电力电容器及无功补偿技术手册
电力电容器无功补偿技术与运行安全
一 ．
电 力 电 容 器 无 功补偿 的技 术原 理
无功功率补偿的基本原理是把具有容性功率 负荷 的装置与感性功率 负荷并联接在 同一电路 ，当容性负荷释放能量 时，感性负荷吸收能量 ； 而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 互相交换 。感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输 出的无 功功率 中 得到补偿 。
４ ． 继电保护 问题。 继电保 护主要 由 继 电保护成套装置实现， 继 电保护 装 置可 以有效的切除故 障电容器 ， 是保证 电力系统安全稳定运行 的重要 手段 。主要的电容器继 电保护措施有 ： ①三段式过流保护；②为防止系 统稳态过压造成电容器损坏而设置的过 电压保护 ；③为避免 系统 电源短 暂停投引 起 电容器瞬时重合造成 的过电压损坏而设置的低 电压保护 ； ④ 反 映电容器组中电容器 的内部击穿故 障而配置 的不平衡 电压保护 、不平 衡 电流保护或三相差电压保护。
５ ． 合 闸问题。电容器组禁止带电重合闸。主要是电容器放电需要一定 时间，当电容器组 的开关跳闸后 ， 如果 马上重合闸 ，电容器是来不及放 电的，在电容器中就可能残存着与重合 闸电压极性相反 的电荷 ，这将使 合 闸瞬间产生很 大的冲击电流 ，从而造成 电容器外壳膨胀 、喷油甚至爆 炸 。所以 ，电容器组再次合闸时 ， 必须在断路器断开 ３分钟之后才可进 行 。因此 ，电容器不允许装设 自动重合闸装置 。 ６ ． 允许运行 温度。电容器正 常工作时 ，其周围额定环境温度一般为 ４ ｏ ℃ —－ ２ ５ ￣ Ｃ； 其 内部介质 的温度应低于 ６ ５ ￣ Ｃ， 最高不得超过 ７ ０ ￣ Ｃ 。否 则会引起热击穿 ， 或是引起鼓肚现象 。电容器夕 Ｉ － 壳 的温度是在介质温度 与环境温度之间 ，不应超过 ５ ５ ￣ Ｃ。因此，应保持电容器室内通风 良好 ， 确保其运行温度不超过 允许值。 ７ ． 运行 中的放电声 问题。电容器在运行 时， 一般是没有声音的， 但在 某些情况下 ， 其在运行时也会存在放 电声的问题。针对不 同的问题提出 不 同的解决方案 ： ①将 电容器停运并放 电后把外套 管卸 出，擦干重新 装 好 ；②添加同种规格 的电容器油；③如放电声不止 ， 应拆开修理 ；④将 电容器停运并放电后进行处理 ， 使其芯子和外壳接触好 。 ８ ． 爆炸 问题。电容器在运行过程 中， 如 出现电容器 内部元件击穿 、 电 容器对外壳绝缘损坏 、密封不 良和漏油 、带电荷合 闸或是温度过高、通 风不 良、运行 电压过高 、谐波分量过大 、操作过电压等情况 ，都有可能 引起电容器损坏爆炸 。为预防电容器爆炸事故 ，正常情况下 ，可根据每 组相电容器通过 的电流量的大小 ， 配 以快速熔断器 ， 加强对 电容器组的 巡检 ，避免 出现电容器漏油、鼓肚现象 ，以防爆炸。
《2008年电力电容器无功补偿技术论文集》出版
二次 电压 和剩 余绕 组上 的 电压都 震荡 减小 直到 消
失为零 ， 以对 以上两种操作失误情况下剩余绕 所
组感 应 到二次 绕组 的 电压 幅值影 响不 大 。
根据 以上分析和变 电站所提供 的事故记 录， ３０ｋ ３ Ｖ桃 曲变 电站 和 ３０ｋ ３ Ｖ金 锁 变 电站 的主变
值 的 １１ ．７倍。同样在 Ｉ Ｃ Ｔ正常运行 时， 母 Ｖ 撤
运 Ⅱ母 Ｃ Ｔ 时 ， 果 首 先 撤 运 了 Ｂ 相 和 Ｃ 相 Ｖ 如 Ｃ Ｔ， 留下 Ａ相运 行 ， Ｖ 只 也会发 生 同样 的 问题 。 情况二 ： 电站 中 Ｉ Ｃ Ｔ正 常 运 行 ， 行 变 母 Ｖ 进
Ⅱ母 Ｃ Ｔ撤 出 运 行 操 作 。假 设 首 先 开 断 Ⅱ母 Ａ Ｖ 相 Ｃ Ｔ一 次 刀 闸 ， 时 在 Ⅱ母 Ｃ Ｔ 的开 口三 角 Ｖ 此 Ｖ 绕 组上 产生 １０Ｖ 的 电压 ，Ｉ 各相 Ｃ Ｔ电压 向 ０ 母 Ｖ 量 如 图 ８所 示 ， 母 Ｂ相 和 Ｃ相 Ｃ Ｔ二 次 电压升 Ｉ Ｖ
进行改进 ， 使错误的操作顺序无法进行。
参 考 文献 ：
［］ １ 陈乔 夫 ， 湘 生．互 感 器 电抗 器 的理论 与计 算 李
［ ．武 汉 ： 中理 工大 学 出版社 ，９ ２ Ｍ］ 华 １９ ． ［］ ２ 穆淑 云 ．电容 式 电压 互 感 器 暂态 性 能 的仿 真
计 算 ［］ Ｊ ．电力 电容 器 ，０ １ １ ． ２０ （ ） ［］ ３ 王德 忠 ， 季梅 ．电容式 电压 互感 器速 饱 和阻 王
第２ ９卷
第 ５期
电力 电容器 与无功补偿
Ｐｏ ｒ Ｃａ ａ ｉｏ ｗｅ ｐ ｃｔ ｒ＆ Ｒｅ ｃｉ ｅ Ｐ ｗｅ ｍｐｅ ｓ ｔｏ ａ ｔｖ ｏ ｒＣｏ ｎ ａ ｉｎ
电力系统中的电容器无功补偿控制技术研究
电力系统中的电容器无功补偿控制技术研究摘要：电力系统中的无功补偿是保障系统稳定运行的重要环节，而电容器无功补偿是一种常见而有效的手段。
本文针对电容器无功补偿技术在电力系统中的应用进行了深入研究，并对其控制技术进行了探讨。
1. 介绍电力系统中的无功补偿是维持系统电压稳定、提高电能质量的关键技术。
而电容器无功补偿则是其中一种重要的方式。
电容器无功补偿通过投入或切除电容器来提供或吸收无功功率，以达到调节系统功率因数和电压的目的。
