交流电机就地无功补偿
无功补偿
无功补偿交流电在通过纯电阻的时候,电能都转成了热能,而在通过纯容性或者纯感性负载的时候,并不做功.也就是说没有消耗电能,即为无功功率.当然实际负载,不可能为纯容性负载或者纯感性负载,一般都是混合性负载,这样电流在通过它们的时候,就有部分电能不做功,就是无功功率,此时的功率因数小于1,为了提高电能的利用率,就要进行无功补偿.无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
一、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，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。
当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。
通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
下面就功率因数型举例说明。
当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且>0.98，滞后且>0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。
当检测到cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且<0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测cosΦ如还不满足要求，控制器则延时一段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。
无功补偿及谐波治理基础知识讲解
提升机、风力发电等
无功补偿基础知识
❖※静止无功发生器 (SVG)
❖ ★工作原理
❖ 将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。 电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分， 其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
▪ 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。
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
4、工作原理图
CT
PT
备 用
电
源AC220V
5、安装方式： 户内柜式
控制器 保护单元
户外箱变式
无功补偿基础知识
❖ ※调压调容型变电站无功自动补偿设备：
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 :
交流电焊机无功补偿的方法
下 ， 其 固 定 在 ２０ １０ ｍ 的 薄 绝 缘 板 上 ， 求 焊 钳 放 在 绝 缘 将 ５￣２ｒ ａ 要 板上时 ， 触器常闭辅助 触点在重力作用 下断开 ， 接 拿起 焊 钳 时 ， 接 触 器 常 闭辅 助触 点 由 于弹 簧 的弹 性 作 用 而 吸 合 ） 导 线 若 干 ， 及
固定焊接工作原理及其接线 ， 图 ２所示。 如
誊
图 ２ 固定 焊 接 原 理 图
工 作 原 理 ： 废 旧接 触 器 放 在 焊 工 工 作 的右 前 方 ， 于拿 放 把 便 焊 钳 。进 行 焊 接 时 ， 上 刀 开 关 Ｄ ， 起 电焊 钳 ， 合 Ｋ拿 接触 器 常 闭触 点复 位 ， 接 触器 Ｃ 线 圈 得 电 吸合 ， 开 主 触 点 吸 合 ， 主 Ｊ 常 电焊 机 一 次 侧 得 电 ， 始 进 行焊 接 。当焊 工 把 焊 钳放 在 废 旧接 触 器薄 绝 缘 开 板 上 时 ， 触 器在 重力 作 用 下 把 常 闭辅 助 触 点 分 开 ， 接 触 器 Ｃ 接 主 Ｊ 线 圈 失 电释 放 ， 主触 点分 离 ， 断 电焊 机 一 次侧 电源 。 切
所 示。
的所 谓 无功 电流 减 少 到 一 定 的范 围 以内 。 设 补 偿 前 线 路 上 的感 性 无 功 电流 为 Ｉ 线 路 上 的总 电流 为
图 １ 移 动 焊接 原 理 图
Ｉ 并联 电容 器 后 ， 生 一 电容 电流 Ｉ抵 消 部 分 感 性 电流 ， 得 线 。 ， 产 使 路 上 的感 性 无 功 电流 减 少到 Ｉ 线 路 上 的 总 电 流 减 少 为 Ｉ如 将 Ｌ ， ，
功 率 因数 从 Ｃｓ 。 高 到 ｃｓ：需要 的 电容 电流 为 ： Ｏ‘ 提 ｐ ｏ‘ ， ｐ
关于电力系统电压与无功补偿问题探讨
关于电力系统电压与无功补偿问题探讨电力系统中无功补偿对电力系统的重要性越来越受到重视，合理地投停使用无功补偿设备，对调整电网电压、提高供电质量、抑制谐波干扰、保证电网安全运行都有着十分重要的作用。
如果系统无功电源不足，则会使电网处于低电压水平上的无功功率平衡，即靠电压降低、负荷吸收无功功率的减少来弥补无功电源的不足。
同样，如果由于电网缺乏调节手段或无功补偿元件的不合理运行使某段时间无功功率过剩，也会造成整个电网的运行电压过高。
因此，要维持整个系统的电压水平，就必须有足够的无功电源来满足系统负荷对无功功率的需求和补偿线路和变压器中的无功功率损耗。
一、无功功率就地补偿的概念无功补偿装置的分布，首先要考虑调压的要求，满足电网电压质量指标。
同时，也要避免无功功率在电网内的长距离传输，减少电网的电压损耗和功率损耗。
无功功率补偿的原则是做到无功功率分层分区平衡，就是要做到哪里有无功负荷就在那里安装无功补偿装置。
这既是经济上的需要，也是无功电力特征所必需的，如果不这样做，就达不到最佳补偿的目的，解决不了无功电力就地平衡的问题。
