并联电容器无功补偿及其正确使用
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计2020-05-20 新用户796...修改一、电力系统的无功功率平衡1.1、无功功率电网中的电力负荷如电动机、变压器等都是靠电磁能量的变换而工作的，大部分属于感性负荷，建立磁场时要吸收无功，磁场消失时要交出无功。
在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
电力设备电磁能量的交换伴随着吸收和放出无功。
每交换一次，无功都要在整个电力系统中传输，这不仅要造成很多电能损失，而且往往在无功来回转换中会引起电压变化，因此设计时，应注意保持无功功率平衡。
变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。
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。
1.2、功率因数电网中的电气设备如电动机、变压器属于既有电阻又有电感的电感性负载，电感性负载的电压与电流的相量间存在相位差，相位角的余弦值即为功率因数cosφ，它是有功功率与视在功率的比值，即cosφ=P/S。
1.3、无功功率补偿的目的电网中的无功功率负荷主要有异步电动机、变压器，还有一部分输电线路。
而无功电源主要有发电机、静电电容器、同步调相机、静止补偿器。
无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。
合理配置无功功率补偿容量，以改变电力网无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户端的电压质量。
在做电网网架规划时，根据各水平年各负荷点的有功负荷量及可靠性要求确定了变电容量的分配、线路回路数及导线截面和接线方式等等。
但是，这样还不能保证各用户端的电压达到国家和地区规定的要求。
因为做电网网架规划时是以最大负荷为依据，而实际运行时，负荷是变化的，功率因数也是变化的，通过线路的有功、无功功率都与规划计算时大不相同，因此，导致某些负荷点的电压“越限”(过高或过低)。
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法
用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法无功补偿的原理：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.集中补偿电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。
串联补偿是把直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗。
这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采用。
并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。
这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采用这种补偿方法。
按电容器安装的位置不同，通常有三种方式。
1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6～10kV母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。
可减少高压线路的无功损耗，而且能够提高本变电所的供电电压质量。
2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端所高压或低压母线上，也称为分散补偿。
这种方式具有与集中补偿相同的优点，仅无功补偿容量和范围相对小些。
但是分组补偿的效果比较明显，采用得也较普遍。
3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步或电感性用电设备附近，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。
10 kV长线路并联电容器无功补偿的应用
电力系统2019.9 电力系统装备丨73Electric System2019年第9期2019 No.9电力系统装备Electric Power System Equipment 根据我国在电力输送领域的文件规定，电网的无功补偿应该遵从“集中补偿和分散补偿相结合”的基本原则。