本文将对电容器无功补偿技术进行研究，并重点探讨其控制技术。
2. 电容器无功补偿技术的原理电容器无功补偿技术的原理主要基于电容器具有较低的电阻和容性特性。
当电容器连接到电力系统中时，其容性会导致电流和电压之间的相位差，从而产生一定的无功功率。
通过适当调节电容器的容量和连接方式，可以使其吸收或提供所需的无功功率，以实现补偿效果。
3. 电容器无功补偿控制技术的分类电容器无功补偿控制技术可以分为静态补偿和动态补偿两种方式。
静态补偿主要包括静态无功补偿器（SVC）和静态同步补偿器（STATCOM）。
动态补偿则由相应的控制器实现，如电压源逆变器（VSI）和电流源逆变器（CSI）。
根据系统需求，可以选择不同的控制技术来进行电容器无功补偿。
4. 电容器无功补偿控制的关键技术电容器无功补偿控制的关键技术主要包括电容器的选择和防护、控制策略的设计和优化，以及控制系统的建立和稳定性分析。
合理选择电容器的容量和连接方式对于补偿效果至关重要。
控制策略的设计可以通过最大化补偿效果和优化系统性能来实现。
控制系统的建立和稳定性分析将确保电容器无功补偿控制的可靠性和稳定性。
5. 电容器无功补偿技术应用举例电容器无功补偿技术在电力系统中的应用非常广泛。
例如，在电压稳定控制方面，电容器无功补偿可以通过调节电容器的容量和投入时间来维持系统电压的稳定性。
在电能质量改善方面，电容器无功补偿可以减少电力系统中的谐波和电压波动，从而提高电能质量。
电力系统中的电容器无功补偿技术
电力系统中的电容器无功补偿技术随着电力需求的不断增长，电力系统的稳定性和效率成为关注的重点。
无功功率是系统中不可避免的存在，对电力系统的稳定性和供电质量产生很大的影响。
电容器无功补偿技术的引入成为解决无功功率问题的一种重要方法。
本文将探讨电容器无功补偿技术在电力系统中的应用和优势。
首先，了解电容器无功补偿技术的基本原理是必要的。
电容器是一种能够存储电荷的电器元件，具有无功部件，并且能够快速响应电力系统中的电压变化。
当电力系统中存在无功功率时，引入电容器无功补偿技术可以提供补偿电流，从而改善系统的功率因数。
电容器无功补偿技术通过提供负无功功率来补偿系统中的正无功功率，从而实现电力系统的功率平衡。
这种技术可以有效降低输电损耗和提高系统的稳定性。
其次，电容器无功补偿技术在电力系统中的应用是多样化的。
在输电线路中，长距离输电会导致无功功率的损失，而电容器无功补偿技术可以用于减少输电损耗，提高电力系统的效率。
此外，在配电系统中，电容器无功补偿技术可以用于降低谐波电流，提高电能质量。
在工业生产中，大型电机和设备的启动和停止会产生突变负载，从而导致无功功率的波动。
电容器无功补偿技术可以在瞬态过程中快速响应，提供稳定的无功功率补偿，降低对电力系统的冲击。
此外，电容器无功补偿技术还具有一些显著的优势。
首先，与传统的有源无功功率补偿技术相比，电容器无功补偿技术具有成本低、维护简便等优点。
传统的有源无功功率补偿技术需要使用复杂的电子器件和控制系统，而电容器无功补偿技术只需要使用简单的电容器和补偿控制器。
其次，电容器无功补偿技术可以快速响应电力系统的需求，提供快速的功率平衡。
无论是在长距离输电线路、配电系统还是工业生产过程中，电容器无功补偿技术都可以迅速对无功功率进行补偿，提高系统的稳定性和效率。
此外，电容器无功补偿技术还可以减少电力系统中的谐波污染，提高电能质量。
然而，电容器无功补偿技术也存在一些挑战和问题。
首先，由于电容器本身具有容量限制，无法进行无限的无功功率补偿。
电力电容器(静止无功补偿)试验作业指导书
电力电容器（静止无功补偿）试验作业指导书
1 金属氧化物避雷器的试验项目
1.1 测量绝缘电阻
并联电容器应在电极对外壳之间经
行，若有小套管则应对小套管用 1000V
兆欧表测量。
1.2 并联电容器的交流耐压试验
表：并联电容器交流耐压试验电压标准
额定电压（KV）<1 1 3 6 10 15 20 35
出厂试验电压（KV） 3 6 8/25 23/30 30/42 40/55 50/65 80/95 交接试验电压（KV） 2.25 4.5 18.76 22.5 31.5 41.25 48.75 71.25 注：斜线下的数据为外绝缘的干耐受电压
1.3 冲击合闸试验
冲击合闸试验应在额定电网电压下进行，应冲击3次。
说明：光伏电站一般不装设静止的无功补偿（即电力电容器），故本作业指导书不对该设备的试验做具体阐述。
《2008年电力电容器无功补偿技术论文集》出版
Ｒ Ｕ＋后 台软 件 ， 自单 元 ＋后 台软 件 ， 全 软 Ｔ 综 完
Ｖ Ｃ Ｑ 。
参 考文献 ： ［］ １ 陆安定 ．功率 因数与无 功补偿 ［ ．上海 ： Ｍ］ 上 海科 学普 及 出版社 ，０ ４ ２０ ．
电网 内部 分 区控 制 ： 灵敏度 解耦 控制 区域 ， 用
第２ ９卷
第 ６期
电 力 电 容 器 与无 功 补 偿
Ｐｏ ｒＣａ ａ ｉｏ ｗｅ ｐ ｃ ｔｒ＆ Ｒｅ ｃｉｅ Ｐ ｗｅ ｍｐｅ ｓ ｔｏ ａ ｔ ｏ ｒＣｏ ｖ ｎ ａ ｉｎ
Ｖｏ ． Ｎｏ． １２９ ６ Ｄｅ ． ２ ８ ｃ ００
２０ ０ ８年 ｌ ２月
计与分析［ ．国防工业出版社 ， ０ ． Ｍ］ ２ ４ ０ ［ ］ 华 人 民共 和 国 电 力 工 业 部 ． Ｂ ５２７— ２ 中 Ｇ ０２
下的经济 观念来 建模 ， 出了两类 目标 函数 ： 是 提 一 越限下用 最小 控制 代 价恢 复 正 常 运行 ； 是采 用 二