二、无功功率的平衡在电力系统中，频率与有功功率是一对统一体，当有功负荷与有功电源出力相平衡时，频率就正常，达到额定值50Hz，而当有功负荷大于有功出力时，频率就下降，反之，频率就会上升。
电压与无功功率也和频率与有功功率一样，是一对对立的统一体。
当无功负荷与无功出力相平衡时，电压就正常，达到额定值，而当无功负荷大于无功出力时，电压就下降，反之，电压就会上升。
电压与无功功率之间的关系要比频率与有功功率之间的关系复杂得多，大体上有以下几点：2.1在一个并列运行的电力系统中，任何一点的频率都是一样的，而电压与无功电力却不是这样的。
当无功功率平衡时，整个电力系统的电压从整体上看是会正常的，是可以达到额定值的，即便是如此，也是指整体上而已，实际上有些节点处的电压并不一定合格，如果无功不是处于平衡状态时，那么情况就更复杂了，当无功出力大于无功负荷时，电压普遍会高一些，但也会有个别地方可能低一些，反之，也是如此。
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用
10KV配电系统三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置研究与运用摘要：电力系统是国民经济的重要基础，而配电系统就是电力系统的关键设备。
由于供电设备的结构及功能不同，在我国电力系统中配网的类型、结构和功能各异。
但是无论在什么条件下，配网都不可能做到随心所欲，能够做到统一规划指挥。
如果不能实现统一规划、统一指挥和统一管理，就会出现大量的重复建设和投资浪费；又由于配电网中运行管理系统不完善、故障处理效率低；又会造成大量电能消耗；更严重会给供电设备造成不可预估的损害。
配电网系统作为电力系统的重要组成部分，为保证其正常运行发挥着重要作用。
目前有两种技术可用于配电网三相负荷不平衡自动调整及无功补偿装置的研究与应用[1]。
本文根据本地区配电系统特点和故障现象对不平衡自动调整及无功补偿装置进行研究，并提出了相应改进方案和安装调试方案。
关键词：配电系统；三相负荷；无功补偿引言：通过三相负荷不平衡自动补强技术可以及时修正三相负荷不平衡并使三相负荷不平衡值得到控制，保证用电质量。
三相负荷不平衡自动补强技术采用直流电机转子补偿技术在运行中可将其投入正常运行模式，不影响正常运行时间而降低运行成本。
通过对上述技术的研究可以提高系统运行可靠性同时降低运行成本。
1、配用电设备的特性本地区的配电设备为双电源配电系统，一般分为三相配电箱、三相配电箱等。
配电箱是供配电系统中用电设备之间的连接，一般都设有隔离开关。
三相配电箱一般是作为一个配电控制站。
三相负荷为一组单极进行调节，三相间隔由一台电动机进行控制。
当系统受到突发故障时，该单孔或多孔设备可以自动切换单面运行或切换双面运行模式。
三相配电箱作为一个配电控制站可将系统在不同时段的各种不同功率负荷情况传送到不同用电设备处，为其提供电能。
由于用电设备为固定时间工作，所以往往不会出现三相负荷不平衡现象。
2、三相负荷不平衡自动补强技术三相负荷不平衡补强分为补偿和调整两种方式，其中补偿是指通过控制装置将被不平衡负荷中的一相负荷加以自动补偿来达到补强的目的。
无功补偿原理
无功补偿原理当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。
电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。
此时电流滞后电压一个角度f。
在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：S =（P2 + Q2）1/2无功功率为:Q=（S2 - P2）1/2有功功率与视在功率的比值为功率因数:cosf=P/S无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，故需对其进行就近和就地补偿。
并联电容器可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。
根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。
如果选择电容器功率为Qc，则功率因数为：cosf= P/ (P2 + (QL - QC)2)1/2在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值，然后再计算电容器的安装容量：Qc = P(tanf1 - tanf2)式中:Qc一电容器的安装容量，kvarP一系统的有功功率，kWtanf1一补偿前的功率因数角tanf2一补偿后的功率因数角采用查表法也可确定电容器的安装容量。
无功补偿相关名词注释2008-05-25 11:08无功功率补偿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。
这样，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，这就是无功功率补偿的基本原理。
力率电费是指电力用户感性负载无功消耗量过大，造成功率因数低于国家标准，从而按电费额的百分比追收的电费（详细了解力率电费调整办法）。
当前我国电机系统现状
当前我国电机系统现状：电动机是当今社会中应用最普遍、最基本的能量转换装置，数量极大，目前我国约有10亿台电动机在运转，电动机的耗电量占电网总负荷的60%，占整个工业用电的70%。
但是，人们也许并不知道，这10亿台电动机中却有高达60%以上的电机是长期在低负荷、低效率状态下运行，大约有30%的电能是被白白浪费掉了！这对于我们这样一个能源短缺的发展中国家来讲，浪费的电能如同“天文数字”！不仅如此，浪费过多导致电网系统电压降低，而由于低电压运转，全国每年被烧毁电机数量在20万台次以上，因此花费的修理费达20亿元左右，造成的停工停产损失高达百亿元。