在实际的电力输送网络中，低压台区补偿和变电站集中补偿的应用较为广泛，但是对于10 kV 长线路的输电网因为负荷重以及供电半径长等原因，常规的补偿方法其补偿效果不明显，继而基于并联电容器的无功补偿在10 kV 长线路中的应用成为了解决10 kV 长线路输电改善功率因数和提高线路末端电压的一个可采取措施。
本文提出一种10 kV 长线路中并联电容器无功补偿的应用方式。
1 无功补偿概述1.1 无功补偿的原理及意义无功补偿即无功功率补偿，是指在电力供电系统中一种提高电网的功率因数，提高供电效率，降低输送线路及供电变压器的损耗，改善供电环境的技术[1]。
在电网中的很多负载，如变压器、电动机都属于感性负载，因此在电网运行过程中为保障稳定运行必须向这些负载提供所需的无功功率。
通过合理设置无功补偿的方式，可减少电网中无功功率的流动，继而能够降低因为变压器、线路输送无功功率而导致的电能损耗。
1.2 无功补偿的方式目前较为常见的无功补偿的方式主要有3种。
第一种为变电站补偿，其应用十分广泛，是指将补偿装置集中性地安装在变电站的母线上，具有便于维护管理的优点，但是对馈电线路的降损效果不明显。
第二种为配电线补偿，是指通过在10 kV 的配电线路杆塔上安装并联电容器的方式达到无功补偿的目的。
其优势为投资小，缺点是对运行环境适应能力差，重载情况下无功补偿效果不佳[2]。
适用于供电半径长、负荷重以及末端电压不足的输电线路。
第三种为随器补偿，是指在配电变压器的二次侧安装低压电容器以达到无功补偿的目的。
其优点为经济性较高，缺点是维护难度较大且前期的投资较高[2]。
并联补偿电容器和电抗器运行标准
并联补偿电容器和电抗器运行标准一、补偿电容器组的调度原则１当母线电压低于调度下达的电压曲线时，应优先退出电抗器，再投入电容器。
２当母线电压高于调度下达的电压曲线时，应优先退出电容器，再投入电抗器。
３调整母线电压时，应优先采用投入或退出电容器（电抗器），然后再调整主变压器分接头。
４正常情况下，刚停电的电容器组，若需再次投入运行，必须间隔５min以上。
5电容器停送电操作前,应将该组无功补偿自动投切功能退出。
6电容器组停电接地前,应待放电完毕后方可进行验电接地。
二、补偿电容器组的运行标准１、允许过电压：电容器组允许连续运行的过电压为1.1倍额定电压，及它可以在1.1倍额定电压下长期运行。
2、允许过电流：电容器组允许在1.3倍额定电流下长期运行。
在允许超过额定电流的30%中，10%是由允许的工频过电压引起，20%是由高次谐波电压所引起。
3、允许温升：室温要求控制在－40~40℃，电容器外壳及箱壁的温度通常不准超过55℃。
三、电容器的操作及对壳体温度的控制１、操作补偿电容器组的注意事项（１）正常情况下，全所停电操作时，应先拉开电容器开关，然后拉开各路出线开关。
（２）正常情况下，全所恢复送电时，应先合各路出线开关，后合电容器组的开关。
（３）事故情况下，全所无电后，必须将电容器的控制断路器拉开。
（４）补偿电容器组的控制断路器跳闸后，不准强送；保护熔丝熔断后，在未查明原因前，也不准更换熔丝送电。
（５）补偿电容器组禁止带电荷合闸。
电容器组再次合闸时，必须在断路3min以后进行。
２、电容器室温的温度控制一般电容器室的温度要求控制在－40~40℃，具体还要遵守制造厂家的规定。
当电容器室温超过40℃时，应将电容器组的控制开关断开、退出运行；同时需加强通风，使电容器室的温度能迅速下降。
四、电容器运行中的巡视检查和故障退出（一）对运行中的电容器组的巡视检查对运行中的电容器组应进行日常巡视检查、定期停电检查以及特殊巡视检查。
并联电容补偿
02
CATALOGUE
并联电容补偿的优点
提高功率因数
功率因数反映了设备消耗的功率与视在功率之比，是衡量电力系统效率的重要指标 。
并联电容补偿通过向系统注入无功功率，使感性负载的电流相位滞后，从而提高功 率因数，减少无功损耗。
改善后的功率因数可以提高电力系统的效率，减少线路损耗，提高设备利用率。
降低无功损耗
并联电容补偿的实现方式
手动投切电容补偿
总结词
通过人工操作来投入或切除电容，以实现无功补偿。
详细描述
手动投切电容补偿是一种传统的无功补偿方式，通过人工操作开关来投入或切 除并联电容，以实现对电网的无功补偿。这种方式需要人工监测和操作，不够 智能和自动化。
自动投切电容补偿
总结词
通过自动控制装置来根据系统无功需求自动投入或切除电容。
并联电容补偿