控制 ； 可设定 控制 次数 ， 有效地延 长装 置寿命 和保 障安 全 ； 可设 置不 同调压 方式 和控制点 定值 ， 拓展
控制 区域 ， 可保证 用户 的 电能质 量 ； 虑 了投 切 电 考 容器 的 间隔问题 以保证 不 产 生过 电压 ； 虑 了投 考 切 电容器 时的谐 波 以避 免 谐 振 ； 考虑 了两 台 以上 主变 分接 头控制 滑 档及 变 压 器环 流 问 题 ； 考虑 了
正常情 况下 网损最小 来使 系统运行 成本 优化 。两
类 目标 函数 的建 立 及 其 实现 ， 分 考 虑 了 电 网缺 充 乏发 电类 控制 手段 的特 点 ， 主要 对 电容器 组 和 有 载调压 分接头进 行 了计 算 ， 分别考 虑 了以下 问题 ： 优 化 的启 动条件 ： 事件 启动 、 行方 式转 化启 运
无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置
无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置电力系统中的无功补偿是调节电力负载的重要手段，它不仅可以提高电力质量，还能提高电网的传输能力。
而电容器作为无功补偿的重要组成部分，在电力系统中起着至关重要的作用。
本文将讨论无功补偿在电力系统中的电容器选择与配置。
一、电容器的选择电力系统中的电容器按其电压等级分为低压电容器和高压电容器。
在选择电容器时，需要考虑以下几个因素：1. 电容器的额定电压：电容器的额定电压应大于或等于系统运行电压，以保证其正常运行，并具有足够的安全裕度。
2. 电容器的容量：选择合适的电容器容量是保证无功补偿效果的关键。
容量过小，则无法达到预期的补偿效果；容量过大，则可能造成电力系统的谐振问题。
因此，在选择容量时，需要根据负载的无功功率需求进行合理补偿。
3. 电容器的损耗：电力系统中的电容器存在一定的损耗，这些损耗将转化为热量，影响电容器的寿命。
因此，在选择电容器时，需要考虑其损耗因数和寿命。
二、电容器的配置电容器的配置是指将电容器合理地安装在电力系统的不同位置，以实现最优的无功补偿效果。
1. 单点补偿：单点补偿是指将电容器集中安装在负载侧，通过控制器控制其开关，以实现对负载无功功率的补偿。
这种配置适用于小型的负载系统，能够提供有效的无功补偿。
2. 多点补偿：多点补偿是指将电容器分散安装在电力系统的不同位置，根据不同位置的负载功率需求，分别进行无功补偿。
这种配置适用于大型的负载系统，能够更加精确地进行无功补偿。
3. 静止补偿器配置：静止补偿器是一种集中式的无功补偿设备，它能够通过电力电子器件实现对电容器的精确控制。
在配置静止补偿器时，需要考虑电容器和补偿器之间的匹配，以及静止补偿器的控制策略。
三、电容器的维护与管理为了确保电容器能够正常运行并延长其使用寿命，需要进行定期的维护与管理。
具体措施包括：1. 定期检查电容器的运行状态，包括电压、电流和温度等参数的监测，以及电容器外观的检查。
2. 定期清洁电容器周围的环境，避免灰尘和湿气的积聚，影响电容器的散热和运行。
无功补偿技术对电力系统电容器谐振的解决方案
无功补偿技术对电力系统电容器谐振的解决方案电力系统中，电容器是一种常用的电力设备，用于提高系统的功率因数和电压质量。
然而，由于电容器具有谐振特性，其在运行过程中会引发电网谐振问题，给电力系统带来一系列的稳定性和安全性隐患。
为了解决这一问题，无功补偿技术被广泛应用于电力系统中。
本文将探讨无功补偿技术对电力系统电容器谐振问题的解决方案。
1. 无功补偿技术简介无功补偿技术是一种通过有源或无源装置来实现电力系统的无功功率控制的方法。
其主要包括静止无功补偿装置（SVC）和静止同步补偿装置（STATCOM）。
SVC通过变压器和可控电抗器来调节电网的无功功率，从而实现对电力系统电容器谐振的解决；STATCOM则利用可控器件来提供动态的无功功率支持，对电容器谐振问题起到很好的抑制作用。
2. 无功补偿技术对电容器谐振的解决方案2.1 电容器装置的优化设计为了减小电容器谐振引起的谐振问题，需要对电容器装置进行优化设计。
首先，应选择合适的电容器容量，并进行合理的布置和互连，以减小电容器的谐振响应。
其次，应对电容器进行适当的阻尼调节，以提高其阻尼能力，减少谐振产生的影响。
最后，通过有效的绝缘和接地措施，降低电容器装置的谐振风险。
2.2 无功补偿装置的使用无功补偿装置，特别是SVC和STATCOM，可以通过控制电网的无功功率来抑制电容器的谐振。
通过调节装置中的电抗器和电容器等元件，实现对电力系统无功功率的精确控制。
这种方法不仅可以有效地抑制谐振问题，还能提高电网的稳定性和功率因数。
2.3 高阻抗补偿技术的运用高阻抗补偿技术是一种抑制电容器谐振的有效手段。
通过在电容器前端串联阻抗元件，有效地降低了电容器的谐振风险。
这种方法具有简单可行、成本低廉等优点，广泛应用于电力系统中。
2.4 多电平换流器技术的引入多电平换流器技术是当前电力系统中的一种先进技术。
通过引入多电平换流器，可以有效地降低电容器谐振问题的发生。
多电平换流器在电力系统中的应用领域较为广泛，不仅能提高谐振抑制的效果，还能提高系统的整体性能。
电力系统无功补偿配置技术原则(国家电网公司)
第二章
无功补偿配置的基本原则