据统计，我国电机系统用电量约占全国用电量的60%，80%以上的电机产品效率比国外先进水平低2－5个百分点，虽然国产高效电机与国外先进水平相当，但价格高、市场占有率低；风机、泵、压缩机产品效率比国外先进水平低2－4个百分点，虽然设计水平与国外先进水平相当，但制造技术和工艺有差距；电机传动调速及系统控制技术差距较大，产品效率比国外先进水平低20－30%。
电机系统量大面广，节电潜力巨大。
全国现有各类电机系统总装机容量约4.2亿千瓦，运行效率比国外先进水平低10－20个百分点，相当于每年浪费电能约1500亿千瓦时。
电机系统存在的主要问题是：电动机及被拖动设备效率低，电动机、风机、泵等设备陈旧落后，效率比国外先进水平低2－5个百分点；系统匹配不合理，“大马拉小车”现象严重，设备长期低负荷运行；系统调节方式落后，大部分风机、泵类采用机械节流方式调节，效率比调速方式约低30%。
电动机经济运行控制器本项目涉及的领域是关于三相异步电动机应用技术研究及其节电型号产品开发。
意图是，通过改善三相异步电动机及其工作系统的经济运行状况，达到高效节电的目的。
整体目标是针对现型的三相异步电动机及其工作系统运行中实际存在的问题，研发出相应配套的节能控制器系列型号产品，使依就于电力拖动的各行业，获得增效、节能的双重效益，最终实现电力拖动领域的“整体电效能”提高10%以上。
SC无功补偿的基本原理
动态无功补偿技术
总结词
动态无功补偿技术能够快速响应系统无功需求的变化，有效抑制电压波动和闪变，提高电力系统的动 态性能。
详细描述
动态无功补偿技术采用高速的开关器件和先进的控制算法，能够在毫秒级的时间内响应系统无功需求 的变化，快速调节补偿装置的输出。这种技术能够显著抑制电压波动和闪变，提高电力系统的动态性 能，保证电力系统的稳定运行。
对电网依赖度高
可能引发共振问题
SC无功补偿装置的运行效果很大程度上取 决于电网的运行状态，一旦电网出现故障 ，补偿装置可能无法正常工作。
在特定情况下，SC无功补偿装置可能引发 系统共振问题，对电网和电气设备造成损 害。
SC无功补偿的改进方向
研究新型控制策略
通过研究新型的无功补偿控制策略 ，提高补偿装置的响应速度和补偿 精度，以适应不断变化的电网状态 。
响应速度
SC无功补偿装置具有快速的响应速度，可以在短时间内对负载的无功 需求进行补偿。
SC无功补偿的电路结构
01
电路组成
SC无功补偿装置通常由控制器、电容器、电抗器、投切开关等部分组
成。
02 03
工作流程
控制器根据实时监测到的无功功率值，控制投切开关的通断，以决定是 否向系统注入无功功率。电容器和电抗器共同组成了补偿电路，用于产 生无功功率。
详细描述
分散补偿方式适用于线路较长、负荷较大的情况，能够减少线路损耗，提高电压 稳定性。分散补偿装置一般采用固定或自动投切方式。
就地补偿方式
总结词
在电动机或变压器等设备附近就地安装无功补偿装置，实现 对特定设备无功功率的精确补偿。
详细描述
就地补偿方式能够显著降低设备启动和运行时的电流，减少 线路损耗，提高设备使用寿命。同时，就地补偿还能够改善 设备启动和运行时的电压质量。
无功补偿的意义及原理
四、无功补偿的意义及原理人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的.在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无公认的无功功率定义。
但是，对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识，却是一致的。
无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。
无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。
电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。
因此，粗略地说，为了输送有功功率,就要求送电端和受电端有一相位差,这在相当宽的范围内可以实现。
而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现.不仅大多网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。
网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。
显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。
无功补偿的作用主要有以下几点：（1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗；（2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。
在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置,还可以改善输系统的稳定性,提高输电能力；(3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。
（一)．无功补偿的物理意义无功功率只是描述了能量交换的幅度,而并不消耗功率。
图中的单相电路就是这方面的一个例子，其负载为一阻感负载。
电阻消耗有功功率，而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来，另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放，并不消耗能量.无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。
