
定
电抗器
电 容
器
组
自饱和电抗器工作原理
静止无功补偿装置
自饱和电抗器无功补偿装置依靠电抗器自身固有的能力 来稳定电压，它利用铁心的饱和特性，使滞后的无功功率 随端压的升降而增减。工程上，一般将饱和电抗器的铁心 设计在超过磁化曲线转折处运行，此时铁心完全饱和，饱 和电抗器就象空心电抗器一样，电压与电流保持线性关系。
问题的提出
电力有源滤波器原理 二、电力有源滤波器的基本原理(以并联型为例）
电力有源滤波的核心问题
三、电力 有源滤波的两个核心问题 作为电力有源滤波器的方式虽有各种方案， 但控制上可归结为两个问题：
● 检测器能从畸变电流中取得与补偿电流相应 的指令值 ；
● 变流装置能追随指令值产生补偿电流。
3、注入电路方式
分析该电路的工作原理 提示： 这是为降低APF容量而 提出的一种新型电路。
（1）C2、L在电源电压的基波频率附近发生串联谐振， 基波电压绝大部分由C1承担，APF只承受很小一部分基波 电压。 （2）C1起无功补偿作用。 （3）APF不能补偿基波无功。
（二）串联型滤波器
滤波器和被补偿对象串联接入电网，主要用于补偿 可看作电压源的谐波源，使供电点电压成为正弦。
的 工流工
大 小
。
作 绕 组 的
大 小 来 控
作 原 理
感制 ：
抗铁 它
，心 通
以的 过
改饱 改
变和 变
交程 控
流度 制
工， 绕
作从 组
电而 中
流改 的
iL
பைடு நூலகம்
变电
3.晶闸管控制电抗器型（Thyrist Controlled Reactor —— TCR）
置来 工
吸 收 的 无
控 制 了 通
作 原 理
固
自饱和
定
电抗器
电 容
器
组
自饱和电抗器工作原理
静止无功补偿装置
自饱和电抗器无功补偿装置依靠电抗器自身固有的能力 来稳定电压，它利用铁心的饱和特性，使滞后的无功功率 随端压的升降而增减。工程上，一般将饱和电抗器的铁心 设计在超过磁化曲线转折处运行，此时铁心完全饱和，饱 和电抗器就象空心电抗器一样，电压与电流保持线性关系。
无功补偿基础知识课件
无功补偿的配置与选型
配置原则
按照无功功率的分布和需求，合理配置 无功补偿装置，包括容量、类型、位置等。
VS
选型考虑因素
根据负荷性质、电网条件、运行要求等， 选择合适的无功补偿装置，包括并联电容 器、并联电抗器、静止无功补偿装置等。
无功补偿的监测与控制
监测方法
控制策略
THANKS
感谢观看
无功补偿基础知识课件
目 录
• 无功补偿基本概念 • 无功补偿设备 • 无功补偿原理 • 无功补偿的应用场景 • 无功补偿的效益与优化 • 无功补偿的相关计算
contents
01
无功补偿基本概念
无功功率定 义
无功功率 视在功率
无功功率的作用
建立和维持磁场
传递能量
无功功率在电力系统中还用于传递能 量。在输电线路中，无功功率有助于 抵消线路的感抗，提高系统的稳定性。
详细描述
在建筑领域中，各种建筑物和公共设施都是无功补偿技术 的应用对象。例如，在高层建筑、医院、商场等建筑物中， 无功补偿技术被广泛应用于供电系统中，以提高供电质量 和节能效果。此外，在公共设施中，如公园、广场等，无 功补偿技术也被广泛应用于照明系统中，以改善照明效果 和节能效果。
05
无功补偿的效益与优化
无功补偿的效益分析
提高电力系统的功率因数
改善电压质量
增加电力设备的容量
延长电力设备的使用寿命
无功补偿的优化策略
合理配置无功补偿设备
根据电力系统的实际情况，合理配置 无功补偿设备的位置、容量和类型， 以达到最优的补偿效果。
动态调整无功补偿
根据电力系统的运行状态和负荷变化， 动态调整无功补偿设备的运行参数， 以达到最优的补偿效果。
《无功补偿与滤波》课件
投切开关的选择
投切开关应选择可靠性高、寿 命长、能快速响应的开关，以 保证无功补偿装置的正常运行
。
无功补偿的实现方法与步骤
无功补偿的实现方法
01
无功补偿的实现方法主要有集中补偿、分组补偿和个别补偿三
种。
集中补偿
02
在变电所或配电所的母线上安装电容器组，实现对整个供电区
域的集中补偿。
分组补偿
03
在配电变压器的低压侧或高压侧安装电容器组，实现对特定用
04
无功补偿与滤波的结合 应用
无功补偿与滤波的关联性
无功补偿和滤波都是为了改善电 力系统的电能质量，减少谐波和
无功损耗。
无功补偿装置通常由电容器、电 抗器和控制器组成，而滤波器则 由电容器、电感器和控制器组成
。
无功补偿和滤波在结构上相似， 但作用不同，无功补偿主要提供 无功功率，而滤波主要滤除谐波
《无功补偿与滤波》ppt课件
目录
• 无功补偿技术概述 • 无功补偿原理与实现 • 滤波技术原理与应用 • 无功补偿与滤波的结合应用 • 发展趋势与展望
01
无功补偿技术概述
无功补偿的定功率因数、降低线路损耗、改善电压质量的 技术。
详细描述
无功补偿通过向电力系统注入无功功率，以抵消系统中的无功损耗，从而提高 电力系统的功率因数，降低线路损耗，改善电压质量，提高电力系统的稳定性 和可靠性。
户的分组补偿。
无功补偿的实现方法与步骤
个别补偿
在电动机等用电设备旁边安装电容器，实现对特定设备的个别补 偿。
无功补偿的实现步骤
无功补偿的实现步骤包括需求分析、方案设计、设备选型、安装 调试、运行维护等。
需求分析
根据电力系统的实际情况，分析无功功率的需求和分布情况。