第三条 电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电 压）层和分（供电）区的无功平衡。分（电压）层无功平衡的重点是 220kV 及以上电压等级层面的 无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是 110kV 及以下配电系统的无功平衡。无功补偿配置应根 据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿 与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。 第四条 各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。500（330）kV 电压等级系统与下一级 系统之间不应有大量的无功电力交换。500（330）kV 电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就 地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。 第五条 受端系统应有足够的无功备用容量。 当受端系统存在电压稳定问题时， 应通过技术经济比较， 考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。 第六条 各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设， 合理配置适当规模、 类型的无功补偿装置。 所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。35kV～ 220kV 变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于 0.95，在低谷负荷时功率因数应不 高于 0.95。 第七条 对于大量采用 10kV～220kV 电缆线路的城市电网，在新建 110kV 及以上电压等级的变电站 时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。 第八条 35kV 及以上电压等级的变电站，主变压器高压侧应具备双向有功功率和无功功率（或功率 因数）等运行参数的采集、测量功能。
电力系统无功补偿配置技术原则
国家电网公司
电力系统无功补偿配置技术原则
智能型低压电力电容器使用说明书
6. 无功补偿取样电流： ≤ 5A 7. 投入门限： 8. 切除门限： 9. 过流保护： 10.过压保护： 11.欠压保护： 12.过温保护： 13.电容器容量衰减： 14.开关寿命： 15.额定容量： 为补偿系统内最小一步容量 大于目标功率因数 COSφ 大于额定电流 1.2 倍，10s 后动作 大于过压设定值，5s 后动作，电压回差 8~10V 低于额定电压 80%动作 高于 70℃±4 动作，低于 60℃±4 恢复 ≤ 1%/年 30 万次 三相共补 ≤（25+25）kvar 单相分补 ≤ 3×7kvar 16.功耗： 17.安装尺寸： 18.执行标准： ≤ 4W 34×358（mm）
1 2 3 4 5 6 7
ZFFJ-0.45-(3+3) ZFFJ-0.45-(4+4) ZFFJ-0.45-(5+5) ZFFJ-0.45-(6+6) ZFFJ-0.45-(7.5+7.5) ZFFJ-0.45-(8+8) ZFFJ-0.45-(10+10)
2
ZFFJ 系列智能型低压电力电容器
型号说明 三、 三、型号说明 1. 三相 Z FFJ –0.4 5- ( □ + □ )
表示第二台电容器容量（kvar） 表示第一台电容器容量（kvar） 额定工作电压（kV） 电容器材料：金属化膜 复合过零投切型 综合无功控制型 智能型低压电力电容器
注：共补电容器容量，由两台三相电容器组成。
无功补偿器用户手册
智能无功补偿器用户手册青岛盘古电气有限公司2009年10月20日智能无功补偿器用户手册1.产品概述PGC / PGZ系列低压无功补偿控制器是本公司最新研制成功的高新技术产品，其采用了新型控制技术和高速微处理芯片，具有体积小、外形合理美观、功能完善、抗干扰能力强、运行稳定可靠、补偿精度高等优点，是目前国内同类无功补偿控制器中，性价比较高的产品之一。
产品可配套无功补偿装置，用于补偿电网无功功率，提高功率因数，降低线路损耗，提高电网的供电质量和负载能力。
根据用户需求，产品从功能上分为共补型（PGC）和混补型（PGZ）两种型号。
从控制投切路数上分为：4路、8路、12路、16路四种规格。
2.执行标准装置中的所有电器元件均符合以下国家标准或行业标准：JB/T9663－1999 低压无功功率自动补偿控制器DL/T 842－2003 低压并联电容器装置使用技术条件DL/T 597－1996 低压无功补偿控制器订货技术条件3.使用条件及适用范围1 本产品适用于220V/380V低压配电网络，户内使用。
2 海拔不超过2500米。
3 环境温度-40℃～+60℃。
4 相对湿度40℃时不超过95%。
5 工作周围环境无明显导电性尘埃及无易燃、易爆介质及腐蚀性气体。
6 安装地点无剧烈振动，不受阳光直接照射，无雨雪侵蚀。
7 工作电源工频为50Hz，电压幅度波动不超过额定值的±20％。
