无功补偿电路图
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 :
固定无功补偿器(FC)
12.1并联电容器补偿无功功率原理在实际电力系统中，大部分负载为阻感型负荷，包括异步电动机在内的绝大部分设备的等效电路可看作电阻R 和电感L 串联的电路，其功率因数为cos R ϕ=其中,2L L fX ωωπ==。
给R ，L 电路并联接入C 之后，电路如图12-1所示，该电路的电流方程为C RLII I ∙∙∙=+。
R L图12-1原理图RLI C（a ）过补偿 (b) 欠补偿12.2电容器与系统发生并联谐振图12-2a 为分析并联谐振的供用电网简化电路图，图12-2b 为其等效电路图。
图中谐波源I n 为恒流源，系统基波阻抗为Z S =R S +j X S ，n 次谐波阻抗为Z Sn =R Sn +j nX S ，通常R Sn <<nX S ，为简化分析，可忽略R Sn 。
补偿电容器的基波电抗为X C ，n 次谐波电抗为X C /n 。
X S /nI nnX SI nI C n I S nX C/n n X Sa) b)图12-2 并联谐振示意图a) 供用电系统简化电路图 b) 等效电路图图12-2b 的电路在满足nX S =X C /n时会发生并联谐振。
设基波频率为f ，则谐振频率f p 为f f X X P c s = (2-52)在图12-2中谐波源电流为I n 时，流入系统的谐波电流I Sn 和流入电容器的谐波电流I Cn 分别为I X n n X X n I s n c s cn =- (2-53) I n X n X X n I c n ss cn =- (2-54)当n =n p 时，按上式计算得到的I Sn 和I Cn 均为无穷大。
实际上考虑到系统谐波电阻R Sn及电容支路等效电阻的存在，I Sn 和I Cn 都只可能是有限值，但可以比I n 大许多倍。
实际电路中为了限制电容支路中的谐波电流和防止电容器投入时的冲击电流，在电容支路中都串入一定容量的电抗器。
设所串电抗器的基波电抗为X L ，对n 次谐波的电抗为nX L ，则电路满足并联谐振的条件为n XX n n X Ps c P PL=- 谐振频率为f f X X X P c s L=+() (2-55) 设谐波源电流为I n 时，流入系统的谐波电流I Sn 和流入电容器的谐波电流I Cn 分别为 I n X X n n X n X X n I s n L c S L cn =-+-() (2-56) I n X n X n X X n I c n nS L cn=+-() (2-57) 分析上述电路的频率特性可知，在电容器支路串入电抗器后，谐振频率下降，谐波放大频段的宽度变窄，这对减小谐波电流的放大作用还是很有效的。
无功补偿装置介绍 ppt课件
ppt课件
16
四、静止无功发生器（SVG）
启动装置 主要有由启动开关、启动电阻、避雷器、隔离刀
闸和接地刀闸等组成。 主要作用：实现SVG自励启动，限制上电时直 流电容的充电涌流，避免IGBT模块、直流电容 损坏。SVG上电时，启动电阻串于充电回路， 起限流保护作用；需将电阻通过启动开关旁路后 SVG方能投入运行。 连接电抗器 主要作用： 限制无功输出电流； 滤除装置产生的高次谐波； 将两个电压源连接起来。
ppt课件
21
四、静止无功发生器（SVG）
SVG操作与维护 1、 SVG动态无功补偿装置的投运：
将开关室SVG接地刀闸拉开 将室外接地刀闸拉开，并将隔离开关合上，将开关手车摇至运行位置。 将SVG控制柜上的“复位”按钮按下，直到“合闸就绪”指示灯亮起，此时将SVG断路器合 上，SVG动态无功补偿装置即可投入运行。 2、 SVG动态无功补偿装置的停机： 将SVG断路器断开，SVG动态无功补偿装置退出运行。 3、 如进入检修状态需进行如下操作： 将室外隔离开关拉开，并将接地刀闸合上 将开关室SVG手车开关摇至试验位置，并将接地刀闸合上
