供配电安全技术-电能质量与无功补偿培训课件
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无功补偿基础知识ppt课件
20
电容器无功补偿原理
❖ 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。
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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
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。 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。
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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。
并联谐波阻抗为：Zn
nX s nX L
XC n
nX S
nX L
XC n
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29
谐波的放大和电抗率的关系
❖ 当上式中谐波阻抗的分子数值为零时，即从谐波源 看入的阻抗为零，表示电容器装置与电网在第n次 谐波发生串联谐振，可得电容支路的串联谐振点:
最新2019-供配电安全技术-第5讲电能质量与无功补偿-PPT课件
8
一、电能质量简介－公用电网谐波
总谐波畸变率(THD)：周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基 波分量的方均根值之比(用百分数表示)。分为电压总谐波畸变率与电 流总谐波畸变率。 公用电网谐波电压(相电压)限值 电网标称 电压kV 电压总谐波 畸变率％ 各次谐波电压含有率％ 奇次 偶次
0.38
6 10 35 66 110
2019年4月28日星期日
5.0 4.0
3.0 2.0
4.0 3.2
2.4 1.6
2.0 1.6
1.2 0.8
9
中国矿业大学信电学院
一、电能质量简介－公用电网谐波（续）
公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(方均根值)不应超 过表2中规定的允许值。当公共连接点处的最小短路容量不同于基准短 路容量时，表2中的谐波电流允许值应进行换算即：各次谐波电流分量 ＝各次谐波电流允许值*(公共连接点的最小短路容量/基准短路容量)。
2019年4月28日星期日
中国矿业大学信电学院
10
一、电能质量简介－暂时过电压和瞬态过电压
交流电力系统中的电气设备，在运行中除了作用有持续工 频电压(其值不超过系统最高电压 Um,持续时间等于设计 的运行寿命)外，还受到过电压的作用。按照作用过电压 的幅值、波形及持续时间，可分为; — 暂时过电压，包括工频过电压、谐振过电压; — 瞬态过电压，包括操作(缓波前)过电压、雷电(快波 前)过电压
电压等级 短时间闪变值 长时间闪变值
低压 1.0 0.8
中压 0.9(1.0) 0.7(0.8)
高压 0.8 0.6
注：短、长时间闪变值每次测量周期10min 、2小时；中压 括号中的值仅适用于公共连接点连接的所有用户为同电压 级的用户场合。
SVG无功补偿培训课件(18页)
。
经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤 ， 电力电缆冷压端子是否松动 ，高压绝缘热缩管 是否松动。 建议RSVG 投入运行第一个月内，将变压器所 有进出线电缆、功率单元进出线电缆紧固一遍 , 以后每半年紧固一遍 ，并用吸尘器清楚柜内 灰尘。
SVG 定期保养
荣信事故解决案例
后台保护常见故障处理
4 ． 当由于“检修 ”或者“故障 ”而造成高压断路器分开后 ， 切记到 SVG 控制柜将“高压分 ”旋钮打到右侧分位。
5 ． 切记 ， 不管是停电检修或者故障跳闸 ，都要确认 35KV 开关柜分断 10 分钟以上 ，才允许开 SVG 本体的柜门查看。
荣信日常维护
经常检查室内温度 ，通风情况 ，注意室内温度 不应超过40 度。 保持室内清洁卫生。 经常检查RSVG 是否有异常响声，振动及异味
SVG 工业控制机操作界面
SVG 无功补偿培训结束
无功补偿即SVG&FC
无功补偿装置的作用。
提高线路输电稳定性。 维持受电端电压 ，加强系统电压稳定性
。
补偿系统无功功率 ，提高功率因素。 谐波动态补偿 ， 改善电能质量。 抑制电压波动和闪变。 抑制三相不平衡。
电网中无功的增大对系统的影响 ?