4.技术参数及说明额定工作电压：220V±20% 50Hz额定工作电流：≤5A 50Hz输出继电器容量：AC220V10A功率因数测量精度：0.5级投切延时：1秒～9999秒控制回路：可设定（最大16路）外壳防护等级：IP405.主要功能及特点功能：□电容组投切状态指示。
□电容预投入、预切除；电网过压、欠流故障指示。
□电力参数可选择显示（功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率）。
□控制器补偿类型：PGC（共补模式）——同时对三相电路无功功率进行补偿。
电力网无功补偿技术及安全运行模版
电力网无功补偿技术及安全运行模版一、引言电力系统无功补偿技术是为了改善电力系统功率因数、提高电能质量而进行的无功补偿技术。
在现代电力系统中，无功电流不仅会导致系统供电能力减小，还会引起电压波动、线损增加等问题。
因此，无功补偿技术的研究和应用对于电力系统的安全稳定运行具有重要意义。
本文将介绍电力网无功补偿技术及其安全运行模式，以期为电力系统的无功补偿提供一种可行方法。
二、电力网无功补偿技术电力网无功补偿技术主要包括无功发电机组的投入、电力电容器的并联、静止无功补偿器的投入等。
下面将分别介绍这几种无功补偿技术的原理和应用。
1. 无功发电机组的投入无功发电机组是一种能够消耗电网中的无功功率，提高功率因数的设备。
其原理是通过发电机组设置额外的励磁回路，使得发电机组自身消耗无功功率，从而实现无功功率的补偿。
无功发电机组一般都是通过并联到电力系统中的。
2. 电力电容器的并联电力电容器是一种能够提供无功功率，改善电力系统功率因数的设备。
其原理是通过并联到电力系统中的，通过极性反向而产生的电流，消耗无功功率，提高功率因数。
电力电容器一般用于高压输电线路和变电站。
3. 静止无功补偿器的投入静止无功补偿器是一种能够提供无功功率的设备，其原理是通过电力电子器件来改变电力系统的电流和电压相位，从而实现无功功率的调节。
静止无功补偿器通常用于调节电力网络的功率因数、电压稳定性和电流波形等。
三、安全运行模式安全运行模式是指电力系统在无功补偿过程中，保证电力系统的安全稳定运行的控制模式。
下面将介绍几种常见的安全运行模式。
1. 短期补偿模式短期补偿模式主要是通过无功补偿装置的投入来消耗电力系统中的无功功率，提高功率因数。
在短期补偿模式中，无功补偿装置的投入时间一般较短，一般在几个小时至一天左右。
2. 长期补偿模式长期补偿模式主要是通过无功发电机组、电力电容器和静止无功补偿器等设备的投入来消耗电力系统中的无功功率，提高功率因数。
在长期补偿模式中，无功补偿装置的投入时间一般较长，一般在几天至几个月左右。
电容补偿柜补偿原理及无功补偿计算
电容补偿柜补偿原理及无功补偿计算1电力电容器的补偿原理电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。
其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。
这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。
在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。
比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。
因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。
当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。
2电力电容器补偿的特点优点电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。
缺点电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。
3无功补偿方式高压分散补偿高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。
其主要用于城市高压配电中。
高压集中补偿高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。
其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。
但这种补偿方式的补偿经济效益较差。
低压分散补偿低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。
2011年《电力电容器与无功补偿》总索引
●无功补偿 ●
串联补偿装置与并联补偿装置兼容运行 ………………………………・ 任强， － ． 杨涛， 谢伟峥 ， １ ） 等（ —１
静 止无 功补 偿装 置 的 电磁 干扰 及抗 扰性 措施 ・ … ……… … …… …… ……… … …・王伟 ， 勇（ —５ ・ … 郭 １ ）
调谐滤波器应用于某 电解铝整流变的效益分析 ………………………………… 廖有强， 杨佳 雷（ — ） １ ９
Ｔ Ｃ无功补偿装置在海洋平台电力系统 中的应用 Ｓ
………………………… 魏春先 ， 高超， 陈亮（ — ０ １ ２）
并联电容补偿工程参数计算与分析 ……………………………………… 王贺萍， 王刚 ， 宋华， ２ ９ 等（ — ） 特高压交流试验示范工程 １０ｋ Ｖ并联电容器装置用避雷器的选择 １