ppt课件
6
一、无功补偿基本知识
视在功率
视在功率：在交流电路中，电压与电流有效值的乘积，我 们把这一部分功率称之为视在功率。
视在功率用S表示，单位是VA、kVA、MVA等
功率因数
功率因数：在交流电路中，电压与电流之间的相位差（Φ ）的余弦叫做功率因数。
在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值 cos P
TCR型SVC装置中，通常装设特定调谐次数的滤波器，具有较好的滤波效果，能将负 荷波动产生的谐波滤去，以减少谐波对系统电能质量的影响。 SVC的主要功能 动态补偿无功，提高功率因数； 抑制电压波动及闪变，稳定电压； 抑制谐波，减少谐波对电网及设备的损害 抑制系统振荡，提高功率传输能力
无功补偿装置SVG简介
高压SVG培训我是思源清能电气电子有限公司，服务工程师，张治福，我的手机号是：第一章装置电气原理与构成1.1电气原理SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，Y形连接，10kV装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N＋1模式。
下图所示为SVG装置的连接原理图。
图1-1 10kV装置的连接原理图图1-2 6kV装置的连接原理图10kV装置的电气原理如下图。
图1-3 10kV装置的电气原理图1.2装置构成SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。
这里采用风冷。
1.2.1控制柜控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。
控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。
操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。
操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。
空气开关的功能如下表所示。
表2-1 空气开关功能表第二章装置的控制面板说明2.1 装置的运行状态SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。
各状态说明和转换关系如下：1)待机状态装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。
若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。
若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。
主断路器闭合后即转入充电状态。
2)充电状态表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。
若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。
3)运行状态表示装置处于并网运行的工作状态，可以在各种控制方式下输出电流，达到补偿无功、负序或谐波的效果。
若在此过程中出现报警，报警指示灯亮，不影响装置正常运行；若在此过程中出现过流、同步丢失等可恢复故障，装置将闭锁，待手动或自动复位消除故障后，装置将重新解锁运行；若在此过程中出现严重故障或收到停机命令，装置将发跳闸命令，并转到跳闸状态。
矿用svg无功补偿技术概述
１７２
马 强：矿用 ＳＶＧ无功补偿技术概述 ２０２０年 ３月第 ３期
图 １ 无功补偿装置电路
３．１ 煤矿企业井下供电系统无功功率和谐波分析