无功功率的增加 ，会导致电流增大和视 在功率增加 ，从而使发电机 、变压器及 其他电器设备容量和导线容量增加 。 同 时 ， 电力用户的启动及控制设备 、测量 仪表的尺寸和规格也要加大。 无功功率的增加 ，使总电流增大 ， 因而 使设备及线路的损耗增加。 使线路及变压器的电压降增大 动 ，使供电质量严重降低。
谐波问题产生的危害！
使电网中的设备产生附加谐波损耗 ，从而降低发电 、输电及用电 设备的使用效率。 产生额外的热效应 ，从而引起用电设备（电机 、变压器 、 电容器 ) 发热 ，使绝缘老化 ， 降低设备的使用寿命 ，甚至被破坏。 引起一些保护设备误动作 ，如继电保护 ，熔断器等。 导致电器测量仪表计量不准确。 通过电磁感应和传导耦合等方式对邻近电子设备和通信系统产生 干扰 ， 降低信号的传输质量 ，破坏信号的正常传递 ，甚至损坏通 信设备。 大大增加了系统谐振的可能 。谐波容易使电网与补偿电容之间发 生并联或串联谐振 ，使谐波电流放大几倍甚至数十倍 ，造成过电 流 ， 引起电容器 、与之相连的电抗器和电阻器的损坏。
经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤 ， 电力电缆冷压端子是否松动 ，高压绝缘热缩管 是否松动。 建议RSVG 投入运行第一个月内，将变压器所 有进出线电缆、功率单元进出线电缆紧固一遍 , 以后每半年紧固一遍 ，并用吸尘器清楚柜内 灰尘。
SVG 定期保养
荣信事故解决案例
后台保护常见故障处理
4 ． 当由于“检修 ”或者“故障 ”而造成高压断路器分开后 ， 切记到 SVG 控制柜将“高压分 ”旋钮打到右侧分位。
5 ． 切记 ， 不管是停电检修或者故障跳闸 ，都要确认 35KV 开关柜分断 10 分钟以上 ，才允许开 SVG 本体的柜门查看。
荣信日常维护
经常检查室内温度 ，通风情况 ，注意室内温度 不应超过40 度。 保持室内清洁卫生。 经常检查RSVG 是否有异常响声，振动及异味
SVG 工业控制机操作界面
SVG 无功补偿培训结束
无功补偿即SVG&FC
无功补偿装置的作用。
提高线路输电稳定性。 维持受电端电压 ，加强系统电压稳定性
。
补偿系统无功功率 ，提高功率因素。 谐波动态补偿 ， 改善电能质量。 抑制电压波动和闪变。 抑制三相不平衡。
电网中无功的增大对系统的影响 ?
无功功率的增加 ，会导致电流增大和视 在功率增加 ，从而使发电机 、变压器及 其他电器设备容量和导线容量增加 。 同 时 ， 电力用户的启动及控制设备 、测量 仪表的尺寸和规格也要加大。 无功功率的增加 ，使总电流增大 ， 因而 使设备及线路的损耗增加。 使线路及变压器的电压降增大 动 ，使供电质量严重降低。
谐波问题产生的危害！
使电网中的设备产生附加谐波损耗 ，从而降低发电 、输电及用电 设备的使用效率。 产生额外的热效应 ，从而引起用电设备（电机 、变压器 、 电容器 ) 发热 ，使绝缘老化 ， 降低设备的使用寿命 ，甚至被破坏。 引起一些保护设备误动作 ，如继电保护 ，熔断器等。 导致电器测量仪表计量不准确。 通过电磁感应和传导耦合等方式对邻近电子设备和通信系统产生 干扰 ， 降低信号的传输质量 ，破坏信号的正常传递 ，甚至损坏通 信设备。 大大增加了系统谐振的可能 。谐波容易使电网与补偿电容之间发 生并联或串联谐振 ，使谐波电流放大几倍甚至数十倍 ，造成过电 流 ， 引起电容器 、与之相连的电抗器和电阻器的损坏。
电能质量讲座PPT课件
的优化配置和调度。
05 电能质量问题的解决方案
针对电压波动与闪变的解决方案
总结词
通过改善电源和负载特性，可 以降低电压波动与闪变对电力
系统的影响。
优化电源和负载特性
通过改进电源和负载的设计， 降低其波动性和敏感性，从而 减少电压波动与闪变的影响。
增加无功补偿装置
通过在系统关键节点安装无功 补偿装置，可以改善电压稳定 性，减少电压波动与闪变。
影响
可能导致电机过热，影响照明设备寿命，增加变压器和线路 损耗。
03 电能质量监测与评估
监测方法与设备
监测方法
实时监测、定期监测、抽样监测
监测设备
电能质量分析仪、示波器、频谱分析仪等
评估标准与流程
评估标准
电压波动、频率偏差、谐波、闪变等
评估流程
数据采集、数据处理、结果分析、报告编制等
监测数据的分析与应用
标准化发展
不断完善电能质量相关的标准体系，包括基础标准、 测试方法标准、设备标准等，为电能质量技术的发展 和应用提供指导和依据。
新技术与新方法的研发与应用
新技术研究
研究新的电能质量检测、分析、评估和控制技术，提高 电能质量监测的准确性和实时性，为电能质量的优化提 供技术支持。
新方法应用
推广和应用新的电能质量管理方法，如基于数据挖掘和 人工智能的电能质量监测与评估方法，提高电能质量管 理的效率和效果。
加强无功补偿和滤波处理
在系统关键节点安装无功补偿装置和 滤波器，提高系统的无功支撑能力和 滤波效果，减少电压不平衡的发生。
优化电源和负载的设计，降低其不对 称性，从而减少电压不平衡的发生。
06 电能质量发展趋势与展望
国际合作与标准化发展
05 电能质量问题的解决方案
针对电压波动与闪变的解决方案