●设 计 与 研 究 ●
浅谈 油 浸变 压器 温升 实验 及补 偿 电容器 塔 的设计 … …… ……… …… 李楠 ， 侯庆增 ， 凡锦 ， （ — ４ 孟 等 １ ２） 千 式空 心 电抗 器 全绝 缘 的研究 与应 用 …… …… ……… …… …… …… ……… … 张建 军 ， 覃朝 云 （ — ９ １ ２） 静 止无 功补 偿器 中的 晶闸管 阀组 设计 … ……一 …… …… …… …… …・童路 ， … 陈赤 汉 ， 门喜 （ —３ ） 谢 １ ３
双星形 电容器组 中性点不平衡电流实用算法及仿真分析 ………………… 魏孟刚， 付永生， 张涛（ — ） ３ １ 电网谐波含量对补偿电容器组电流有效值 的影响 …………………… 周行星 ， 司文荣， 张洋， ３ ６ 等（ － ） 异步电动机无功就地补偿的有关计算 ………………………………… 李晓军， 孙翠平， 李明， ３ ｌ ） 等（ 一 ｏ 分组投切电容器装置的不平衡故 障分析及保护计算 ………………… 孙进科 ， 丁建永 ， 舒秋艳 （ — ４ ３ １） 电力系统宜用磁阀式可控电抗器进行无功调节 ………………………… 陶梅 ， 江钧祥 ， 葛敏 ， ３ １ ） 等（ — ８
我国电力电容器及无功补偿装置制造技术的发展
ｄｓｕ ｓｄ ｉｃ ｓｅ ．
Ｋｅ ｗｏ ｄ Ｐ ｗｅ ａ ａ ｉ ｒ ｙ ｒ ｓ： ｏ ｒ ｃ ｐ ｃ ｔ ；Ｒｅ ｃｉ ｅ ｐ ｗｅ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ；Ｅｃ ｎ ｍｉｉｇ ｏ ｎ ｒ ｙ；Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｏ ａ ｔ ｏ ｒ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｖ ｏ ｏ ｏ ｚｎ ｎ ｅ ｅｇ ｖ ｒ ｎ ｎ
数、 节能降耗、 提高电压质量以及提高电力线路输
送容量 和稳 定性 等 方 面 的重要 作 用 ， 品品 种 和 产
生产规 模 发展很 快 ， 乎再 没 有 人说 “ 功 ” 是 几 无 就 “ 没有 功用 ” 了。有 的甚 至产 生 了一种 误 解 ， 为 认
“ 电容器 是 老技 术 、 产 业 ， 功 补偿 是 新 技 术 、 老 无 新产业 ” 。实 际 上 ， 电力 电 容 器 和 无 功 补 偿 是 同 时产生 、 同时存在 和 同时发 展 的 ， 同样 都有技 术 发 展 和技 术进 步 的问题 。 ２ 电力 电容 器制 造技 术 目前的水 平 电力 电容 器 是无 功 补 偿 装 置 的核 心 设 备 ， 其 可靠性 和先进 性对 无功 补偿装 置起 着关 键性 的作 用 。当然 ， 电力 电容 器 除 了用 于无 功 补偿 之外 还
维普资讯
２０ ０ ６年
第 ５期
我国电力电容器及无功补偿装置制造技术无功补偿装置制造技术的 发展
厉 金 兰
（ 安西 电 电力 电容 器有 限责 任公 司 。 安 ７ ０ ８ ） 西 西 １０ ２ ．
摘
要： 综合介 绍 了我 国电 力电容 器和无 功补偿 装 置制造技 术发展 的现 状 ， 要产 品品 种和特 主
ｐ ｏｅ ｔ ｎ ｒ ｔ ｃｉ ｏ
１ 前言
电容补偿
（kvar/kW)，其值可由表8-31查取。 单台电动机进行个别补偿时，补偿量为：
Qc
3U e I o
式中，Qc－－补偿容量（kvar)；
U e－－电动机额定电压（kV）； I o －－电动机空载电流（A）；
5
6
7
单台电动机应根据设备运行情况确定补偿容量，可按表8-32选择补偿量。
8
RXJW低压无功补偿器
RXJW型低压无功补偿配电装置适用于交流50Hz，额定电压0.4kV以下的输
配电系统。该系列产品是融自动补偿和配电为一体，集漏电保护、电能计量、过 流、过压、缺相保护等多功能为一体的新型户内外低压配电柜。本柜具体积小、 易安装、防窃电、成本低、适应强、耐老化、投运准确，无补偿误区等优点，并 且防护等级高，保护性能完善，自动化程度高，是理想的电网改造适选产品。 型号及其含义
25
电气专业教育训练之电容补偿
电力电容器型号和结构 补偿原理 补偿方式 无功功率容量计算 RXJW低压无功补偿器 电力电容器的运行维护和故障处理 实例 附录
1
电力电容器型号和结构
2
补偿原理
电力电容补偿分为串联和并联两种。串联补偿是将电容串联在高压输电线 路中，以抵消线路的部分感抗，降低输电线路损耗，提高负载端的电压。并联
宏全食品新增动力配电，配电距离230米,其主要设备有：空压机、吹瓶、射出、 冰水机等，计算有功功率950KW，平均功因0.75,配线为15*YJV185+2*YJV185;业主要 求压损不超过5%,试计算其无功补偿容量？ 解：1、功因0.75时，其视在功率 S1=[9502+(950*tgarccos￠)2]0.5=1267KW 计算电流I1=S1/(1.732*0.38)=1925A每根电缆载流1925/5=385A 压损△U1=1.732*IL*(R*cos￠+X*sin ￠) =1.732*385*0.23*(0.118*0.75+0.078*0.66)