电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要，同时也对电源的输出带来一定的影响。
下图是带有阻感负载的三相电路，为了和上图对照，假设u、R、L的参数均和上图相同，且为对称三相电路。
无功补偿的三种应用方式：分散补偿、集中补偿、就地补偿—海文斯电气
无功补偿的三种应用方式：分散补偿、集中补偿、就地补偿引言：近些年，随之电网系统的完善，用电量经营规模的进一步扩大，电力工程的供应紧张使大家想起了降损环保节能，使用了无功补偿装置。
文中系统化详细介绍了低压无功补偿技术，并深入分析每个部件的选型和成套设备装置的技术，并对现阶段无功补偿的问题进行了一定的探讨和科学研究，以求同行业探讨。
1、无功功率并非不作功，它实际上有很大的用途。
它实际上是电感线圈性电磁场贮能与电容器电容性静电场贮能。
在交流电系统中，无功功率就保持稳定。
因为客户大多数是电动机，变压器等电感生负载，务必用容性输出功率来平衡它。
因此，无功补偿常见电力电容器。
据调查，在电网损耗中，10%的损耗为有功功率，而 30%~50%的损耗为无功功率。
海文斯电气案例：煤矿的电动机耗费的电磁能占所耗电量的 70%，而因为设计方案和应用等层面的缘故电动机的功率因素通常较低，一般约为cosφ=0.70。
要想更改这类现况，就必须把无功补偿列入到电网整体规划中，而选用选用无功补偿节能环保，既能够充分挖掘电网发展潜力又能够提升电能质量。
2、无功补偿方式低压无功补偿的总体目标是保持无功的就地平衡，一般采用商业用地方式有三种：分散补偿、集中补偿、就地补偿。
集中补偿一般在主变、配电站，但其补偿路线及变配电站的无功要求，可以填补就地补偿和分散补偿不足差的无功功率。
分散补偿一般高低压配电室室进行，补偿容积依据用电负荷状况尺寸而测算来的。
就地补偿是对大空间的某些负荷进行的，在负荷周边进行补偿，能够较大的降低电力能源的损耗。
这三种补偿方式，以就地补偿实际效果最好是，缺陷是其资金投入大，补偿机器设备利用率不高，有奢侈浪费怀疑。
在一般状况下三种方式相互配合应用，能够将供配电系统的无功补偿到有效的水平。
海文斯电气：以煤矿低压无功补偿设备在动力科的具体运用中的实际效果为例：以动力科回路所供的诸多变压器中的的 2# 变压器为例。
变压器为我矿设备科供电系统回路，在低压侧改装800kvar 无功补偿电容柜，设置 cosφ为 0.95，低于限值则全自动资金投入电容器组。
无功补偿的作用和原理
无功补偿的作用和原理无功补偿是电力系统中的一个重要概念，用于解决电力系统中出现的无功功率不平衡问题。
本文将介绍无功补偿的作用和原理。
一、无功补偿的作用无功功率是指在交流电路中产生和消耗无功功率的能量，它不对机械负载做功，主要表现为电感和电容元件的无功功率。
而无功功率不仅会造成电力系统中的电能浪费，还会导致电压稳定性问题。
无功补偿的作用就是调整电力系统中的无功功率，以提高电能的利用效率和电压的稳定性。
具体而言，无功补偿可以实现以下几个方面的作用：1. 提高功率因数：功率因数是指有功功率与视在功率之比。
功率因数越接近1，说明电能的利用效率越高。
通过无功补偿，可以降低系统中的无功功率，从而提高功率因数。
2. 改善电压稳定性：电力系统中的负载变化会引起电压波动，尤其是大型电动机和变压器的启动和停止会产生较大的电压波动。
通过无功补偿，可以在负载变化时调整无功功率的产生和吸收，从而保持电压在合理范围内的稳定。
3. 减少线路损耗：无功功率不仅会增加变压器和输电线路的负荷，还会导致线路电压降低，从而增加线路上的电能损耗。
通过无功补偿，可以减少线路上的无功损耗，提高电能传输的效率。
二、无功补偿的原理无功补偿的原理主要涉及到无功功率的产生和吸收，可以通过电容器和电感器来实现。
电容器是一种能够存储电能的元件，可以在电路中产生无功功率。
当电容器与电源相连接时，由于电容器具有存储电能的特性，在电源电压较高的时候，电容器会吸收电能；而在电源电压较低的时候，电容器会释放电能。
通过调整电容器的容值和连接方式，可以实现对无功功率的产生和吸收。
电感器是一种能够存储磁能的元件，可以在电路中吸收无功功率。
当电感器与电源相连接时，由于电感器具有存储磁能的特性，在电源电压较低的时候，电感器会吸收电能；而在电源电压较高的时候，电感器会释放电能。
通过调整电感器的参数和连接方式，可以实现对无功功率的吸收。
无功补偿的原理可以通过自动或手动方式实现。
电力系统电压及无功补偿
电力系统电压及无功补偿电力系统电压与无功补偿交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分将用于作功而被消耗掉，这部分电能将转换为机械能、光能、热能或化学能，我们称为“有功功率”。
另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，由电能转换为磁能，再由磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称为“无功功率”，无功是相对于有功而言，不能说无功是无用之功，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转。
2、无功功率按电路的性质有正有负，Q为正值（感性）时表示吸收无功功率，Q为负值(容性)时表示发出无功功率，在感性电路中，电流滞后于电压，f ＞0，Q为正值。
而在容性电路中，电流超前于电压，f < 0，Q为负值。
这就是人们通常称电动机等设备“吸收”无功而电容器发出“无功”的道理。
3、输电线路电压损耗由两部分组成，即有功功率在电阻上的压降和无功功率在电抗上的压降。
一般说来，在超高压电网的线路、变压器的等值电路中，电抗的数值比电阻大得多。
所以无功功率对电压损耗的影响很大，而有功功率对电压损耗的影响则要小得多。