芯产生附加损耗，降低输电、用电设备效率；谐波电流
（１）无功功率主要是指在具有电抗 Ｘ的 ＡＣ电路 造成变压器铜耗增加，发热温升加速、震动增加，导致
马 强（１９９２—），男，助理工程师，０３７００３山西省大同市。
机、主风机、排 水 泵 等，对 井 下 电 网 系 统 提 出 新 的 挑 战。以华北地区为例，一个矿井多个回采、掘进工作 面同时生产，电网负荷长期处于高位运行，大功率机 组作为典型的感性负载，其大功率、低 ｃｏｓφ的特点， 在启动 ／停止瞬间输出无功功率，冲击电网的同时降 低了井下供电系统的功率因数，造成供电系统电压闪 变，增加了电能输送损耗，更不利于其他用电负载的 正常运行。矿井提升机在运行过程中需要供电系统 提供无功功率，以实现自身电能与磁能的转换，但在 提升机调速时产生大量谐波，造成电网电压 ／电流超 过额定值，影响整个供电系统中负载的运行，成为井 下供电长期存在的潜在隐患。谐波和无功功率成为 影响煤矿井下供电系统稳定、安全运行的主要因素。
配电线路线损、无功补偿(09)
2、无功补偿的目的：提高功率因数 （1）减少无功的占用比例； （2）减少无功电流在电阻上的电能损耗； （3）减少电压损失。
线路功率损失为
为了减少功率损失，只有减少线路输送 的无功功率。有功负荷不变时，感性无功 功率QL越大，损耗就越大，为降低无功功 率QL，通常是在电路中并联电容器，产生 电容性无功功率QC，补偿一部分QL。
式中：I0％—配电变压器空载电流百分数 Ud%—配电变压器 阻抗电压百分数 Se—配电变压器的额定容量（kvA） β—配电变压器 负荷率
注意： 1、补偿电容器可接在高压侧，也可接在低压侧，效 果是相同的。 2、现在使用的电容器有两种：干式金属化低压电容 器；油浸式高压电容器。 3、安装接线方式：通过低压熔断器直接接在配电变 压器二次出线，与配电变压器同台架设。存在问题 是，当电源缺相时可能发生铁磁谐振过电压。 4、补偿容量必须小于配电变压器的空载无功容量。 QC＝（0.95～0.98）Q0
主干、分支导线截面相同时，各分支长度相等
4）损失功率 三相三线a＝1，三相四线a值以主干线导线截面查表 5）多线路
式中： M 台区线路数 I 台区总电流 Re1 等值电阻
6）下户线 单相下户线
三相或三相四线下户线
解： 线路中电流为： 线路有功功率损失为： 线路无功功率损失为：
电容器熔丝保护接线图
5、电容器组投入或退出运行时的注意事项： 1）正常情况下，电容器组的投入或退出运行应根据系统无 功潮流、负荷功率因数和电压等情况确定。 2）电容器组所接母线的电压超过电容器额定电压的1.1倍或 的电流超过额定电流的1.3倍时，电容器组应退出运行； 电容器室温度超出±40℃范围时，亦应退出运行； 3）当电容器组发生下列情况之一时，应立即退出运行：电 容器爆炸；电容器喷油或起火；瓷套管发生严重放电、闪 络；接点严重过热或熔化；电容器内部或放电设备有严重 异常响声；电容器外壳有异形膨胀。
10KVSVG动态无功补偿资料
无功补偿即SVG
整理PPT课件
1
目录
1.什么是无功补偿？ 2.无功补偿装置的作用。 3.电网中无功的增大对系统的影响？ 4.谐波问题产生的危害！ 5.无功补偿装置的技术条件 6.装置的电气原理与结构 7.装置的控制面板 8.装置的操作注意事项 9.装置的日常维护 10.定期保养 11.事故解决案例
整理PPT课件
7
六.装置电气原理与构成
• 电气原理 • SVG 装置的主电路采用链式逆变器拓扑结
构，Y 形连接，10kV 装置每相由 12 个功 率单元串联组成,运行方式为 N＋1 模式。 下图所示为 SVG 装置的连接原理图。
整理PPT课件
8
10KV SVG 装置的连接原理图
整理PPT课件
ห้องสมุดไป่ตู้
9
10kV 装置的电气原理图
整理PPT课件
2
一.什么是无功补偿？