总结词
通过改善电源和负载特性，可 以降低电压波动与闪变对电力
系统的影响。
优化电源和负载特性
通过改进电源和负载的设计， 降低其波动性和敏感性，从而 减少电压波动与闪变的影响。
增加无功补偿装置
通过在系统关键节点安装无功 补偿装置，可以改善电压稳定 性，减少电压波动与闪变。
影响
可能导致电机过热，影响照明设备寿命，增加变压器和线路 损耗。
03 电能质量监测与评估
监测方法与设备
监测方法
实时监测、定期监测、抽样监测
监测设备
电能质量分析仪、示波器、频谱分析仪等
评估标准与流程
评估标准
电压波动、频率偏差、谐波、闪变等
评估流程
数据采集、数据处理、结果分析、报告编制等
监测数据的分析与应用
标准化发展
不断完善电能质量相关的标准体系，包括基础标准、 测试方法标准、设备标准等，为电能质量技术的发展 和应用提供指导和依据。
新技术与新方法的研发与应用
新技术研究
研究新的电能质量检测、分析、评估和控制技术，提高 电能质量监测的准确性和实时性，为电能质量的优化提 供技术支持。
新方法应用
推广和应用新的电能质量管理方法，如基于数据挖掘和 人工智能的电能质量监测与评估方法，提高电能质量管 理的效率和效果。
加强无功补偿和滤波处理
在系统关键节点安装无功补偿装置和 滤波器，提高系统的无功支撑能力和 滤波效果，减少电压不平衡的发生。
优化电源和负载的设计，降低其不对 称性，从而减少电压不平衡的发生。
06 电能质量发展趋势与展望
国际合作与标准化发展
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
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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
无功补偿及电能质量标准介绍PPT教案
综合方法为取所选时间间隔内例如3min3min所有所有3s3s测量结果的平方测量结果的平方算术和平均取平方根算术和平均取平方根当系统条件不符合要求时大于正常最小方式可按短路容量折算结当系统条件不符合要求时大于正常最小方式可按短路容量折算结果即将果即将5454的结果乘以实际短路容量和最小短路容量之比的结果乘以实际短路容量和最小短路容量之比6060ihih四无功功率补偿电能质量控制对策四无功功率补偿电能质量控制对策11无源方式电容器电抗器组合无源方式电容器电抗器组合22有源方式有储能元件有源方式有储能元件vsvsii1111避免并联谐波谐振避免并联谐波谐振组架式组架式集合式集合式电容电容补偿装置补偿装置并联电容补偿装置单线示意图并联电容补偿装置单线示意图无功补偿装置的容量与分组无功补偿装置的容量与分组无功补偿装置的容量与分组应根据无功平衡与电压调整的原则考虑无功补偿装置的容量与分组应根据无功平衡与电压调整的原则考虑技术经济因素综合考虑
畸变波形下的电压、电流、功率
v1 2V1 sin(t 1 )
i1 2I1 sin(t 1 )
vH
2
h1
Vh
sin(ht
h
)
iH
2
h1
I
h
sin(ht
h
)
Pa V hIh cosh 1 cos(2ht)
h
Pq V hIh sinh sin(2ht) 2VmIn sin(mt m )sin(nt n )
2、频率偏差
系统频率的实际值和标称值之差。 1、电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz。 当系统容量较小时，偏差限值可以放宽到±0.5Hz。
2、频率偏差的测量方法 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到的 整数周期与整数周期累计时间之比（和1s、3s或10s时 钟重叠的单个周期应丢弃）。测量时间间隔不能重叠， 每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 3、合格率的概念
畸变波形下的电压、电流、功率
v1 2V1 sin(t 1 )
i1 2I1 sin(t 1 )
vH
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2、频率偏差
系统频率的实际值和标称值之差。 1、电力系统正常运行条件下频率偏差限值为±0.2Hz。 当系统容量较小时，偏差限值可以放宽到±0.5Hz。
2、频率偏差的测量方法 测量电网基波频率，每次取1s、3s或10s间隔内计到的 整数周期与整数周期累计时间之比（和1s、3s或10s时 钟重叠的单个周期应丢弃）。测量时间间隔不能重叠， 每1s、3s或10s间隔应在1s、3s或10s时钟开始时计。 3、合格率的概念
电能质量培训通用课件
通过先进的电压调节和控制技术，可以实时监测和调整电网中的电压水平，确保 其在允许的范围内波动。同时，稳定控制技术可以在发生突然断电时，迅速启动 备用电源或实施紧急供电方案，以降低对重要负荷的影响。
分布式电源与储能技术
分布式电源与储能技术的结合应用，为提高电能质量提供了新的解决方案。