因此，可以得出结论，在电力系统中，无功功率是造成电压损耗的主要因素。
由电压损耗表达式DU = (PR + QX)/U可知，要改变电压损耗有两种办法。
（1）改变元件的电阻；（2）改变元件的电抗，都能起到改变电压损耗的作用。
可采取的一种办法是增大导线截面减小电阻以减小电压损耗，这种办法在负荷功率因数较高、原有导线截面偏小的配电线路中比较有效。
适宜负荷不断增加的农村地区采用。
而电网中用的最多的办法是减少线路中的电抗，在超高压输电线路中广泛采用的分裂导线就可以明显降低线路的电抗。
在我国，220kV线路一般采用二分裂、500kV线路采用四分裂导线。
采用分裂导线，降低线路电抗，不仅仅减少了电压损耗，而且有利于电力系统的稳定性，能提高线路的输电能力。
减小线路电抗的另一种办法是采用串联电容补偿，就是在线路中串联一定数值的电容器，大家知道，同一电流流过串联的电感、电容时，电感电压与电容电压在相位上正好差180串联电容器补偿，现在主要应用于超高压、大容量的输电线路上4、除了用改变电力网参数来减少电压损耗以外，改变电压损耗的另一个重要方面是改变电网元件中传输的功率。
高压电机无功补偿容量计算
高压电机无功补偿容量计算1. 前言在高压电机运行过程中，由于电动机的特点，其呈现出较低的功率因数。
为了提高功率因数和优化电网质量，需要进行无功补偿。
无功补偿容量的计算是无功补偿设计中的重要一环。
本文将介绍高压电机无功补偿容量的计算方法，希望对读者有所帮助。
2. 什么是无功补偿？在交流电路中，电源供电给负载时，电能不仅转化为有用功，同时也转化为无用功，如电动机的磁场能、感应电磁场的能量等。
当负载中的有用功消耗完毕时，会产生一定程度的电网电压波动，从而影响整个电网的正常工作。
无功补偿的作用就是使交流电路中的功率因数接近1，从而减轻电网压力，提高电网质量。
3. 无功补偿容量计算方法在进行无功补偿设计时，需要用到无功补偿容量计算。
无功补偿容量的计算方法主要有以下几种：3.1 根据电动机的额定容量计算一般来说，根据电机的额定容量可以推算出其对应的无功补偿容量。
具体计算方法如下：无功补偿容量Qc = k × Sn其中，Sn为电机额定容量（单位：kVA），k为无功功率系数。
在实际应用中，一般取k=0.3-0.4。
例如，一台电机的额定容量为1200kVA，取k=0.35，则其无功补偿容量为Qc=420kVar。
3.2 根据电机的功率因数计算电机的功率因数越低，表示电机的无功功率越大，需要补偿的容量也就越大。
根据电机功率因数可以推算出其对应的无功补偿容量。
具体计算方法如下：无功补偿容量Qc = Sn × [(tgϕ1 - tgϕ2)/tgϕ2]其中，tgϕ1为电机原有功率因数的正切值，tgϕ2为目标功率因数对应的正切值。
例如，一台电机的额定容量为1000kVA，功率因数为0.75。
我们希望将其功率因数提高到0.9，则其无功补偿容量为Qc=333.3kVar。
3.3 根据电网的容量计算在一些情况下，需要根据电网的容量来计算无功补偿容量。
具体计算方法如下：无功补偿容量Qc = k × Pn^2/(Un×cosϕ)其中，Pn为电网的额定容量，Un为电网的额定电压，cosϕ为电网的功率因数。
无功补偿
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无功补偿原理
正弦波的特征量：
Im
i
i I m sin t
t
Im
特征量:
： 电流幅值（最大值）
： 角频率（弧度/秒）
： 初相角
两种正弦信号的相位关系
同 相 位
i2
2 1
i1
i2
1 2 t i 与 i2同相位 1
1 2 0
低压动态无功补偿装置
共补：
用接触器投切电容器称为MSC。接触器投入过程中，产生非常大 的电流，也就是常说的合闸涌流，实验表明合闸涌流严重时可 达电容器额定电流的50倍。这不仅影响电容器和接触器的使用 寿命，而且对电网造成冲击，影响其它设备的正常工作。其缺 点：涌流大，寿命短，故障多，维修费用高。 用无触点开关投切电容器称为TSC技术。它的平均动态响应时间 ≤10ms，最大20ms,控制器最快响应时间≤20ms，多组投切一次 到位≤40ms。 它投切是无涌流、无噪音、无过压、不怕灰尘、对电网不产生 污染、使用寿命长、可长时间免于维护、电容切除后不必放电 可马上投入等优点。 它彻底解决了快速变化和冲击负荷的补偿，尤其是一次到位的 寻优投切，有效的抑制电压闪变。对于像电焊机、点焊机。轧 钢机、油田抽油机等负载采用传统投切方式无法进行补偿， KFTBBWD型低压无功补偿装置可以圆满解决以上问题。
或
无功补偿与节电
2、增加电网的传输能力，提高设备利用率 由公式可知，在保持S不变时，功率因数提高后，可多输送有功 功率。
P S cos
无功补偿与节电
3、减少设备容量
P S COS
由公式可知，在保持P不变时，功率因数提高后，设备的容量将 减少。 4、改善电压质量
无功补偿
无功补偿原理及意义
1.无功补偿的原理
电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理.
班 级 0711自动化
姓 名 焦元涛
学 号 07118034
指导教师（职称） 王见乐
(3)降低线损,由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则
cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行.
2.无功补偿的意义
(1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数
(2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时,装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资.