• 电网中的电力负荷如电动机、变压器等， 大部分属于感性负荷，在运行过程中需向 这些设备提供相应的无功功率。在电网中 安装并联电容器等无功补偿设备以后，可 以提供感性负载所消耗的无功功率，减少 了电网电源向感性负荷提供、由线路输送 的无功功率，由于减少了无功功率在电网 中的流动，因此可以降低线路和变压器因 输送无功功率造成的电能损耗，这就是无 功补偿。
• 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，如果是冲 击性无功功率负载，还会使电压产生剧烈 波动，使供电质量严重降低。
整理PPT课件
5
四.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。
低压无功功率补偿及补偿装置1209
断路器）、5.KFJ智能快速复合开关、6.电力电容器等关键元件构成。
三、工作原理 1、（1,2,4）+4n控制原则
（1,2,4）+4n控制原则相对市场通用的循环控制方式，不但可以使 电网所需的补偿容量一步到位，而且还可以使无功补偿装置的快速开 关的投切次数大为减少，提高产品寿命，补偿精度可以大幅提高。
接触器（或者继电器）也是用的很差的，实际使用时大部分都很容易坏，而 且都是先坏晶闸管，只能冲当接触器（或者继电器）使用，继而接触器（或 者继电器）也会损坏。假如复合开关要完全满足实际运行需要，必须使用符 合设计规范的晶闸管和接触器（或者继电器），这样一来复合开关的体积会 很大，价格也会比单纯的晶闸管和单纯的接触器贵很多。目前国内还没有这 种真正意义上的（成熟的）复合开关，因为价格是主导，懂行的人不多（没
开关或复合开关投切的装置，其动态响应时间应不大于1 s。”的指标。 过零投切，投切无涌流、飞弧，无高次谐波，补偿电容器寿命长。
具有过流、过热、短路、断相、过压保护，自动/手动投切方式可以互换。
产品通过国家3C及CQC认证，快速开关电寿命大于100万次。 电磁抗干扰达到A级（4kV）。 产品于2011年11月通过省级科技成果鉴定
统中，实现无功功率分相、三相混合智能动态补偿，达到提高功率因 数，降低线损，节约电能的目的。
产品符合GB7251.1-1997、GB/T15576-2008标准要求。
二、装置构成
DJHK系列低压无功功率动态补偿装置主要由：1.GGD柜（SMC或不 锈钢箱）2.JKWDF控制器、3.刀熔开关（或断路器）、4.熔断器（或
合开关及晶闸管的优点，同时克服了三者的缺点。所以，快速开关是当前较为理
想的动态补偿投切开关。 动态补偿的特点为补偿速度快，补偿效果好。其优点为： 1、能更好地保证电压质量 动态无功补偿装置能在电压下降时迅速进行补偿，使电网电压快速回升，有利于 保持电压稳定。而使用静态补偿装置，响应速度慢，稳压的效果有较大差异。 2、能更好地降低线路无功电流及有功电流造成的线损 采用无功功率动态（快速）补偿，可及时降低流过线路的无功功率。从而更 好地降低有功和无功线损。
变电站自动无功补偿技术分析
时 ） 造成 电网 电压 波动 。 ， 缩短 电气设 备使用 寿命 。 （ ） 工投 切 电容 器 时 ． 存 在 操 作 时 的安 全 ３人 还
风险
Ｔ Ｃ技术适 合 系统 内有 冲击 性变 化负 荷 ．无功 Ｓ
可
补偿 量 需要 频 繁变 化 的场合 。它 的缺 点 是 ： 电容 器 控
属 于欠 补偿 状态 ；在用 电低 谷期 ．有 功 功率 １ ５ ． ～ ９
（ ） 高 电网功率 因数 ： １提 （） ２ 降低 电网运行 电流 ： （） ３ 降低 导线及 变压 器功率 损失 ： （ ） 高电 网电压质 量 ： ４提 （） ５ 增加 输 电线 路和 变压器 使用裕度 。
后， 跟踪 效 果 差 的缺 点 ， 易 出现欠 补 偿 和 过补 偿 容 的情 况 。以港东 １０ Ｖ变 电站 为例 ， １ｋ 在用 电高峰期 ．