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电力电容器及无功补偿技术手册沙舟编著目录前言第一章基本概念 (1)§1-1 交流电的能量转换 (1)§1-2 有功功率与无功功率 (2)§1-3 电容器的串联与并联 (3)§1-4 并联电容器的容量与损耗 (3)§1-5 并联电容器的无功补偿作用 (4)第二章并联电容器无功补偿的技术经济效益 (5)§2-1 无功补偿经济当量 (5)§2-2 最佳功率因数的确定 (7)§2-3 安装并联电容器改善电网电压质量 (8)§2-4 安装并联电容器降低线损 (11)§2-5 安装并联电容器释放发电和供电设备容量 (13)§2-6 安装并联电容器减少电费支出 (15)前言众所周知，供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。
电网频率稳定决定于电网有功平衡，波形主要决定于网络和负荷的谐波，电压稳定则决定于无功平衡。
当然三者之间也具有一定的内在关系。
无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。
在系统中无功电源有同步发电机、同步调相机、电容器、电缆、输电线路电容、静止无功补偿装置和用户同步电动机，无功负荷则有电力变压器，输电线路电感和用户的感应电动机，各种感应式加热炉、电弧炉等。
为了满足系统中无功电力的需求，单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的，静补装置中也是采用电容器等。
因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重，加之调相机为旋转设备。
建设投资大，运行维护费用高。
近年来世界各国都积极装设电容器，满足系统无功电力要求，维持电压稳定。
但各国主要是装设并联电容器，装串联电容器者较少，因此编者主要介绍并联电容器无功补偿技术，它还广泛应用于谐波滤波装置，动态无功补偿设备和电气化铁道无功补偿装置之中，因与电力系统谐波有关。
限于篇幅，准备在“谐波技术”中详述。
这里主要介绍一些无功补偿技术基础。
限于编者水平，加上时间仓促，不当之处难免，请读者批评指正。
第一章 基本概念§1-1 交流电的能量转换电力工程中常用的电流、电压、电势等均按正弦波规律变化，即它们都是时间的正弦函数。
以电压u 为例，可用下式表达： u=U m sin(ωt+) (1-1)式中u 为电压瞬时值，U m 为电压最大值，=2f 为角频率，表示电压每秒变化的弧度数，f 为电网频率，为每秒变化的周数，我国电网f=50Hz ，国外有50Hz 和60Hz 。
当t=0时，相角为，称之初相角，若选择正弦电压通过零点作为时间起点，则=0，则： u=U m sin ωt (1-2)如果将此电压加于电阻R 两端，按欧姆定律，通过电阻的电流i 为：t ωsin I t ωsin RU R u i m m===(1-3) 由上式可见，电阻上的电压u 和电流i 同相位，电压和电流同时达到最大值和零，电阻电路中的功率：P R =ui=U m I m sin 2ωt=UI(1－cos2ωt) (1-4)式中U ，I 分别为电压和电流的有效值，由于电压和电流的方向始终相同，故功率始终为正值，电阻电路始终吸收功率，转换为热能或光能等被消耗掉。
当正弦电流I=I m sin ωt 通过电感时，则电感两端的电压为：)2πt in(s U t cos ωLI ωdt di Lu L +===ωm m (1-5) 式中m U =ωLI m 。
可见电感两端的电压u L 和电流i 都是频率相同的正弦量，其相位超前于电流2π或90，即电压达最大值时电流为零，电感的功率为：)2πt (t sin I U i u P m m L L +⋅==ωωt ω2UIsin t ωcos t ωsin I U m m =⋅= (1-6) 它也是时间的正弦函数，但频率为电流频率的两倍，由图1-1可见，在第一、三个四分之一周期内电感吸收功率（P L >0），并把吸收的能量转化为磁场能量，但在第二、四个四分之一周期内电感释放功率（P L <0〉磁场能量全部放出。
磁场能量和电源能量的转换反复进行，电感的平均功率为零，不消耗功率。
图1-1 电感中电流、电压和功率的变化把正弦电压u=m U sin ωt 接在电容C 的两端，流过电容C 中的电流为：)2πsin(I cos U c dt du ci m C +===t t m ωωω (1-7) 电容电流i c 和电压u 为频率相同的正弦量，电流最大值I m =ωc m U ，电流相位超前电压2π或90，即电压滞后于电流2π，电容的功率：Pc=ui c m U I m sin ωtcos ωt=U Isin2ωt (1-8) 可见功率也是时间的正弦函数，其频率为电压频率的两倍，为与图1-1比较，取i c 起始相位为零，电压u 滞后于电流2π。
由图1-2可见，P c 在一周期内交变两次，第一、三个四分之一周期内，电容放电释放功率（P c <0）,储存在电场中的能量全部送回电源，在第二、四个四分之一周期内，电容充电吸收功率（P c >0），把能量储存在电场中，在一个周期内，平均功率为零，电容也不消耗功率。
图1-2 电容中的电流、电压和功率的变化§1-2 有功功率和无功功率交流电力系统需要两部分能量，一部分电能用于做功被消耗，它们转化为热能、光能、机械能或化学能等，称为有功功率，另一部分能量用来建立磁场，作为交换能量使用，对外部电路并未做功，它们由电能转换为磁场能，再由磁场能转换为电能，周而复始，并未消耗，这部分能量称为无功功率。