公司治理-无功补偿和谐波治理基本原理和方法(PPT60页)
S P2 Q2
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电 网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地 补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的 感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感 性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
无功补偿基础知识
在交流电网中，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，而是表面上的数值，叫做视在 功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏 安，用字母kVA表示。
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性质 的电器 电阻丝、加热、发光装置
电网基 本元件
电感性质 的电器
电动机、变压器等
电容性质 电容器、电缆等 的电器
无功补偿基础知识
2、提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ
比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功 率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相 位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电 压U和电流I的乘积，即：P=U×I
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电 网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地 补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的 感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感 性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
无功补偿基础知识
在交流电网中，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，而是表面上的数值，叫做视在 功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏 安，用字母kVA表示。
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性质 的电器 电阻丝、加热、发光装置
电网基 本元件
电感性质 的电器
电动机、变压器等
电容性质 电容器、电缆等 的电器
无功补偿基础知识
2、提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ
比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功 率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相 位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电 压U和电流I的乘积，即：P=U×I
《无功补偿培训资料》课件
《无功补偿培训资料》 PPT课件
教育培训的重要性
概念与原理
1 什么是无功补偿？
无功补偿是一种电力系统中的补偿措施，用于消除或减小无功功率。
2 无功补偿的原理
通过在电路中加入电容、电感元件来对电力进行调整，从而改善功率因数。
分类
1 静态无功补偿
采用电容器、电感器等元件来实现无功功率 的补偿。
2 动态无功补偿
2
优化补偿方案
根据电力系统的特点和需求，设计合理的补偿方案。
3
效果验证与调整
进行补偿系统的效果验证，根据实际情况进行调整和优化。
用于改善电力质量，提高能源利用率。
用于提高电网稳定性，减少传输损耗。
3 矿山和建筑
用于解决电力领域的供电不足和电力质量问题。
选型和参数设置
1 考虑功率因数
根据电力系统的负载特点和需求，选择适当的补偿设备。
2 计算补偿容量
通过电力系统的负荷计算，确定所需的补偿容量。
系统的设计与优化
1
分析电力系统
通过对电力系统的分析，确定无功补偿的需求。
采用无功发生器等设备通过电路力系统功率因数
降低系统中的无功损耗，减少电能的浪费。
2 稳定电力网电压
通过补偿无功功率，可以减少电压波动，提高电能传输效率。
3 减少线损
无功补偿能够减少电能的传输损耗，降低电网的线损率。
应用领域
1 工厂和企业
2 电力系统
教育培训的重要性
概念与原理
1 什么是无功补偿？
无功补偿是一种电力系统中的补偿措施，用于消除或减小无功功率。