电力系统中的无功补偿
（2）并联补偿：把电容器直接与 被补偿设备并接于同一电路上，以 提高功率因数。它的作用是： 1）补偿无功功率，提高功率因数； 2）提高设备出力； 3）降低功率损耗和电能损失； 4）改善电压质量。
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3、并联电容器无功补偿的一 般方法 并联电容器无功补偿通常采用 的方法主要有3种：低压个别 补偿、低压集中补偿、高压集 中补偿。下面简单介绍这3种 补偿方式的适用范围及使用该 种补偿方式的优缺点。
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无功功率补偿的原理是：把具 有容性功率负荷的装置与感性 负荷并联在同一电路，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，容性负荷吸收能量，能量 在两种负荷之间转换。这样， 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，这就是无功功率补 偿的原理。
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(1)补偿是有级的、定时的，因而补偿 精度差，跟随性不强，不能适应负荷 变化快的场合；受交流接触器操作频 率及寿命的限制，静态补偿装置一般 均设有投切延时功能，其延时时间一 般为30s。对一般稳定负荷，即负荷变 化周期大于30s的负荷，这类补偿装置 是有效的，但对一些变化较快的负荷， 如电梯、起重、电焊等，这类补偿装 置就无法进行跟踪补偿。
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图3 高尚堡变电站电容器一次原理图
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4、电容器容量的选择 在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部 门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值， 然后再计算电容器的安装容量：
Qc = P(tanφ1 - tanφ2) 式中: Qc——电容器的安装容量，单位：千乏 （kvar）； P——系统的有功功率，单位：千瓦 （kW）； tanφ1——补偿前的功率因数角； tanφ2——补偿后的功率因数角。
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tbbz无功补偿简介
TBB自动补偿成套设备报告分六部分一基本概念及为什么要进行无功补偿二ＴＢＢＺ自动补偿设备介绍三无功补偿原理介绍四典型柜型比较（ＴＢＢＪ＆ＴＢＢＸ）五TBB自动投切柜无功补偿检验项目六综述一、基本概念及为什么要进行无功补偿1有功功率：交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能，这部分能量我们称之为有功功率2无功功率：另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用，对于外部电路它并没有作功，而是有电能转换为磁能，再有磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称之为无功功率。
国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电流的成积。
QC=U×IC其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。
3无功功率是否为无用功率无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，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转。
在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗器也需要大量的无功功率。
4为什么要进行无功补偿由于电力系统中存在电动机、变压器等大量感性无功负荷，而这些感性无功负荷需要吸收大量无功功率来建立感应磁场，使得功率因数下降，线路损耗增加，电压质量下降，设备利用率低。
为消除系统内感性无功功率产生的无用消耗，而达到有功功率最大限度出力的效果，必须进行无功补偿5无功补偿原理及补偿意义改善设备的利用率:可见，在一定的电压和电流下，提高COSφ，其输出的有功功率越大。
发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I，即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。
根据P= UIcosφ，若功率因数较低，则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低，即设备容量得不到充分应用。
减少电压损失功率因数低，Q就大，△U就增大,受电端的电压就要降低。
在电压低于允许值时，将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。
论交流异步电动机的无功补偿
用
深孑 土壤地球 化学剖 面测 量在对化探 异常晕 的快 速检证 中 ， Ｌ 应结 合地质 构造的走 向 、 常的方 向， 异 一般布 置 ３ 条地质深孔土壤 地球 化学 剖面 检查 ， 距一般 ５ ｍ， 于破碎带 蚀变带 等要 加密取 样 ， 点 ０ 对 可增 加到 点距 为 １ ｍ， ０ 同时还要 沿其走 向进行追 索 ， 增加短 剖面取样 ， 以研究 其 规模及矿化规 律。在进行地质深孔土壤地球化学剖 面检查 工作中发现 的异常且地质 控制 因素非常明显 ， 不需要进一步作 面积化探测 量工作 ， 则可 直接布设 地表揭露 工程验 证 。在某 地 区 １ １ ：０万水 系沉积物测 量 时发现规模较 大的金异常晕 ， ３ 由２ 个异 常点组成 １ｋ ７ ｍ 的异常晕 ， 金含 量一般 为 １— ０Ｘ１一 最 高 １０×１ ， 明显的浓集 中心 。异常产 于 ５ ２ ０ ， １ ０ 有 志 留系中 、 上统砂质 、 炭质板岩 中 ， 处于弧 形构造 的复合 部位与岩体 的 外接触 带上 。经过 地质深孔土壤 地球化学检 查 ， 发现 异常受挤压破 碎 带 、 皱 带 、 质板 岩 控 制 （ ２ ３ ｌ ２ ３ ２ 在 挤 压 破碎 带 中发 现 褶 炭 图 — 一 、—— ） ２ ８×１ １ ０ 的异 常 ， 在剖 面的另一处炭硅 质板岩 中发现 １ ｇ 的金异常 。 ．／ ９ｔ 此外 在另 一地 区 的地质 深孔 土壤 地球 化学 剖 面检查 中 ， 土壤 样发 现 １ ｇ 的金异常 。用该方 法建 立地层层序 ， 明了岩石组合特征及各种 ．／ ３ｔ 查 岩石 的含 金性 ， 进一 步落实 了异 常源 ， 了解 了异常 的控制 因素 ， 落实 了 重点 检查地表揭露的地区。