目录
• 并联电容补偿概述 • 并联电容补偿的优点 • 并联电容补偿的实现方式 • 并联电容补偿的注意事项 • 并联电容补偿的发展趋势
01
CATALOGUE
并联电容补偿概述
并联电容补偿的定义
总结词
并联电容补偿是指在电路中并联接入电容器，通过改变电路 的电容量来补偿无功功率，提高功率因数的一种方法。
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无功损耗是指电力系统中变压 器、电动机等感性负载在能量 转换过程中消耗的无功功率。
并联电容补偿通过向系统注入 无功功率，平衡了感性负载所 需的无功功率，从而降低了无 功损耗。
降低无功损耗可以减少能源浪 费，提高电力系统的经济性。
改善电压质量
电压质量直接影响到电力系统的稳定 性和设备的安全运行。
改善电压质量可以提高设备的运行效 率和寿命，减少因电压问题引起的故 障和事故。
并联电容器
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电力电容器的分类和用途
并联电容器
并联电容器的用途
主要用途：补偿电力系统感性无功功率，以提高功率因 数，改善电压质量，降低线路损耗。
性能特点：能长期在工频交流额定电压下运行，且能承 受一定的过电压。
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电力电容器的分类和用途
串联电容器
串联电容器的用途
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并联电容器的基本概念
元件和内部熔丝
铝箔
电容器的元件和内部熔丝
介质材料 铝箔
元件
内熔丝
元件：由电介质和被它隔开的电极所构成的部件。
内部熔丝：在电容器单元内部，元件间相串联的熔丝， 简称内熔丝。
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并联电容器的基本概念
单元
打包
内熔 丝元
件
电容器单元
分类
电力电容器的分类和用途
分类
额定电压在lkV以下的称为低压电容器，lkV以上的 称为高压电容器。lkV以下的电容器都做成三相、 三角形连接线，内部元件并联，每个并联元件都 有单独的熔丝；高压电容器一般都做成单相，内 部元件并联。外壳用密封钢板焊接而成；芯子由 电容元件串并联组成，电容元件用铝箔作电极， 用复合绝缘薄膜绝缘。电容器内衣绝缘油（矿物 油或十二烷基苯等）作浸渍介质。
性能特点：主要用以滤去工频电流中的高次谐波分量。
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电力电容器的分类和用途
直流滤波电容器
直流滤波电容器的用途
主要用途：用于直流滤波装置中，在直流输电工程使用
较多。
性能特点：能长期在直流电压下或在含有一定交流分量的直流线路 上工作。
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《并联补偿电容器》课件
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求。
响应速度
并联补偿电容器的响应速度较 慢，无法快速跟系统无功的 变化。维护成本
并联补偿电容器需要定期维护 和更换，增加了维护成本。
谐波影响
对于存在大量谐波的电力系统 ，并联补偿电容器可能会放大 谐波电流，导致系统谐波问题
加剧。
并联补偿电容器的未来发展
新材料应用
随着新材料技术的不断发展，未来将 会有更高效、更可靠的电容器材料应 用于并联补偿电容器中。
总结词
详细描述了并联补偿电容器的定义，包括其工作原理和结构 特点。
详细描述
并联补偿电容器是一种用于改善电力系统的功率因数、降低 线路损耗、提高电压质量的无功补偿装置。它通过并联接入 电力系统，对系统的无功功率进行补偿，从而改善系统的功 率因数，提高系统的电压质量。
并联补偿电容器的功能
总结词
列举了并联补偿电容器的主要功能，包括无功补偿、提高功率因数、降低线损等。
高压并联补偿电容器
适用于10kV以上的高压系统，用于改 善电能质量、平衡系统无功功率。
按照容量分类
小容量并联补偿电容器
容量范围一般在1-100kVar之间，适用于小功率设备或小型电力系统的无功补 偿。
大容量并联补偿电容器
容量范围在100kVar以上，适用于大功率设备或大型电力系统的无功补偿。
按照使用环境分类
户内型并联补偿电容器
适用于室内环境，具有较好的防潮、防尘性能。