2 无功补偿的原理
通过在电路中加入电容、电感元件来对电力进行调整，从而改善功率因数。
分类
1 静态无功补偿
采用电容器、电感器等元件来实现无功功率 的补偿。
2 动态无功补偿
2
优化补偿方案
根据电力系统的特点和需求，设计合理的补偿方案。
3
效果验证与调整
进行补偿系统的效果验证，根据实际情况进行调整和优化。
用于改善电力质量，提高能源利用率。
用于提高电网稳定性，减少传输损耗。
3 矿山和建筑
用于解决电力领域的供电不足和电力质量问题。
选型和参数设置
1 考虑功率因数
根据电力系统的负载特点和需求，选择适当的补偿设备。
2 计算补偿容量
通过电力系统的负荷计算，确定所需的补偿容量。
系统的设计与优化
1
分析电力系统
通过对电力系统的分析，确定无功补偿的需求。
采用无功发生器等设备通过电路力系统功率因数
降低系统中的无功损耗，减少电能的浪费。
2 稳定电力网电压
通过补偿无功功率，可以减少电压波动，提高电能传输效率。
3 减少线损
无功补偿能够减少电能的传输损耗，降低电网的线损率。
应用领域
1 工厂和企业
2 电力系统
无功补偿技术介绍PPT课件
2021/3/28
2021
32
三、无功和电压的调整
3.2 无功功率电源
3.2.2 同步调相机
同步调相机实际上是一个空载运行的同步电动机。在过 励磁运行时，它可以向系统提供感性无功功率而起到无 功电源的作用，提高系统电压。在欠励磁运行时，它能 从系统吸收感性无功功率而起到无功负荷的作用，降低 系统电压。
多的负荷，减少了变压器的投资。
2021/3/28
2021
14
一、无功补偿基础知识
1.4 无功补偿
▪ (4)、减少电费支出 ▪ (1)、避免功率因数低于规定值而受罚； ▪ (2)、减少用户配电网内的无功传输而造成的有功
损耗；
2021/3/28
2021
15
一、无功补偿基础知识
1.4 无功补偿
减收电费
6
一、无功补偿基础知识
1.3 功率因数
▪ 电力系统中的负荷并不是纯感性或纯容性
的，是集容性、感性和阻性的综合负载， 这种负载的电压和电流的向量之间有一定 的相位差，相位角的余弦值就是功率因数 值，也是有功功率与视在功率之比。计算 公式为：COSΦ=P/S=P/√(P2 +Q2)
2021/3/28
2021
2021/3/28
2021
3
一、无功补偿基础知识
1.1.1 感性无功功率
由于电感线圈是储藏磁场能量的元件，当线圈加上交 流电压后，当电压交变时，相应的磁场能量也随着变 化，当电压增大，电流和磁场能量也相应增强，此时 线圈的磁场能量将外电源供给的能量以磁场能量形式 储藏起来，当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁 场能量释放并输回外电路中，电感电路不消耗功率。 电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往复交换。
无功补偿及谐波治理技术交流PPT课件
1、供电系统单一恒定电网标称频率，规定的电压等级、正弦函数波形变化 的交流电向用户供电 2、供电系统始终保持三相交流电压和负荷电流的平衡 3、供电系统电能的供应充足，即供电不中断
无功功率波形示意图
电能质量
电能质量可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、 电流或频率的偏差，其内容包括频率的偏差、电压偏差、电压波动与闪 变、三相不平衡、暂态或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时中断 以及供电连续性等。
28
调压器+无功补偿现场安装图
29
4.10、三相不平衡治理装置
30
4.11、静止有功发生器SVG
31
4.12、低压有源滤波器APF
32
目录
1
电能质量
2
低电压情况概述
3
技术解决方案
4
主要技术产品
5
典型应用案例
33
方案二、配电台区增容、降损改造
将城区、农网中部分的户均供电容量低于3kVA、损耗较高的老旧S9型配电变 压器，进行增容改造，更换为S13或者非晶合金变压器，或者更换为有载调容调压 配电变压器。
接触器
导通后无功耗 节点易损坏，不能频 繁投切
晶闸管开关
优点：电压过零触发 、电流过零切除、开关 无触点、响应速度快缺 点：散热及能耗
复合开关
新型控制器要求
目录
1
电能质量
2
低电压情况概述
3
技术解决方案
4
主要技术产品
5
典型应用案例
23
主要技术产品
产品种类
高、中、低无功补偿装置； 高、中、低压线路调压器；
电能控制技术从功能上可分：
有功补偿、无功补偿、谐波滤波三大类
无功功率波形示意图
电能质量
电能质量可以定义为：导致用电设备故障或不能正常工作的电压、 电流或频率的偏差，其内容包括频率的偏差、电压偏差、电压波动与闪 变、三相不平衡、暂态或瞬态过电压、波形畸变、电压暂降与短时中断 以及供电连续性等。
28
调压器+无功补偿现场安装图
29
4.10、三相不平衡治理装置
30
4.11、静止有功发生器SVG
31
4.12、低压有源滤波器APF
32
目录
1
电能质量
2
低电压情况概述
3
技术解决方案
4
主要技术产品
5
典型应用案例
33
方案二、配电台区增容、降损改造