需 要 的无 功功 率绝 大部 分 由 电容 器提 供 ． 网输 送 电 的无功 电 流大 大减 少 ． 网安全稳 定 经 济运 行 的水 电 平 得到提 高
补偿 电容器 出力 的时候 ． 电容器的输 出补偿 容量按 但
电压的平方急剧下降 ， 不利于 系统电压的稳定
机 械 开 关
’
图 ４ 静态 无 功 功 率 组 机 械 投 切 电容 器 示 意 图
３４ 自动 无功 补偿技 术性 能 比较 ．
《 源 节约 与 环 保》 ０ 年 第三 期 资 ２１ １
２８
表 １ 自动 无 功补 偿 技 术 性 能 比较 表
案 与文 例 论
序号
对 比项
ＨＶ Ｃ 无 功 功率 补 偿装 置
ＴＣ Ｓ 无 功 功 率 补偿 装 置
异步电动机的无功补偿
概 述 异步电动机使用广泛，在农村及工矿企业中所占的比重较大。异步电动机多为感性负 载，因此其功率因素总小于 1，是电网的主要无功负荷。由于无功功率的存在，增加了电网 的视在功率，降低了电网的功率因数。在大中型工矿企业大都装有集中无功补偿装置来提高 功率因数，减少电网线损，保证电压水平；但在农村及小型工矿企业，电动机用量大且较分 散，集中补偿难度大且不能达到理想的效果。特别是在用电紧张期，错峰用电时还要自发电， 自发电时由于柴油机功率相对偏小，网络已趋于过载，因此有赖于功率因数的提高，减少输 送的无功电流，使系统不致于过载运行，从而充分挖掘设备输送功率的潜力。 2 三相低压异步电动机就地无功补偿的分析
2.1 提高设备利用率 在设备容量不变的条件下，提高功率因素，可少送无功功率而多送有功功率。可多送的 有功功率：ΔP=S（COSφ 2-COSφ 1 ） ； 式中 COSφ 1 和 COSφ 2 分别为补偿前后功率因数， S 为供电设备容量。 对于原有供电设备来讲，特别是变压器和柴油发电机都是依据几年前的用电量选购的， 随着用电量的增加，原网络已趋于饱和。在同样有功功率下，功率因数的提高，发电机就可 少发无功功率，多发有功功率，并使负荷电流减少。因此向负荷传送功率所经过的变压器、 开关和导线等供配电设备都增加了功率储备，从而满足了负荷增长的需要。 2.2 减少输电线路损耗 设异步电动机在补偿前后向电网吸收的有功功率 P 和电网电压 U 为定值，补偿前后输电 线路电流分别为 I1、I2，功率因数角分别为φ 1、φ 2，则有： P=UI1COSφ 1=U I2COSφ 2 设 R 为系统总电阻，COSφ 1 和 COSφ 2 为补偿前后功率因数，ΔP1 和 ΔP2 为补偿前后线 路损耗，则线路损耗的减少量 ΔP 可通过下式计算： ΔP1=I12R ΔP2=I22R=I12（COSφ 1/ COSφ 2 ）2R ΔP=ΔP2-ΔP1=I12R-I22R=I12 [1-（COSφ 1/ COSφ 2 ）2 ]R 这样线损减少的百分数为：ΔP/ΔP1= [1-（COSφ 1/ COSφ 2 ）2 ]×100% （1） 当功率因数从 0.70～0.85 提高到 0.95 时， 由(1)式可求得有功线路损耗将降低 20%～45%。 2.3 改善电压质量
10kV侧无功补偿
10kV 侧无功补偿容量计算（按远期算）1、高压侧基准电抗Ω=Ω⨯=⨯=25.756100016000110100022N N N S U Z各绕组折算到高压侧的电抗值Ω=Ω⨯=⨯=2.8325.75610011100%11N k T Z U XΩ=Ω⨯=⨯=025.7561000100%22N k T Z U XΩ=Ω⨯=⨯=52.925.7561007100%33N k T Z U X由于三台主变同时运行Ω==7.273/11T X XΩ=02XΩ==17.63/33T X X2、各侧线路阻抗（中低压未折算）10kV 侧，出线6回，使用LGJ-120。