（） １深孔土壤地球化 学剖面测量适用于地形切割不严 重 、 水系不发 育、 基岩 出露不好 、 残坡层覆盖较厚 （ 一般 ５ １ ｍ） － ５ 的山区。 （） ２ 深孔土壤地球化 学剖面测量的技术参数可根据项 目任务要 求 、 普查区的地质情况 、 实践总结 出来 。 （） ３ 深孔 土壤地球化 学剖面测量 采样工作量 小 ， 工作 成本低等 “ 网 效应” 优点 ， 是一种快速 、 经济 、 地质效果好 的地球化学勘查方法 。 （） ４ 深孔土壤地球化学剖 面测量 在面上可 以快速查证化探异 常， 可 以少取样节 省工作周 期和大量资 金 ； 在点上 可以用于指 导槽 探工程 布 设 和检验矿体连接 的合理性 以及 在勘查 中寻找破碎带走 向延伸变化情 况， 可以减少工程量 ， 避免盲 目的工程投入 。 参考文献 ［］ １ 肖民禄． 陕西汉 中地 区志留 系金矿 化特征 及成矿远景． 西北铀矿 地 质 ，９ ８ ２ １９ （ ） ［］ ２ 郭海龙 陕南金矿化探 异常快速评 价方 法． 西北铀金地 质情报 ，
电机就地无功补偿举例加说明
电机就地无功补偿举例加说明2011-12-15 07:50mzflong分类：工程技术科学|浏览1385 次举例说明55KW电动机加电容补偿后的省电情况,补偿前功率因数0.75，预计补偿后0.9每小时能省多少电？列出计算公式并加以说明谢谢！还有个问题，功率因数达到0.95以上电力公司是不是有奖励呢？？回答好后追加公司有很多大功率电机，想以一台电机的省点情况来反应补偿前后的差别！在低压柜柜里有个自动补偿装置但是补偿不足。
电费单上的功率因数是0.75预计需要补偿到0.9以上电动机参数Y2-250M-4 380V Δ 额定电流103A 电机名牌上的cosφ0.8 7需要补偿多大的电容？24小时运行能省多少电需要写出计算公式和说明谢谢！分享到：2011-12-16 20:43知识大富翁，挑战答题赢iPhone！提问者采纳采用电容补偿的企业是不能省电也不耗电的，只是提高了功率因数，不致被罚款甚致得到奖励，月平均功率因数高于考核标准就有奖励。
每高于标准0.01，将从电费总额奖0.15%，以奖励0.75%封顶。
以55KW电动机为例，补偿前功率因数0.75(未满载)，假设此时有功功率约40KW 计算，要求补偿后为0.95，求电容补偿量：功率因数0.75时的视在功率：S1＝P/cosφ＝40/0.75≈53(Kva)无功功率：Q1＝根号(S1×S1－P×P)＝根号(53×53－40×40)≈35(千乏)功率因数0.95时的视在功率：S2＝40/0.95≈42(KVA)无功功率：Q2＝根号(S2×S2－P×P)＝根号(42×42－40×40)≈13(千乏) 电容无功补偿量：Qc＝Q1－Q2＝35－13＝22(千乏)追问：陈老师，电流减小的问题弄清楚了，还有个疑问就是：您是根据什么假设55KW的点击此时有功功率约为40KW呢追答：并不能确定有功功率是40KW，只是大概估算。
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诚信声明本人声明：本人所呈交的毕业论文《交流电机就地无功补偿的研究》，是在指导老师的指导下，独立研究、写作的成果。
论文中凡引用他人已经发表的成果、数据、观点等，均已明确注明出处。
本人声明的法律结果由本人独自承担。
本人签名：日期：2010年6月毕业设计（论文）任务书设计（论文）题目：交流电机就地无功补偿的研究系部：自动化系专业：电气工程及其自动化班级：0620331学生：温建海指导教师（含职称）：温志明（讲师）专业负责人：原菊梅1．设计（论文）的主要任务及目标通过对无功补偿技术、单片机等基本知识的学习能确定一种交流电机动态无功补偿的方法。
通过研究本课题，了解无功补偿技术的发展状况；掌握单片机的基本结构、功率因数测量的方法和无功补偿的原理。
通过这次设计锻炼分析和设计能力，提高综合解决问题的能力。
2．设计（论文）的基本要求和内容（1）确定功率因数测量的方法；（2）并联电容器无功补偿的原理；（3）并联电容器的连接方式和分组方式；（4）无功补偿控制器的研究。
3．主要参考文献：[1]陆安定.功率因素与无功补偿[J].上海科学普及出版社，2004：113~119[2]吴捷,何盎.交流异步电动机无功功率补偿的探讨[J].云南电力技术论坛论文集.2007[3]苏志瞻，吕美霞.浅谈无功补偿装置[J].内蒙古石油化工.2009[4]李新春，谭继文，刘建辉.功率因素监控装置研制[J].煤矿机电，1994.6[5]徐进，王晓雪.功率因素测量方法探讨[J].西北纺织工学院学报.第9卷第2期，1995年6月[6]曾艳华，沈博，谭超. 功率因素补偿装置设计[J].工业控制计算机，2008年21卷第9期[7]祈文哲,交流异步电动机功率因素的测量[J].兰州铁道学院学报,第21卷第4期,2001年8月[8]杨亮,卜新良,大型风力发电机组无功补偿控制器的研究[J].电气自动化,第30卷第6期,2008[9]夏驰苟，黄儒林.三相交流异步电动机终端无功就地补偿的必要性[J]. 江西能源，2001年4月[10]站佩艳.功率因素的意义及其方法[J].第26卷第2期，2005年3月4．进度安排：注：一式4份，系部、指导教师各1份、学生2份：[毕业设计（论文）]及答辩评分表各一份中北大学分校毕业论文摘要近年来节能工作越来越成为人们关注的问题，有效合理地使用能源是促进企发展、提高企业经济增长质量和效益的有效途径。
在工厂企业中，各种生产机械设备所需的动力大多由异步电动机来提供，而异步电动机实际运行时经常处于轻载或空载状态，其功率因数较低，导致线路上的电能损耗较大，因而急需研制开发一种新型的智能无功功率补偿装置，对异步电动机进行合理补偿，提高节能效果，改善电能质量。
因此本文结合我国无功补偿技术的研究现状和市场状况，以异步电机为研究对象，以三相瞬时无功功率理论为基础，通过判断功率因数和无功功率的大小综合确定补偿容量，提出了一种基于ATmega128单片机的交流电机就地无功功率智能补偿装置。
此无功补偿控制器可根据异步电动机的功率因数和无功功率，以自动方式投切补偿电容器，实现自动跟踪补偿，使异步电动机的功率因数保持在较高水平。
主要介绍了无功补偿技术的发展状况、并联电容器无功补偿的原理、及无功补偿控制器的硬件和软件设计，并对今后无功补偿技术的研究方向进行了展望。