将城区、农网中部分的户均供电容量低于3kVA、损耗较高的老旧S9型配电变 压器，进行增容改造，更换为S13或者非晶合金变压器，或者更换为有载调容调压 配电变压器。
接触器
导通后无功耗 节点易损坏，不能频 繁投切
晶闸管开关
优点：电压过零触发 、电流过零切除、开关 无触点、响应速度快缺 点：散热及能耗
复合开关
新型控制器要求
目录
1
电能质量
2
低电压情况概述
3
技术解决方案
4
主要技术产品
5
典型应用案例
23
主要技术产品
产品种类
高、中、低无功补偿装置； 高、中、低压线路调压器；
电能控制技术从功能上可分：
有功补偿、无功补偿、谐波滤波三大类
《无功补偿技术讲稿》课件
收容性无功功率或发出感性无功功率，对电力系统 中的无功功率进行补偿，从而降低线路损耗、提高电压质量。
无功补偿的实现方式
集中补偿
在电力系统中，将无功补偿装置 集中安装在变电站或配电室内， 实现对系统无功功率的集中补偿
。
分散补偿
在电力系统中，将无功补偿装置分 散安装在用电设备或线路中，实现 对设备或线路的无功功率进行分散 补偿。
无功补偿技术的智能化发展需要加强与相关领域的合作，如 人工智能、物联网等，共同推动智能化技术的发展和应用。 同时，需要关注智能化技术对数据安全和隐私保护的影响， 确保系统的安全性和可靠性。
无功补偿技术的绿色化发展
无功补偿技术的绿色化发展是当前社会对环境保护的迫切需求。随着环保意识的 不断提高，无功补偿技术需要不断优化和改进，降低能耗和排放，减少对环境的 影响。
新型无功补偿技术的研发需要不断投入资金和人力资源，加强产学研合作，推动科技成果的转化和应用。同时，需要关注技 术的安全性和可靠性，确保无功补偿系统的稳定运行和安全性。
无功补偿技术的智能化发展
无功补偿技术的智能化发展是未来的重要趋势。随着人工智 能、大数据等技术的不断发展，无功补偿系统将能够实现自 适应调节、智能控制等功能，进一步提高系统的自动化和智 能化水平。
《无功补偿技术讲稿》 ppt课件
contents
目录
• 无功补偿技术概述 • 无功补偿的原理与实现 • 无功补偿的应用场景 • 无功补偿技术的挑战与解决方案 • 无功补偿技术的发展趋势
无功补偿技术概述
01
定义与特点
总结词
无功补偿技术的定义和特点
详细描述
无功补偿技术是一种用于提高电力系统功率因数和改善电压质量的技术。它通过在电力 系统中安装无功补偿装置，如并联电容器、静止无功补偿器等，来吸收或发出无功功率 ，以平衡系统中的无功负荷。无功补偿技术具有稳定性好、响应速度快、调节范围广等
无功补偿的实现方式
集中补偿
在电力系统中，将无功补偿装置 集中安装在变电站或配电室内， 实现对系统无功功率的集中补偿
。
分散补偿
在电力系统中，将无功补偿装置分 散安装在用电设备或线路中，实现 对设备或线路的无功功率进行分散 补偿。
无功补偿技术的智能化发展需要加强与相关领域的合作，如 人工智能、物联网等，共同推动智能化技术的发展和应用。 同时，需要关注智能化技术对数据安全和隐私保护的影响， 确保系统的安全性和可靠性。
无功补偿技术的绿色化发展
无功补偿技术的绿色化发展是当前社会对环境保护的迫切需求。随着环保意识的 不断提高，无功补偿技术需要不断优化和改进，降低能耗和排放，减少对环境的 影响。
新型无功补偿技术的研发需要不断投入资金和人力资源，加强产学研合作，推动科技成果的转化和应用。同时，需要关注技 术的安全性和可靠性，确保无功补偿系统的稳定运行和安全性。
无功补偿技术的智能化发展
无功补偿技术的智能化发展是未来的重要趋势。随着人工智 能、大数据等技术的不断发展，无功补偿系统将能够实现自 适应调节、智能控制等功能，进一步提高系统的自动化和智 能化水平。
《无功补偿技术讲稿》 ppt课件
contents
目录
• 无功补偿技术概述 • 无功补偿的原理与实现 • 无功补偿的应用场景 • 无功补偿技术的挑战与解决方案 • 无功补偿技术的发展趋势
无功补偿技术概述
01
定义与特点
总结词
无功补偿技术的定义和特点
详细描述
无功补偿技术是一种用于提高电力系统功率因数和改善电压质量的技术。它通过在电力 系统中安装无功补偿装置，如并联电容器、静止无功补偿器等，来吸收或发出无功功率 ，以平衡系统中的无功负荷。无功补偿技术具有稳定性好、响应速度快、调节范围广等
无功补偿和谐波治理基本原理和方法
无功补偿和谐波治理基本原理和方法无功补偿和谐波治理是电力系统中的重要技术手段，对保障电力系统的稳定运行和优化电能质量具有重要作用。
本文将就无功补偿和谐波治理的基本原理和方法进行阐述。
一、无功补偿的基本原理和方法无功补偿是指通过在电力系统中加入一定的无功功率，以调节系统功率因数，提高电力系统的功率因数或者改善电力负载的无功状态，从而减小无功功率的损耗和电力负荷的无功波动。
无功补偿可以分为静态无功补偿和动态无功补偿两种形式。
静态无功补偿一般采用的是电容器或者电感器进行补偿。
当电力系统中存在较多的感性负载时，会导致系统的功率因数较低，造成无功功率的浪费。
此时可以通过并联连接电容器，来产生与感性负载相抵消的电感负载，从而提高整个系统的功率因数。
同样的，当电力系统中存在较多的容性负载时，可以通过串联连接电感器进行补偿。
动态无功补偿主要采用的是无功定子励磁方式，即在电力系统中加入特定的功率电子器件和控制策略，通过动态调节电力系统的功率因数，实现无功功率的补偿和优化。