此外选用NKL-10-400-3型电抗器，U N =10kV ，IN =400A ，X R %=3，Ω=⨯=43.04001000003.0R X（1）单位长度线路阻抗：km s r /263.01205.310Ω===ρ（2）单位长度线路电抗：取工程近似值km x /4.00Ω=（3）全线路参数（取最长距离15km ）Ω=+⨯=+=Ω=⨯== 1.072643.0154.060..6585/61263.0600R X l x X lr R35kV 侧，出线4回，使用LGJ-70。
（4）单位长度线路阻抗：km s r /45.0705.310Ω===ρ（5）单位长度线路电抗：取工程近似值km x /4.00Ω=（6）全线路参数（取最远距离60km ）Ω=⨯==Ω=⨯==64604.04 6.7560/445.0400l x X l r R 110kV 侧，进线4回，使用LGJ-70。
（7）单位长度线路阻抗：km s r /45.0705.310Ω===ρ （8）单位长度线路电抗：取工程近似值km x /4.00Ω=（9）系统内阻抗：均取正常工作，以简化计算X ’=36.3欧（10）全线路参数（取最长距离100km ）Ω=+⨯==Ω=⨯==46.336.340104.0411.25100/445.0400l x X l r R3、线路各侧最大、最小负荷10kV 出线最大负荷可由任务书求得：()()A MV j j S ⋅+=⨯⨯÷+⨯⨯=+=16.36.9695.0-195.02620.8jQ P 23max 而最小负荷可假设为最大负荷的一半，即：()A MV j S ⋅+=.581.843min35kV 出线最大负荷可由任务书求得：()()A MV j j S ⋅+=⨯⨯÷+⨯⨯=+=9.921640.85-10.855450.8jQ P 22max 而最小负荷可假设为最大负荷的一半，即：()A MV j S ⋅+= 4.9682min4、具体计算（等效电路图见图1）假定A 点维持电压115kVZ1、X1、X3均已折算至高压侧；D 、E 分别为中低压母线处。
并联电容器与无功补偿(多图)
© CNTXC - 20 -
并联电容器的补偿作用
系统功率计算
视在功率:
S = 3 ×U×I
有功功率:
P = 3 ×U×I×cosj
无功功率:
Q = 3 ×U×I×sinj
功率因数:
Q
S
P
cosj =
S
j
P
© CNTXC - 21 -
© CNTXC - 22 -
并联电容器的补偿作用
无功容量: 电流: 电压增长: 并联谐振:
2023最新整理收集 do
something
并联电容器 在无功补偿中的应用
Insert image here
西安ABB 电力电容器有限公司
工程部 张长宇 杨晓良
2008-06
© CNTXC - 1 08-06-11
© CNTXC - 2 -
欢迎
欢迎大家参加 电力电容器 技术交流
内容
一 二 三 四 五 六
P1
P2 P
cosj1 cosj2
通过增加系统中无功功率，如电容器(Qc)，可以改善功率因数，结 果是视在功率(S)中的有功功率由P1变为P2，使夹角j1减少到j2， 改善功率因数这条途径被叫做功率因数修正或无功功率补偿。
© CNTXC - 23 -
ABB电容器的选型
四 ABB电容器的选型
© CNTXC - 24 -
标准电容器
主要用途：作为标准电容，或用作测量高压的电容分压装置。
© CNTXC - 10 -
并联电容器的基本概念
二 并联电容器的基本概念
© CNTXC - 11 -
并联电容器的基本概念
电容器的电容
电容：贮存电荷的能力。在其他导体的影响可以忽略时，电容器的一
SVG动态无功补偿原理及功能
科陆能源哈密源和发电有限责任公司
节无功功率的功能可以有效维持负荷侧电压，提高供电系统的电压稳
定性。
（5）电压波动与闪变抑制
非线性负荷，如电弧炉、轧钢机、电气化铁路等，负荷的快速变