分布式电源如风能、太阳能等可再生能源的引入，能够减少传统电网的负担，降低因远距离传输而产生的电能损耗。同时， 储能技术的快速发展为电网提供了调峰、调频和稳定电压等功能，进一步改善了电能质量。通过合理配置和应用分布式电源 与储能技术，可以实现更加智能、高效的电网运营和管理。
有源滤波器技术是一种先进的谐波治理方法，能够动态抑 制谐波并补偿无功功率。
有源滤波器通过实时监测系统中的谐波电流，并产生相应 的补偿电流进行抵消，从而消除谐波对电能质量的影响。 同时，它还可以根据负载的无功需求提供动态补偿，确保 供电系统的稳定性和可靠性。
电压调节与稳定控制
电压调节与稳定控制是保障电能质量的关键措施，能够应对电压波动和突然断电 等突发状况。
电能质量监测设备与技术
测量仪表
在线监测系统
用于测量电网参数的仪表，如电压表 、电流表、功率因数表等。
集成了多种监测设备和技术，能够对 电网进行实时、在线的监测和管理。
专用监测设备
针对电能质量问题开发的专用监测设 备，如谐波分析仪、闪变测量仪等。
03 电能质量问题及其影响
电压波动与闪变
总结词
电压波动和闪变是由于电力系统 电压幅值快速、周期性地变化所 引起的现象，对敏感电力电子设 备和控制系统影响较大。
制定国际标准，推动各行业标准化进程，促进全球贸易和发展。
国家电能质量管理政策与法规
国家能源局
分布式电源与储能技术
分布式电源与储能技术的结合应用，为提高电能质量提供了新的解决方案。
分布式电源如风能、太阳能等可再生能源的引入，能够减少传统电网的负担，降低因远距离传输而产生的电能损耗。同时， 储能技术的快速发展为电网提供了调峰、调频和稳定电压等功能，进一步改善了电能质量。通过合理配置和应用分布式电源 与储能技术，可以实现更加智能、高效的电网运营和管理。
有源滤波器技术是一种先进的谐波治理方法，能够动态抑 制谐波并补偿无功功率。
有源滤波器通过实时监测系统中的谐波电流，并产生相应 的补偿电流进行抵消，从而消除谐波对电能质量的影响。 同时，它还可以根据负载的无功需求提供动态补偿，确保 供电系统的稳定性和可靠性。
电压调节与稳定控制
电压调节与稳定控制是保障电能质量的关键措施，能够应对电压波动和突然断电 等突发状况。
电能质量监测设备与技术
测量仪表
在线监测系统
用于测量电网参数的仪表，如电压表 、电流表、功率因数表等。
集成了多种监测设备和技术，能够对 电网进行实时、在线的监测和管理。
专用监测设备
针对电能质量问题开发的专用监测设 备，如谐波分析仪、闪变测量仪等。
03 电能质量问题及其影响
电压波动与闪变
总结词
电压波动和闪变是由于电力系统 电压幅值快速、周期性地变化所 引起的现象，对敏感电力电子设 备和控制系统影响较大。
制定国际标准，推动各行业标准化进程，促进全球贸易和发展。
国家电能质量管理政策与法规
国家能源局
供配电安全技术电能质量与无功补偿
供配电安全技术：电能质量与无功补偿引言供配电安全技术是保障电力系统稳定运行和用户用电安全的重要组成部分。
电能质量和无功补偿是供配电安全技术中的两个关键方面。
本文将重点介绍电能质量和无功补偿的概念、重要性以及相应的解决方案。
电能质量电能质量是指电力系统中提供给用户的电能与用户所需电能之间的差异。
电能质量问题主要包括电压波动、频率变动、谐波和电压暂降等。
电压波动电压波动是指供电电网中电压的瞬时变化。
电压波动通常由负载变化、短时故障和电力系统调度等因素引起。
电压波动会导致设备故障、产生电磁干扰和影响用户用电质量。
频率变动频率变动指供电电网中电压频率的瞬时变化。
频率变动通常由电力系统中的电力负荷变化或电网故障引起。
频率变动对电力设备和用户设备的稳定运行都会产生较大影响。
谐波谐波是指电力系统中除了基波（通常为50Hz或60Hz）之外的不同频率的波动。
谐波主要由非线性负载、电弧炉和电力电子设备等引起。
谐波会导致电力设备的过载、噪声干扰和通信系统的故障。
电压暂降电压暂降是指供电电网中电压在短时间内急剧下降，并在一定时间内保持低于额定值。
电压暂降通常由负荷突然变动、电力系统故障或设备开关等引起。
电压暂降会导致设备异常运行、电器设备故障和用户用电中断。
无功补偿无功补偿是指通过控制无功功率的大小和相位来提高电力系统的功率因数和电能效率。
在电力系统中，无功功率是电力的一部分，但不做有用功率转换，只在线路中产生无效电流和负载容量浪费。
无功补偿通常通过无功电容器、无功电抗器和静态无功发生器等设备实现。
这些设备可以校正电力系统的功率因数、提高电能质量、降低线路损耗、减轻设备负荷以及提高供电能力。
电能质量与无功补偿的重要性供配电安全技术中的电能质量和无功补偿对电力系统和用户用电都具有重要意义。
在电力系统中，电能质量问题会导致供电压力下降、线损增加、设备寿命缩短等问题，进而影响电网的稳定运行。
通过实施无功补偿措施，可以改善电力系统的功率因数、减少电网损耗，从而提高供电质量和可靠性。
供电技术第六章_供电系统的电能质量与无功补偿rppt课件
电压偏差为恒定值； 逆调压：在最大负荷时，升高母线电压，在最小负荷时，
降低母线电压。
最大负荷时 最小负荷时
Δ U % l 1 = 1 4 5 .5
6~10kV