关键字：功率因数，并联电容器，无功补偿，单片机，自动投切AbstractEnergy conservation in recent years has increasingly become an issue of concern, effective and rational use of energy is to promote enterprise development, and improving the quality and efficiency of economic growth in an effective way. In factories and enterprises in various production machinery and equipment required to power most of the induction motor to provide, and Induction motor is often the actual running state of light load or no load, The low power factor, Lead to greater loss of power line, It is urgent to research and development of one kind of new intelligent reactive power compensation equipment, Reasonable compensation of induction motor to improve energy conservation, improve power quality.Therefore this paper reactive compensation technology research and market condition, taking asynchronous motors for research object and three-phase instantaneous reactive power theory as a foundation, through the judgment power factor and the size of the reactive power compensation capacity, determined synthetically is proposed based on the ATmega128 single-chip processor is proposed on the ac motor reactive power compensation device intelligent. The reactive power compensation according to the controller of asynchronous motor power factor and reactive power cut compensation capacitor automatic tracking the compensation of asynchronous motor with automatic mode to keep the power factor in high level.Mainly introduces the development of reactive power compensation technology condition, the shunt capacitor reactive compensation principle and reactive power compensation controller design of hardware and software, and the future of reactive power compensation technology research is prospected.KEY WORDS: power factor, parallel capacitor, reactive power compensation, microcontroller,auto-switching目录第1章绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 无功补偿的研究现状及发展趋势 (1)1.2.1 传统无功补偿方式 (1)1.2.2 无功补偿技术的现状 (2)1.2.3 无功补偿技术的发展趋势 (4)1.3 课题研究的目的和意义 (5)1.4 本文研究的内容 (5)1.5 本章小结 (6)第2章无功补偿的基本原理 (7)2.1 无功补偿的一般概念 (7)2.1.1 电容补偿的基本概念 (7)2.1.2 交流电路的无功功率 (7)2.1.3 无功补偿的主要作用 (9)2.2 并联电容器无功补偿 (11)2.2.1 并联电容器无功补偿的方式 (11)2.2.2 并联电容器的投切方式 (12)2.2.3 电容器的分组和接线方式 (14)2.2.4 并联电容器无功补偿的原理 (16)2.3 无功补偿容量的确定 (17)2.3.1 从提高功率因要确定补偿容量 (17)2.3.2 从降低线损确定补偿容量 (17)2.3.3 从提高运行电压确定补偿容量 (18)2.4 本章小结 (19)第3章系统的硬件设计 (20)3.1 无功补偿控制器的总体结构 (20)3.1.1 无功补偿控制器的基本构成 (20)3.1.2 系统硬件结构 (21)3.1.3 系统基本功能 (21)3.2 主控芯片的介绍 (22)3.2.1 CPU的选型 (22)3.2.2 ATmega128的最小系统设计 (23)3.3 测量模块的设计 (25)3.3.1 计量芯片ATT7022B简介 (25)3.3.2 ATT7022B硬件电路设计 (25)3.4 电容器状态输入模块设计 (27)3.5 投切控制模块设计 (28)3.5.1 过零触发原理 (29)3.5.2 投切控制电路设计 (30)3.6 电源模块设计 (31)3.7 存储器模块设计 (33)3.7.1 存储芯片FM3164简介 (33)3.7.2存储芯片FM3164与主控芯片接口设计 (34)3.8 人机接口模块设计 (35)3.8.1 LED显示电路设计 (35)3.8.2 键盘电路设计 (36)3.9 通讯模块设计 (37)3.9.1 GPRS无线通讯电路设计 (38)3.9.2 RS-232通讯电路设计 (38)3.9.3 RS-485通讯电路设计 (39)3.10 其他外围电路设计 (40)3.10.1 实时时钟电路设计 (40)3.10.2 报警电路设计 (41)3.10.3 外部复位电路设计 (41)3.11 本章小结 (42)第4章系统软件的设计 (43)4.1 无功补偿控制策略 (43)4.2 主程序设计 (45)4.3 子程序设计 (46)4.3.1 测量模块设计 (46)4.3.2 投切控制模块设计 (47)4.3.3 人机接口模块设计 (49)4.3.4 数据存储模块设计 (50)4.3.5 通讯模块设计 (51)4.11 本章小结 (54)第5章总结与展望 (55)5.1 总结 (55)5.2 研究展望 (56)参考文献 (57)致谢 (59)第1章绪论1.1 引言异步电动机和变压器等设备要消耗大量的无功功率。