化引起电压波动和闪变，不能满足用户对电压质量的要求，会导致设
备运行性能不良，出现过电流、过热，保护装置误动及设备烧坏等事
左图内机型功率机柜布置图 右图为户外集装箱示意图
（4）连接电抗器（或变压器） 装置的输出通过连接电抗器或连接变压器并联到系统侧。 （5）冷却装置 风冷系统由散热风机和控制电路组成，已经包括在功率柜和控制 柜中。 三、主要功能 （1）功率因数动态补偿，降低线损，节能降耗 配电系统中的大量负荷，如异步电动机、感应电炉以及大容量整 流设备、电力机车等，在运行中都能表现为感性，需要消耗大量的无
运行 模式 空载 运行 模式
波形和相量图
说明
此时，IL=0。
打造世界级能源服务商
科陆能源哈密源和发电有限责任公司
如果 Us<Ul，则 IL 为超前
容性 运行 模式
的电流。该电流的幅值能 够通过调节 Ul 而连续控 制，SVG 起到可调电容器 的作用，其容抗可以连续
控制。
感性 运行 模式
如果 Us>Ul，则 IL 为滞后 的电流。SVG 起到可调电 抗器的作用，其感抗可以 连续控制。
非线性负荷在在产生冲击性无功功率的同时，常常对公用电网注 入大量谐波。并联电容补偿可以降低线损提高供电电压质量，但并联 电容不能适用冲击性无功功率的动态补偿，而且电容器的广泛应用又 使谐波放大现象更加普遍，加剧了谐波的影响并恶化了电能质量、又 增加了电能损耗。SVG 采用以 IGBT 技术为代表的有源滤波技术，响 应速度快、可靠性高、动态跟踪补偿基波无功及各次谐波，SVG 具备 滤波性能不受系统参数变化的影响、无谐波放大危险等突出优点，是 动态无功补偿和谐波治理的首选节能解决方案。 （3）输电系统稳定控制，提高线路传输容量
并联电抗器无功补偿
可电抗器直流助IK式(CSR)高潟抗变压器武(re?)雄于崔通控制式变压器式<CSRT)调容式并联电抗器1.并联电抗器在电力系统中的作用并联电抗器无功功率补偿装置常用于补偿系统电容。
它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。
实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。
所以在一定的运行工况中，在超高压输电线路手段装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。
由于目前应用于电力系统的电抗器大都为固定容量的电抗器，其容量不能改变，无法随时跟踪运行工况的无功功率变化，造成电抗器容量的浪费，与目前节能减排的主题不相符合，所以，有必要研究可控电抗器这个热门话题，使得电抗器的容量可控可调，这也在一定程度上符合我国发展智能电网的要求。
2.可控并联电抗器的分类、基本原理和优缺点2.1传统机械式可调电抗器调匝式和调气隙式是最早出现并广泛应用的可调电抗器。
其基本原理是通过调节线圈匝数或调节铁芯气隙的长度来改变电抗器的磁路磁导，从而改变电抗值。
调匝式可控电抗器较易实现，但是电抗值不能做的无级调整。
调气隙式由于机械惯性和电机的控制问题无法在工程上应用。
2.2晶闸管可控电抗器(TCR)晶闸管可控电抗器，是随着电力电子技术发展起来的一种新型的可控电抗器，它采用线性电抗器与反并联晶闸管串联的接线方式，通过控制晶闸管的触发角就可以控制电抗器的等效电抗值。
TCR的控制灵活，响应速度快，缺点是在调节时会产生大量的谐波，需要加装专门的滤波装置。
在高电压大容量的场合下，必须采用多个晶闸管串联的方式，造价昂贵，这使得它在超高压电网中的应用受到了相当大的限制，目前主要应用范围是35kV和10kV的配电网中。
2.3磁控电抗器磁控电抗器是通过改变铁芯的磁阻来实现电感值可调。
最新固定无功补偿器(fc
固定无功补偿器（F C）12.1并联电容器补偿无功功率原理在实际电力系统中，大部分负载为阻感型负荷，包括异步电动机在内的绝大部分设备的等效电路可看作电阻R 和电感L 串联的电路，其功率因数为cos ϕ=其中,2L L fX ωωπ==。