常用的动态无功补偿设备有STATCOM（静态同步补偿器）、SVC（静态无功补偿装置）和SVG（静态无功发生器）等。
二、谐波治理的基本原理和方法谐波是指电力系统中频率是整数倍关系的波动，一般表现为电压和电流的波形畸变。
谐波问题会对电力系统的安全稳定运行产生不良影响，并且会给电力设备带来电力损耗、发热和振动等问题。
谐波治理的基本原理是通过采取一定的措施，减小电力系统中谐波的水平，提高电能质量和设备的可靠性。
常见的谐波治理方法包括滤波、变压器设计、谐波抑制器和谐波发生器等。
滤波器的作用是通过选择性地吸收特定频率的谐波，以减小谐波的水平，保证电力系统的正常运行。
根据电力系统中谐波的特点，滤波器可以分为谐波电流滤波器和谐波电压滤波器。
变压器设计也是一种常见的谐波治理方法。
通过在变压器中加入一定的谐波制约器件和调整变压器参数，可以减小电力系统中谐波的水平。
此外，还可以通过调整电力系统的耦合方式和变压器的接线方式，来降低谐波水平。
谐波和无功功率补偿技术基本原理PPT
(1) n=3k(k=1, 2, 3, ,下同)，即n为3、6、9等时，三 相电压的谐波大小和相位均相同，为零序性谐波。 (2) n=3k+1，即n为4、7、10等时，b相电压比a相滞 后2/3，c相电压比a相电压超前2/3，这些次数的谐波 均为正序性谐波。对称三相电路的基波本身也是正序 性的。 (3) n=3k-1，即n为2、5、8等时，b相电压比a相超前 2/3，c相电压比a相电压滞后2/3，这些次数的谐波均 为负序性谐波。
可解决的问题
谐波
有源电力滤波器 （APF）
( 缺口 ) 稳态过电压 、欠电压 ( 电压波 动) 闪变 三相 不对称
10/
1.1.5 用于电能质量控制的 新型电力电子装置
可解决的问题
动态电压恢复器 （DVR）
电压幅度凹陷 电压幅度凸升 ( 短时中断 )
11/
1.2 谐波与无功简介
1.2.1 谐波问题及研究现状 1.2.2 谐波抑制
设a相电压所含的n次谐波为
uan 2Un sin(nt n )
ubn 2Un sin(nt 2n / 3 n u ) 2Un sin(nt 2n / 3 n )
cn
则b、c相电压所含n次谐波就分别为
34/
2.1.2 谐波分析
对上面各式进行分析，可得出以下结论
13/
1.2.1 谐波问题及研究现状
谐波研究的意义 – 谐波的危害十分严重； – 影响电力电子技术自身发展； 环保，建立“绿色”电力系统。
谐波问题的研究方向
1) 2) 3) 4) 谐波相关的功率定义和功率理论； 谐波分析以及谐波影响和危害的分析； 谐波的补偿和抑制； 谐波相关的测量和限制谐波标准问题。
2.1.1 谐波的基本概念 2.1.2 谐波分析
可解决的问题
谐波
有源电力滤波器 （APF）
( 缺口 ) 稳态过电压 、欠电压 ( 电压波 动) 闪变 三相 不对称
10/
1.1.5 用于电能质量控制的 新型电力电子装置
可解决的问题
动态电压恢复器 （DVR）
电压幅度凹陷 电压幅度凸升 ( 短时中断 )
11/
1.2 谐波与无功简介
1.2.1 谐波问题及研究现状 1.2.2 谐波抑制
设a相电压所含的n次谐波为
uan 2Un sin(nt n )
ubn 2Un sin(nt 2n / 3 n u ) 2Un sin(nt 2n / 3 n )
cn
则b、c相电压所含n次谐波就分别为
34/
2.1.2 谐波分析
对上面各式进行分析，可得出以下结论
13/
1.2.1 谐波问题及研究现状
谐波研究的意义 – 谐波的危害十分严重； – 影响电力电子技术自身发展； 环保，建立“绿色”电力系统。
谐波问题的研究方向
1) 2) 3) 4) 谐波相关的功率定义和功率理论； 谐波分析以及谐波影响和危害的分析； 谐波的补偿和抑制； 谐波相关的测量和限制谐波标准问题。
2.1.1 谐波的基本概念 2.1.2 谐波分析
谐波抑制与无功功率补偿PPT课件
3
一、谐波的基本概念、产生与危害
1、谐波畸变
波形畸变是由电力系统中的非线性设备引起 的，流过非线性设备的电流和加在其上的电压不 成比例关系。图1-1给出了在一个简单的非线性 电阻上施加正弦电压的例子，非线性电阻上电压 和电流的关系随所给出的特性曲线变化。虽然该 电阻上所加电压是理想正弦波，但流过其中的电 流却是非正弦的，即出现了谐波畸变问题。当电 压有较小增加时，电流可能成倍增加，并且其波 形也将发生变化。
18
一、谐波的基本概念、产生与危害
i i()
i i(t)
0
34
0 12
t
0
1
2
(t)
3
4
t
图1-3 电压磁通为正弦波时变压器励磁电流波形
19
一、谐波的基本概念、产生与危害
整流装置
u
id
V1
ud
i
u
ud
Z
V4
V2
id
Id
0
ωt ωt
Id
ωt
i0
ωt
（ a ） 原 理 接 线 图 ；
（ b ） 电 压 、 电 流 波 形
谐波电流放大 状况
轻度放大 严重放大 谐振 严重放大 轻度放大 完全滤波 分流
主系统电流 电容器电流
1～2 2～+∞ ∞ －∞～－1 －1～0
0
0 sh 1
0～－1
－1～－∞
Hale Waihona Puke ∞+∞～2
2～1
1
0 sh 1
27
二、谐波谐振与放大
2、三次谐波问题