0 .3 8 k V
Δ U T% = 3 1
a)
Δ U % l 2 = 6 2
δu%
10
8 +7 6
4 2 0 -2 -4 -6
-8
+ 1 0 .5
THDu
UH U1
100%
THDi
IH I1
100%
谐波电压限值及谐波电流允许值的规定值可参考 GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》。
三相整流产生的谐波
三相整流设备产生的谐波电流，其谐波次数可按如下公式求 得：
公式中：
N = fn / f1 = K*P±1
N = 谐波次数； fn = 谐波电流频率 ； f1 = 基波电流频率 ； K =1，2，3，… ； P = 整流设备的波头数（6、12、24）。 例如：6 波头的整流器将产生 5，7，11，13 …次谐波。 三相整流设备产生的谐波电流值可按如下公式求得：
谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频 率的整倍数，也称为高次谐波。
系统中的主要谐波源可分为两大类：①含半导体非线性 元件的谐波源；②含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。
如在系统和用户中存在谐波干扰，将会使系统中的电压和 电流发生畸变。供电系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波 电流通过电网将在电网阻抗上产生谐波电压降，从而导致谐波 电压的产生。
变 压 器 的 分 接 头 电 压 和 二 次 侧 空 载 输 出 电 压 分 别 可 表 示 为 ：
Uf (1tap%)UT1 U20U1U UTf2
降低母线电压。
最大负荷时 最小负荷时
Δ U % l 1 = 1 4 5 .5
6~10kV
0 .3 8 k V
Δ U T% = 3 1
a)
Δ U % l 2 = 6 2
δu%
10
8 +7 6
4 2 0 -2 -4 -6
-8
+ 1 0 .5
THDu
UH U1
100%
THDi
IH I1
100%
谐波电压限值及谐波电流允许值的规定值可参考 GB/T14549-1993《电能质量 公用电网谐波》。
三相整流产生的谐波
三相整流设备产生的谐波电流，其谐波次数可按如下公式求 得：
公式中：
N = fn / f1 = K*P±1
N = 谐波次数； fn = 谐波电流频率 ； f1 = 基波电流频率 ； K =1，2，3，… ； P = 整流设备的波头数（6、12、24）。 例如：6 波头的整流器将产生 5，7，11，13 …次谐波。 三相整流设备产生的谐波电流值可按如下公式求得：
谐波是一个周期电气量的正弦波分量，其频率为基波频 率的整倍数，也称为高次谐波。
系统中的主要谐波源可分为两大类：①含半导体非线性 元件的谐波源；②含电弧和铁磁非线性设备的谐波源。
如在系统和用户中存在谐波干扰，将会使系统中的电压和 电流发生畸变。供电系统中的谐波源主要是谐波电流源，谐波 电流通过电网将在电网阻抗上产生谐波电压降，从而导致谐波 电压的产生。
变 压 器 的 分 接 头 电 压 和 二 次 侧 空 载 输 出 电 压 分 别 可 表 示 为 ：
Uf (1tap%)UT1 U20U1U UTf2
《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
《无功补偿技术讲稿》ppt课件
11
零过渡动态无功补偿的特点
与国内外传统的无功补偿技术相比，该系列安装具有以下五个方面的技术创新：
平安性： 零过渡过程投切电容器组，防止电容器投切产生过电压和过电流，使无功补 偿安装的运用寿命提高3～4倍； 环保性： 补偿安装任务不产生谐波、不引起电压波形畸变、不产生投切振荡或投切涌流， 使电网在无功补偿过程中电能质量不下降； 动态性： 电容器组投切无需电阻放电，使电容器组投切间隔呼应速度比现有国家和行 业规范提高3000倍以上，可快速、动态补偿冲击负荷，抑制电压猛烈动摇， 改善电压质量，提高工业产品消费的质量和产量，延伸用电安装的运用寿 命； 经济性： 二控三开关控制，降低晶闸管主开关本钱三分之一； 高效节能性：
4
功率因数与电费调整 以0.9为规范值的功率因数调整电费表
实践功率因数 0.65 0.70 0.74 0.78 0.80 0.84 0.88
月电费增收%
15
10 8.0
6.0
5.0
3.0
1.0
实践功率因数 0.90
0.91 0.92
0.93 0.94 0.95-1.0
月电费减收%
0
0.15 0.30 0.45 0.60 0.75
10
零过渡动态无功补偿的原理
原理图：
iC K(t=0)
系统
(含源L,C,R网络) Vs
VC
Vs系统理想电压源; Zs系统等效内阻; 当t>=0时： VC=VC’(VS(wt))+VC〞(VS(w0, b,t),VS(0),VC(0) w=2 p f；f=50Hz，b：衰减系数 w0=2 p f0，谐振频率, 与Zs,C有关. w0>w VC ’| t®¥=Vc：稳态分量〔周期函数〕 VC 〞 | t®¥：暂态分量(非周期衰减函数) 零过渡过程投切的根本原理：VC〞〔0〕® 0