户外型并联补偿电容器
适用于室外环境，具有较好的防雨、防晒性能。
CHAPTER 04
并联补偿电容器的安装与维护
并联补偿电容器的安装注意事项
01
02
电容并联和串联无功补偿
电容并联和串联无功补偿
电容并联和串联无功补偿是两种常见的无功补偿方式，它们在电力系统中的应用场景和工作原理有所不同。
电容并联无功补偿：这种方式是将电容器直接并联在被补偿设备的同一电路上。
电容器为用电设备提供所需无功电流，从而减轻电力线路、变压器和发电机的负担。
并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式，尤其在10KV及以下电压等级的供电系统中，几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。
其主要作用是减小视在电流，提高功率因数，降低损耗，从而提高电力设备的效率。
对用户侧而言，补偿无功还有提高电压、降低线损、减少电费支出、节约能源、增加电网有功容量传输、提高设备的使用效率等作用。
电容串联无功补偿：这种方式是把电容器直接串联到高压输电线路上，主要作用是通过在电网输电侧直接治理进而达到改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗的作用。
由于串联电容器只能应用在高压系统中（在低压系统中由于电流太大无法应用），因此其一般的应用场所是高压远距离输电线路上，用户侧的应用较少。
串联电容无功补偿的原理是利用电容器的容性阻抗抵消线路电感的感性阻抗，从而缩短电气距离，提高线路的输电容量和稳定性。
总的来说，电容并联和串联无功补偿都是为了提高电力系统
的功率因数、降低损耗、提高设备的效率等目的而采取的措施。
具体选择哪种方式需要根据实际情况进行综合考虑。
并联电容器与无功补偿(多图)
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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
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并联电容器的补偿作用
无功容量: 电流: 电压增长: 并联谐振:
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并联电容器 在无功补偿中的应用
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西安ABB 电力电容器有限公司
工程部 张长宇 杨晓良
2008-06
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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。
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ABB电容器的选型
四 ABB电容器的选型
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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。
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并联电容器的基本概念
二 并联电容器的基本概念
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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
无功补偿配置及使用说明
无功补偿配置及使用说明一高压并联电容器高压并联电容器使用的基本要求：1电容器应有标出的基本参数等内容的制造厂铭牌2电容器周围环境无易燃易爆危险的,无剧烈冲击和震动3电容器安装运行地区环境温度范围，BFM型电容器为-25℃~45℃，BAM型电容器为-40℃~+45℃。
海拔高度不超过1000米。