通常认为，3及其倍数次谐波分量在变压器的三角形 绕组中短路、环流，线路中没有这些分量。事实上变压 器本身就是一个以3、5次谐波为主的谐波源。由于Y，d 变压器的三相磁路并不完全对称，同时三相电源电压不 仅在幅值上有差别，而且在相位上也不是准确地相差 120度
一、谐波的基本概念、产生与危害
1、谐波畸变
波形畸变是由电力系统中的非线性设备引起 的，流过非线性设备的电流和加在其上的电压不 成比例关系。图1-1给出了在一个简单的非线性 电阻上施加正弦电压的例子，非线性电阻上电压 和电流的关系随所给出的特性曲线变化。虽然该 电阻上所加电压是理想正弦波，但流过其中的电 流却是非正弦的，即出现了谐波畸变问题。当电 压有较小增加时，电流可能成倍增加，并且其波 形也将发生变化。
18
一、谐波的基本概念、产生与危害
i i()
i i(t)
0
34
0 12
t
0
1
2
(t)
3
4
t
图1-3 电压磁通为正弦波时变压器励磁电流波形
19
一、谐波的基本概念、产生与危害
整流装置
u
id
V1
ud
i
u
ud
Z
V4
V2
id
Id
0
ωt ωt
Id
ωt
i0
ωt
（ a ） 原 理 接 线 图 ；
（ b ） 电 压 、 电 流 波 形
谐波电流放大 状况
轻度放大 严重放大 谐振 严重放大 轻度放大 完全滤波 分流
主系统电流 电容器电流
1～2 2～+∞ ∞ －∞～－1 －1～0
0
0 sh 1
0～－1
－1～－∞
Hale Waihona Puke ∞+∞～2
2～1
1
0 sh 1
27
二、谐波谐振与放大
2、三次谐波问题
通常认为，3及其倍数次谐波分量在变压器的三角形 绕组中短路、环流，线路中没有这些分量。事实上变压 器本身就是一个以3、5次谐波为主的谐波源。由于Y，d 变压器的三相磁路并不完全对称，同时三相电源电压不 仅在幅值上有差别，而且在相位上也不是准确地相差 120度
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
S P2 Q2
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电 网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地 补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的 感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感 性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
无功补偿基础知识
在交流电网中，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，而是表面上的数值，叫做视在 功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏 安，用字母kVA表示。
无功补偿基础知识
❖※分组投切型变电站无功自动补偿设备： ❖1、组成结构：控制单元、真空接触器、干
式铁心电抗器、高压并联电容器、放电线 圈、避雷器、喷逐式熔断器、隔离刀闸等。
❖2、工作原理：设备控制单元根据变电站 PT\CT采集的电压和电流，经过控制运算 处理，由微机控制器发出投或切的指令， 控制真空接触器的分合，从而实现对电容 器组的等容或不等容投切。
无功补偿基础知识
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。
无功补偿基础知识
❖ 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
❖
IIcIrl
❖ 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。
无功补偿（滤波）
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、什么是功率、功率因数
无
功
2、提高功率因数的意义
补
偿
3、无功补偿的基本原理和方法
基
础
4、无功补偿在系统中的作用
知
识
5、无功补偿设备的种类
无功补偿（滤波）
二
1、谐波的含义
谐
波
2、谐波的产生
治
理
3、谐波的危害
（
滤
4、谐波治理的必要性
波
）
5、谐波治理的方法
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
无功补偿基础知识
P+jQ
PL+jQL
系统
-jQC
负载
无功补偿原理图
功率平衡： P jQ PL jQ L - jQ C PL j ( Q L - Q C )
P PL
Q QL - QC
cos cos tg - 1 ( Q )
P 当 Q L Q C时 :
P PL { Q 0
cos 1 . 0
❖ 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。
无功补偿基础知识
❖3、产品特点： ❖ 实时跟踪、动态补偿 ❖ 编码投切、分级补偿 ❖ 控制方式灵活 ❖ 真空接触器投切电容器 ❖ 智能监控