SVG动态无功补偿培训ppt课件
空气开关功能
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
控制器
• 控制器由一台西门子 PLC S7-200 CPU 模块、一个 PWS6600 触摸 屏、一台 QCON
• 主控制器及远程监控计算机组成， 如图 。QCON 主控制器安装在一 个标准6U 机箱内。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
连接电抗器
• 装置的输出通过连接 电抗器并联到系统侧。
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
10kV 装置的电气原理图
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
装置构成
SVG装置
控制柜
启动柜
功率柜
连接电抗 器
冷却系统
火灾袭来时要迅速疏散逃生，不可蜂 拥而出 或留恋 财物， 要当机 立断， 披上浸 湿的衣 服或裹 上湿毛 毯、湿 被褥勇 敢地冲 出去
2. 装置主要技术参数
a) 额定工作电压：10kV； b) 工作电压范围（p.u.）：0.4 pu～1.2p.u； c) 额定容量：10Mvar； d) 输出无功范围：从感性额定无功到容性额定无功范围内连续变化； e) 控制器响应时间：＜1ms； f) 输出电压总谐波畸变率（并网前）：＜5%； g) 输出电压总谐波畸变率（并网后）：＜3%； h) 输出电流总谐波畸变率：＜3%； i) 输出电压不对称度：＜1%； j) 效率：＞99%； k) 环境温度：-25℃～+40℃； l) 人机界面：采用中文显示操作界面
供配电安全技术-电能质量与无功补偿培训课件
2020年2月16日星期日
中国矿业大学信电学院
7
一、电能质量简介－电力系统频率允许偏差
电力系统频率允许偏差：正常允许±0.2Hz，当系 统容量较小时允许±0.5Hz 。
用户冲击负荷引起的系统频率变动一般不得超过 ±0.2Hz，根据冲击负荷性质和大小以及系统的条 件也可适当变动限值，但应保证近区电力网、发 电机组和用户的交全、稳定运行以及正常供电。
— 瞬态过电压，包括操作(缓波前)过电压、雷电(快 波前)过电压
一、电能质量简介－暂时过电压和瞬态过电压 各类过电压的典型波形如下表 所示：
二、无功补偿简介：标准
1. 国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则 2004；
2. SD325-89 电力系统电压和无功电力技术导 则;
3. DL/T 1010 高压静止无功补偿装置; 4. GB/T 15576 低压成套无功功率补偿装置; 5. GB 50227 并联电容器装置设计规范
谐波流向：
谐波电流主要流过电容器。 谐波电流也流过电网。 谐波电流的流动导致谐波电压。 谐波也注入其他接入同一电网总线的线性负载。 注入电网的谐波也会流向联网的其他用户。
2020年2月16日星期日
中国矿业大学信电学院
17
三、谐波：三相整流产生的谐波
三相整流设备产生的谐波电流，其谐波次数可按如下公式求
二、无功补偿简介：无功补偿的主要方法
根据补偿装置安装位置的不同，可以将无功补偿分为个 别补偿（随机补偿或就地补偿）、集中补偿、分组补偿 （分散补偿）。三种补偿方式如下图所示：
二、无功补偿简介：无功补偿的主要方法
就地补偿:将低压电容器组分散地与用电设 备的供电回路相并联，随用电设备同时投入 或退出运行，使用电设备消耗的无功功率得 到就地补偿，能获得明显的降损效益。
电能质量培训课件(ppt 37页)
100%
HRIh
Ih I1
100%
式中，Uh为第h次谐波电压（方均根值）； U1为基波电压（方
均根值）； Ih第h次谐波电流（方均根值）；I1为基波电流（方
均根值）。
谐波电压总含量UH和谐波电流总含量IH按下式计算：
U H
(U h )2
h2
IH
(I h )2
h2
电气工程系
供电技术电子课件
第6章 供电系统的电能质量与无功补偿
内容提要：本章主要介绍工厂供电系统的电压质量问题，首先介绍 了电压的偏差及其调节，然后介绍电压波动和闪变及其抑制以及高 次谐波及其抑制的问题，最后介绍了供电系统的三相不平衡
电气工程系
X
供电技术电子课件
第6章 供电系统的电能质量于无功补偿
第一节 电能质量概述 第二节 电压偏差及其调节 第三节 电压波动和闪变及其抑制 第四节 高次谐波及其抑制 第五节 供电系统的三相不平衡 第六节 供电系统的无功功率补偿
dUmaxUmin 100% UN
电压波动是由于负荷急剧变动的冲击负荷所引起。影响 电气设备的正常工作。
闪变是指人眼对灯闪的主观感觉。引起灯光（照度）闪 变的波动电压，称为闪变电压。
电气工程系
X
供电技术电子课件
二、电压波动值的估算
1）当已知三相负荷的有功和无功功率变化量△P和△Q时， 则可按下式计算：
电气工程系
X
供电技术电子课件