给R ，L 电路并联接入C 之后，电路如图12-1所示，该电路的电流方程为C RL I I I •••=+。
UR L图12-1原理图RLI C（a ）过补偿 (b) 欠补偿12.2电容器与系统发生并联谐振图12-2a 为分析并联谐振的供用电网简化电路图，图12-2b 为其等效电路图。
图中谐波源I n 为恒流源，系统基波阻抗为Z S =R S +j X S ，n 次谐波阻抗为Z Sn =R Sn +j nX S ，通常R Sn <<nX S ，为简化分析，可忽略R Sn 。
补偿电容器的基波电抗为X C ，n 次谐波电抗为X C /n 。
X S /nI nnX SI nI C n I S nX C/n n X Sa) b)图12-2 并联谐振示意图a) 供用电系统简化电路图 b) 等效电路图图12-2b 的电路在满足nX S =X C /n时会发生并联谐振。
设基波频率为f ，则谐振频率f p 为f f X X P c s = (2-52)在图12-2中谐波源电流为I n 时，流入系统的谐波电流I Sn 和流入电容器的谐波电流I Cn 分别为I X n n X X n I s n c s cn =- (2-53) I n X n X X n I c n ss cn =- (2-54) 当n =n p 时，按上式计算得到的I Sn 和I Cn 均为无穷大。
实际上考虑到系统谐波电阻R Sn 及电容支路等效电阻的存在，I Sn 和I Cn 都只可能是有限值，但可以比I n 大许多倍。
实际电路中为了限制电容支路中的谐波电流和防止电容器投入时的冲击电流，在电容支路中都串入一定容量的电抗器。
电力系统分析课程设计-无功功率补偿
/目录摘要 (1)1.任务及题目要求 (2)2.设计原理 (3)无功功率对电压的影响 (5)无功功率负荷 (6)无功功率电源 (8)发电机 (8)】同步调相机 (8)静电电容器 (9)静止无功补偿器 (9)静止无功发生器 (9)无功补偿方式 (10)高压补偿 (10)低压补偿 (10)3.计算过程及步骤 (12)\已知的系统参数 (12)各系统元件参数计算 (12)无补偿的功率平衡估算 (14)补偿后的功率平衡计算 (17)4.计算结果分析 (19)5.体会小结 (20)参考文献 (21)附录：无功功率计算源程序 (22)…本科生课程设计成绩评定表 (39)摘要@电压是衡量电能质量的一个重要指标。
质量合格的电压应该在供电电压偏移，电压波动和闪变，电网谐波和三相不对称程度这四个方面都能满足有关国家标准规定的要求。
本课程设计能容为电力系统各元件的无功功率电压特性，无功功率平衡和各种调压手段的原理及应用。
保证用户的电压接近额定值是电力系统运行调整的基本任务之一。
电力系统的运行电压水平取决于无功功率的平衡。
系统中各种无功电源的无功功率的输出应能满足系统负荷和网络损耗在额定电压下对无功功率的要求，否则电压就会偏离额定值。
电力系统无功功率平衡的基本要求是：系统中的无功电源可能发出的无功功率应该大于或至少等于符合所需要的无功功率和网络中的无功损耗之和。
为了保证运行可靠性和适应无功负荷的增长，系统还必须配置一定的无功备用容量。
关键词：无功功率平衡，电压调整，无功补偿…（1.任务及题目要求系统如图所示，电力系统电压为110KV，有电源G1和G2，变压器T1,T2和T3，以及双回路L1和L2。
负载都为30+ MVA。
`令Q GC为电源供应的无功功率之和，Q LD为无功负荷之和，Q L为网络无功功率损耗之和，Q res为无功功率备用，则系统中无功功率的平衡关系式为Q GC−Q LD−Q L=Q resQ res>0表示系统中无功功率可以平衡且有适量的备用；如Q res<0表示系统中无功功率不足，应考虑加设无功补偿装置。