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相 位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电 压U和电流I的乘积，即：P=U×I
电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分 能量不能转化为有功功率，因此称之为无功率Q。 此时电流滞后电压一个角度φ 。 在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功 功率和无功功率的几何和：
有功功率与视在功率的比值就是功率因数，用 COSφ表示，它是没有单位的。
COS=P/S (%)
无功补偿基础知识
功率因数,有功功率出力在设备容量中所占的比
重。
0cos1.0
功率三角形
S2 Q2 P2
Q
S
PScos
QSsin
P
节电：
P Q
S或cos=1
0
无功补偿基础知识
电阻性质 的电器 电阻丝、加热、发光装置
无功补偿基础知识
❖ 4、无功补偿在系统中的作用： ❖ 补偿无功功率，提高功率因数 ❖ 增加电网的传输能力，提高设备利用率 ❖ 降低线路损失和变压器有功损失 ❖ 减少设备容量 ❖ 改善电压质量
无功补偿基础知识
❖ 5、无功补偿装置的种类： ❖分组投切型变电站无功自动补偿设备 ❖调压调容型变电站无功自动补偿设备 ❖高压静止无功补偿设备（SVC） ❖静止无功发生器 (SVG) ❖柱上高、低压无功自动补偿设备
无功补偿基础知识
❖3、无功补偿的原理和方法 把具有容性功率负荷的装置与感性功率
负荷，并联接在同一电路；当容性负载释 放能量时，感性负荷吸收能量；而当感性 负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量； 能量在两种负荷之间交换。
这样，感性负荷所吸收的无功功率，可 以从容性负荷输出的无功功率中得到补偿， 这就是无功功率补偿的基本。
▪ 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗 （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） 仍能回输到电网，因此，凡实际为电器（电 阻性质）所吸收的电功率叫有功功率。电感 和电容所储的电能仍能回输到电网，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。
电网基 本元件
电感性质 的电器
电动机、变压器等
电容性质 电容器、电缆等 的电器
无功补偿基础知识
❖2、提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ
比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功 率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识
根据全国用电规定，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以上， 其它用户，100kVA及以上电力用户和大中 型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业 用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不 到上述规定的用户，供电部门会在其用户 使用电费的基础上，按一定比例对其进行 罚款。所以，需要提高用户的功率因数， 必须进行无功补偿。
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电 网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地 补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的 感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感 性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
无功补偿基础知识
在交流电网中，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，而是表面上的数值，叫做视在 功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏 安，用字母kVA表示。
无功补偿基础知识
❖※分组投切型变电站无功自动补偿设备： ❖1、组成结构：控制单元、真空接触器、干
式铁心电抗器、高压并联电容器、放电线 圈、避雷器、喷逐式熔断器、隔离刀闸等。
❖2、工作原理：设备控制单元根据变电站 PT\CT采集的电压和电流，经过控制运算 处理，由微机控制器发出投或切的指令， 控制真空接触器的分合，从而实现对电容 器组的等容或不等容投切。
无功补偿基础知识
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。
无功补偿基础知识