（一）电压调节的方式 对中枢点的电压进行监视和调节。 中枢点调压方式： 常调压：不管中枢点的负荷怎样变动，都要保持中枢点的电压 偏差为恒定值； 逆调压：在最大负荷时，升高母线电压，在最小负荷时，降低 母线电压。
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2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
8
一、电能质量简介－公用电网谐波
总谐波畸变率(THD)：周期性交流量中的谐波含量的方均根值与其基 波分量的方均根值之比(用百分数表示)。分为电压总谐波畸变率与电 流总谐波畸变率。
公用电网谐波电压(相电压)限值
电网标称 电压kV
0.38 6 10 35 66 110
谐波流向：
谐波电流主要流过电容器。 谐波电流也流过电网。 谐波电流的流动导致谐波电压。 谐波也注入其他接入同一电网总线的线性负载。 注入电网的谐波也会流向联网的其他用户。
ห้องสมุดไป่ตู้
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
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三、谐波：三相整流产生的谐波
三相整流设备产生的谐波电流，其谐波次数可按如下公式求
谐波次序 1 2 3 4 5
相序
+- 0 + -
正序 基次 4次 7次 10次 3n+1次 被3除余1
负序 2次 5次 8次 11次 3n+2次 被3除余2
6 789
0 +-0
零序 3次 6次 9次 12次 3n+3次 可被3整除
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
23
三、谐波：谐波的相序（4）
使注入公用电网的谐波电流及公共连接点的 谐波电压在国标限值以内；
提高用户用电的功率因数； 使电压波动和闪变在国标限值以内； 使电压凹陷、凸起、短时中断的幅值和持续
时间在设备容许范围内。 使用户设备在电磁兼容允许范围内安全经济
运行，把对电网的干扰限制在国标限值以内。
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
4
一、电能质量简介：电压波动和闪变
电压变动特性d(t)：电压方均根值变动的时间函数，以系统标称电压的 百分数表示。
电压变动d：电压变动特性d(t)上，相邻两个极值电压之差。 电压变动频度r：单位时间内电压变动的次数(电压由大到小或由小到
大各算一次变动)。同一方向的若干次变动，如间隔时间小于30 ms， 则算一次变动。 电压波动：电压方均根值一系列的变动或连续的改变。
接于公共接点的每个用户，引起该点正常电压不平衡度允许值一般为1．3％， 根据连接点的负荷状况，邻近发电机、继电保护和自动装置安全运行要求，可 作适当变动、但必须满足上条的规定。
用户引起的电压不平衡度允许值换算
电压不平衡度允许值一般可根据连接点的正常最小短路容量换算为相应的负序 电流值，为分析或测算依据；邻近大型旋转电机的用户，其负序电流值换算时 应考虑旋转电机的负阻抗。有关不平衡度的计算见附录B。
电压总谐波 畸变率％
5.0 4.0
3.0 2.0
各次谐波电压含有率％
奇次
偶次
4.0
2.0
3.2
1.6
2.4
1.2
1.6
0.8
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
9
一、电能质量简介－公用电网谐波（续）
公共连接点的全部用户向该点注入的谐波电流分量(方均根值)不应超 过表2中规定的允许值。当公共连接点处的最小短路容量不同于基准短 路容量时，表2中的谐波电流允许值应进行换算即：各次谐波电流分量 ＝各次谐波电流允许值*(公共连接点的最小短路容量/基准短路容量)。
谐波影响
由于趋肤效应增加铜损；谐波高频增加铁损；降 低效率。
增加铜损，铁损；脉动转矩。
电力电缆
增加铜损，导致过热。
开关装置，继电保护 误动或据动。
自动控制装置 操作不正常。
电力电容器
由于串联或并联谐振导致电容器过载。
通信设备
产生严重干扰。
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
25
四、电能质量的治理设备：内容及目标
电力系统公共连接点或波动负荷用户引起的公共连接点电压变动限值
电压变动频度r 次/小时
电压变动d的限值
低 压、中压
高压
r≤1
4
3
1＜r ≤10
3
2.5
10＜r ≤100
2
1.5
100＜r ≤1000
1.25
1
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
5
一、电能质量简介：电压波动和闪变(续)
闪变时间t: 一个有时间量纲的值，表示电压变动的闪变影响，和波形、 幅值以及频度均有关。
得：
公式中：
N = fn / f1 = K*P±1
N = 谐波次数；
fn = 谐波电流频率 ； f1 = 基波电流频率 ； K = 1，2，3，… ； P = 整流设备的波头数（6、12、
24）。