无功功率并不是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运行。
除负荷需要无功外，线路电感、变压器电感等也需要。
在电力系统中，无功电源有：同步发电机、同步调相机、电容器、电缆及架空线路电容，静止补偿装置等，而主要无功负荷有：变压器、输电线路、异步电动机、并联电抗器。
设负荷视在功率为S ，有功功率为P ，无功功率为Q ，电压有效值为U ，电流有效值为I ，则功率三角形如图1-3。
图中：U Icos ϕ U Isin ϕ为有功功率与视在功率的夹 cos ϕ表示 S 的比值，称为力图1-3 功率三角形在感性电路中，电流落后于电压，>0，Q 为正值，而在容性电路中，电流超前于电压，<0，Q 为负值。
§1-3 电容的串联和并联当所需电容量大于单台电容器的电容量时，可采用并联方式解决，各单台电容器充电后的电量分别为q 1,q 2,q 3…，而总电量q 为各单台电量之和：q= q 1+q 2+q 3+… 因 q 1=Uc 1,q 2=Uc 2,q 3=Uc 3 故 q=UC=Uc 1+Uc 2+Uc 3+…总电容量 C=c 1+c 2+c 3+… (1-9) 当m 个电容量相等的单元并联时，设单元电容量为C 0，则C=mC 0，可见总电容量为各单元电容量之和。
当单台电容器电压低于运行电压时，往往将其串联，若各单元承受的电压分别为U 1，U 2，U 3时，串联后的总电压为U=U 1+U 2+U 3，由于串联回路中各单元充电的电量相等，则：q= q 1=q 2=q 3故332211c q c q c q c q U ++==321c 1c 1c 1c 1++= (1-10)若n 台电容值为C 0的单元串联，则总电容nC C 0=。
§1-4 并联电容器的容量和损耗电容器接于交流电压时，大部分电流为容性电流I c ，作为交换电场能量之用，另一部分为介质损失引起的电流I R ，通过介质转换为热能而消耗掉。
介质在电场的作用下可能产生三种形式的损耗：①极化损耗—介质在极化过程中由于克服内部分子间的阻碍而消耗的能量；②漏导损耗—介质的漏导电流产生的损耗；③局部放电损耗—在介质内部或极板边缘产生的非贯穿性局部放电产生的损耗。
电容器电流的向量图如图1-4，电容器的无功功率，即电容器的容量为：因I c=U/X c=ωc U故Q=ωc U2(1-11)电容器的有功损耗P R=UI R=UIcosϕ=UI c tgδ=Qtgδ=ωc U2tgδ(1-12)图1-4介质损耗电流向量表式中：U—外施交流电压，KV；C —电容器的电容量，F；—角频率，=2f，f为频率，单位Hz。
Q—电容器容量，Var；P R—电容器损耗功率，W；tgδ—电容器介质损耗角正切值，用百分数表示。
各种并联电容器损耗角正切值百分数如下（在额定电压、额定频率和20℃时测量）：纯纸介质：额定电压1KV及以下者，不大于0.4%；额定电压1KV以上者，不大于0.3%；膜纸复合介质：额定电压1KV及以上者，不大于0.12%；全膜介质：额定电压1KV及以上者，不大于0.05%；低压金属化膜电容器，不大于0.08%；§1-5 并联电容器的无功补偿作用由图1-1和图1-2可见，在第一个四分之一周期内，电流由零逐渐增大，电感吸收功率，转化为磁场能量，而电容放出储存在电场中的能量，而第二个四分之一周期，电感放出磁场能量，电容吸收功率，以后的四分之一周期重复上述循环。
因此当电感和电容并联接在同一电路时，电感吸收功率时正好电容放出能量，电感放出能量时正好电容吸收功率，能量在它们之间相互交换，即感性负荷所需无功功率，可由电容器的无功输出得到补偿，这就是并联电容器的无功补偿作用。
如图1-5所示，并联电容器C与供电设备（如变压器）或负荷（如电动机）并联，则供电设备或负荷所需要的无功功率，可以全部或部分由并联电容器供给，即并联电容器发出的容性无功，可以补偿负荷所消耗的感性无功。
图1-5 并联电容器补偿原理图1-6 并联电容器补偿向量图当未接电容C 时，流过电感L 的电流为I L ，流过电阻R 的电流为I R 。
电源所供给的电流与I 1相等。
I 1=I R +jI L ,此时相位角为1，功率因数为cos ϕ1。
并联接入电容C 后，由于电容电流I C 与电感电流I L 方向相反（电容电流I C 超前电压U90，而电感电流滞后电压U90），使电源供给的电流由I 1减小为I 2，I 2=I R +j(I L _I C )，相角由1减小到2，功率因数则由cos 1提高到cos 2。
并联电容器无功补偿可以降低线路损耗，改善电网电压质量等，分别在第二章详细叙述。
第二章 并联电容器无功补偿的技术经济效益§2-1 无功补偿经济当量所谓无功补偿经济当量，就是无功补偿后，当电网输送的无功功率减少1千乏时，使电网有功功率损耗低的千瓦数。
众所周知，线路的有功功率损耗值如式（2-1）322232232L 10R U Q P 10R US 10R I P ---⨯+=⨯=⨯= 232232U10R Q U 10R P --⨯+⨯= =LQ LP P P + (2-1) 式中：P L —线路有功功率损耗，KW ；P —线路传输的有功功率，KW ； Q —线路传输的无功功率，Kvar U —线路电压，KV ； R —线路电阻，；S —线路的视在功率，KV A ；P LP —线路传输有功功率产生的损耗，KW ； P LQ —线路传输无功功率产生的损耗，KW 。