❖ 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
❖
IIcIrl
❖ 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。
无功补偿（滤波）
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、什么是功率、功率因数
无
功
2、提高功率因数的意义
补
偿
3、无功补偿的基本原理和方法
基
础
4、无功补偿在系统中的作用
知
识
5、无功补偿设备的种类
无功补偿（滤波）
二
1、谐波的含义
谐
波
2、谐波的产生
治
理
3、谐波的危害
（
滤
4、谐波治理的必要性
波
）
5、谐波治理的方法
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
无功补偿基础知识
P+jQ
PL+jQL
系统
-jQC
负载
无功补偿原理图
功率平衡： P jQ PL jQ L - jQ C PL j ( Q L - Q C )
P PL
Q QL - QC
cos cos tg - 1 ( Q )
P 当 Q L Q C时 :
P PL { Q 0
cos 1 . 0
❖ 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。
无功补偿基础知识
❖3、产品特点： ❖ 实时跟踪、动态补偿 ❖ 编码投切、分级补偿 ❖ 控制方式灵活 ❖ 真空接触器投切电容器 ❖ 智能监控
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相 位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电 压U和电流I的乘积，即：P=U×I
电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分 能量不能转化为有功功率，因此称之为无功率Q。 此时电流滞后电压一个角度φ 。 在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功 功率和无功功率的几何和：
有功功率与视在功率的比值就是功率因数，用 COSφ表示，它是没有单位的。
COS=P/S (%)
无功补偿基础知识
功率因数,有功功率出力在设备容量中所占的比
重。
0cos1.0
功率三角形
S2 Q2 P2
Q
S
PScos
QSsin
P
节电：
P Q
S或cos=1
0
无功补偿基础知识
电阻性质 的电器 电阻丝、加热、发光装置
无功补偿基础知识
❖ 4、无功补偿在系统中的作用： ❖ 补偿无功功率，提高功率因数 ❖ 增加电网的传输能力，提高设备利用率 ❖ 降低线路损失和变压器有功损失 ❖ 减少设备容量 ❖ 改善电压质量
无功补偿基础知识
❖ 5、无功补偿装置的种类： ❖分组投切型变电站无功自动补偿设备 ❖调压调容型变电站无功自动补偿设备 ❖高压静止无功补偿设备（SVC） ❖静止无功发生器 (SVG) ❖柱上高、低压无功自动补偿设备
无功补偿基础知识
❖3、无功补偿的原理和方法 把具有容性功率负荷的装置与感性功率
负荷，并联接在同一电路；当容性负载释 放能量时，感性负荷吸收能量；而当感性 负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量； 能量在两种负荷之间交换。
这样，感性负荷所吸收的无功功率，可 以从容性负荷输出的无功功率中得到补偿， 这就是无功功率补偿的基本。
▪ 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗 （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） 仍能回输到电网，因此，凡实际为电器（电 阻性质）所吸收的电功率叫有功功率。电感 和电容所储的电能仍能回输到电网，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。
电网基 本元件
电感性质 的电器
电动机、变压器等
电容性质 电容器、电缆等 的电器
无功补偿基础知识
❖2、提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ
比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功 率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识
根据全国用电规定，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以上， 其它用户，100kVA及以上电力用户和大中 型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业 用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不 到上述规定的用户，供电部门会在其用户 使用电费的基础上，按一定比例对其进行 罚款。所以，需要提高用户的功率因数， 必须进行无功补偿。