例如：6 波头的整流器将产生 5，7，11，13 …次谐波。
三相整流设备产生的谐波电流值可按如下公式求得：
前)过电压
一、电能质量简介－暂时过电压和瞬态过电压 各类过电压的典型波形如下表 所示：
二、无功补偿简介：标准
1. 国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则 2004；
2. SD325-89 电力系统电压和无功电力技术导 则;
3. DL/T 1010 高压静止无功补偿装置; 4. GB/T 15576 低压成套无功功率补偿装置; 5. GB 50227 并联电容器装置设计规范
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
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一、电能质量简介－电力系统频率允许偏差
电力系统频率允许偏差：正常允许±0.2Hz，当系 统容量较小时允许±0.5Hz 。
用户冲击负荷引起的系统频率变动一般不得超过 ±0.2Hz，根据冲击负荷性质和大小以及系统的条 件也可适当变动限值，但应保证近区电力网、发 电机组和用户的交全、稳定运行以及正常供电。
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四、电能质量的治理设备：无源滤波器FC
主要器件：电容器+电抗器+电阻器（可选） 投切方式：手动、自动 功能：纯补偿（非调谐）、补偿＋滤波（调谐） 滤波原理：采用电力电容器串联适当比例的电抗器，形成
非特性谐波： 由频率转换设备产生. 系统不平衡 (电压和感抗)
3次谐波（零序谐波）： 3*(2n+1) ,n = 0,1,2… 例如 3,9,15,21.. 等. 主要影响零序. 增加零相电流.
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
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三、谐波：谐波的相序（1）
每一谐波的相序都有关于基波的联系. 按约定基波被设定为正相序. 所有高次谐波都有相对于基波的正、负或是零相序.
集中补偿:无功功率补偿装置通过开关接在母 线侧。用以补偿配电变压器、输电线路、配 电线路的无功功率损耗。
三、谐波：谐波的产生
非线性负载产生谐波：
工业用易产生谐波设备：直流调速器、变频调速 器、不间断电源系统（UPS）、 现代照明系统、 焊接装置 、感应加热炉、整流器、饱和变压器等。
民用易产生谐波设备：电视机、空调、计算机、 日光灯、电冰箱等 。
二、无功补偿简介：无功补偿的主要方法
根据补偿装置安装位置的不同，可以将无功补偿分为个别 补偿（随机补偿或就地补偿）、集中补偿、分组补偿（分 散补偿）。三种补偿方式如下图所示：
二、无功补偿简介：无功补偿的主要方法
就地补偿:将低压电容器组分散地与用电设备 的供电回路相并联，随用电设备同时投入或 退出运行，使用电设备消耗的无功功率得到 就地补偿，能获得明显的降损效益。
Y
负序
Y
21
三、谐波：谐波的相序（3）
RYB的相序 (+ Seq.) 基次分量
R
R
Y
B
Y
基次
+120o
0o -120o
B
R
三次 谐波
+360o +0o
0o -360o
0o
-0o
Y
B
因而三次谐波作为零序分量运转.
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
22
三、谐波：谐波的相序（4）
每一谐波的相序算法及排列：
闪变：灯光照度不稳定造成的视感。 短时间闪变值Pst: 衡量短时间(若干分钟)内闪变强弱的一个统计量值。 长时间闪变值Plt: 由 短时间闪变值推算出，反映长时间(若干小时)闪变
强弱的量值。
电力系统公共连接点各级电压下的闪变限值
电压等级
低压
中压
高压
短时间闪变值
1.0
0.9(1.0)
0.8
长时间闪变值
公式中：
In = I1 / N
In = N 次谐波的电流值;I1 = 基波电流值;N = 谐波次数。
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
18
三、谐波：谐波的种类
特性谐波： 与相关回路结构相关. 有规律的谐波次数. 谐波频率可由公式 k*p+1 ; k = 1,2,3…得到. 谐波频率呈规律性.
0.8
0.7(0.8)
0.6
注：短、长时间闪变值每次测量周期10min 、2小时；中压 括号中的值仅适用于公共连接点连接的所有用户为同电压 级的用户场合。
2020年11月16日星期一
中国矿业大学信电学院
6
一、电能质量简介－三相电压允许不平衡度
电压不平衡度允许值
电力系统公共连接点正常电压不平衡度允许值为2％，短时不得超过4％(取值 见附录A)。 电气设备额定工况的电压允许不平衡度和负序电流允许值仍由各自标准规定， 例如旋转电机按GB755《旋转电机基本技术要求》规定。
供配电安全技术
第五讲：电能质量与无功补偿
中国矿业大学信息与电气工程学院 电气安全与智能电器研究所 刘建华