对安装地点海拔高度超过1000米的电容器，4电容器运行使用应配置放电设备;5电容器正常的运行时,允许过电压在1.1倍额定电压下长期运行.允许过电流,电容器组在 1.3倍额定电流下长期运行.6电容器的实测电容值与额定值之差不超过额定值的-5%～+10%，三相电容器中任何两线路端子间测得较大值与较小电容值之比应不大于1.06.7电容器在工频额定电压下，温度为20℃时的损耗角正切值(tgδ)≤0.0005注:内部装有放电电阻或熔丝的电容器,其损耗角正切值允许增加0.0001.8内部装有放电电阻的电容器,与电源断开后,能在10分钟内由额定电压的峰值降到75伏以下.若要在5分钟内由额定电压的峰值降到50伏以下,则应在订货时加以说明.9三相电容器内部为星形接线,每相均加有放电电阻二断路器在无功补偿装置上的应用电容器在电网中的运行方式，随着无功负荷及电网电压变化而变化，因此电容器组用断路器的操作较为频繁，为此必须解决好两方面问题：合闸时的频率、高幅值的合闸涌流给断路器带来的过电压、机械应力和机械振动开断时，电弧重燃给断路器及其他回路设备带来的重击穿过电压及绝缘冲击。
故并联电容器除应满足一般的技术性能和要求以外，还必须满足以下要求：合闸时，触头不应有明显的弹跳和振动;分闸时不允许有严重的电弧重燃而导致的击穿过电压;应有承受合闸涌流的耐受能力;经常投、切的断路器应具有承受频繁操作的能力。
根据目前国产断路器的生产情况，要同时满足以上四点要求，尚有难度，例如真空断路器虽然适于频繁的操作要求，但存在合闸弹跳和重燃问题，必须加装氧化锌避雷器以进行防止过电压的配合、加装串联电抗器以降低合闸涌流倍数的配合。
感性、容性无功功率,并联电抗器、电容器无功补偿的相关问题
感性、容性无功功率，并联电抗器、电容器无功补偿的相关问题以下是本人最近纠结的问题，还望各位星星指正：1：在实际应用中，我们通常把感性无功默认为正。
所以通常说的无功，既为感性无功。
2：发出感性无功，可以理解为消耗容性无功。
其机理可以根据电流电压的参考方面来确定。
3：电感负载是消耗感性无功的。
关于这个结论，我们可以从电力系统的负载主要为感性负载，当电力系统重载运行时，缺感性无功功率，从而发电机需要发出更多感性无功来认知。
但是，对于这点，我有自己的不解：既然是同向的电压和电流流经感性负载后，电压超前电流，造成了感性无功。
那么何来消耗感性无功一说，应该是发出感性无功吧？这个理解是哪儿出现了问题？望指正。
4：并联电抗器的主要作用是降低长线路空载或者轻载时的线路末端升高的电压。
其大概机理是：长线路空载或者轻载时，线路的对地电容和相间电容在线路上起到了主导作用，产生了容升效应，从而使线路末端电压升高。
这里，讲述一下我对容升效应的理解：电容在线路上，吸收容性无功，相当于提供感性无功，以此和“电力系统缺感性无功时电压下降，发电机发出感性无功以维持电压平衡”的机理保持一致。
而并联电抗器来吸收这种情况下过剩的感性无功，达到降低电压的作用。
说明一下，这个理解方式，可以保证感性无功过剩会导致电压升高这个说法，不会出现矛盾。
我看其他地方说在该情况下发生的线路末端电压升高是因为容性无功过剩的原因。
如果是这样理解的话，岂不是在电网电压下降时，发电机应该发出大量容性无功而不是感性无功了？5：并联电容器的主要作用是提高功率因数，改善电压质量。
其大概机理是：和感性负载并联使用，电容器消耗容性无功，相当于发出感性无功，即补偿感性负载所需的感性无功，从而提高功率因素。
当然，引起电压变化的原因很多，我这里仅仅从感性、容性无功对此线性的分析，如有不妥，希望各位指正。
并联电抗器，并联电容器这些无功补偿方式，说到底，是为了避免无功电流在线路中不合理地流动，引起的线路损耗过多。
断路器并联电容器用途
断路器并联电容器用途断路器并联电容器主要用于电力系统中的无功补偿和电能质量改善。
首先，我们需要了解什么是断路器并联电容器。
断路器是一种电器设备，用于在电路发生故障时自动切断电流，以保护设备和人身安全。
而电容器则是一种能够存储电荷的设备，可以在电路中储存和释放能量，并在交流电路中起到滤波和辅助供电的作用。
在电力系统中，断路器并联电容器主要有以下几个用途：1. 无功补偿：电力系统中不仅需要提供有功功率，还需要提供无功功率以保持电压稳定。
无功功率是由电容器提供的，它能够在电网负荷波动时吸收或释放电能，从而维持电压的稳定。
通过将电容器与断路器并联，可以方便地控制和调节无功功率的输出。
特别是在电力系统中存在较大的无功负荷时，通过调节电容器的容量，可以有效调节电压的大小，提高电网的稳定性。
2. 电能质量改善：现代电力系统中存在着一些电能质量问题，如电压波动、谐波污染和功率因数低等。
电容器可以用来消除或减轻这些问题，从而提高电能质量。
通过将电容器与断路器并联，可以将电容器的电容值调整到合适的数值，使其对电网的谐波产生抑制作用，从而减少谐波污染。
此外，电容器还可以用于改善系统的功率因数，提高能源利用率。
当系统中存在大量感性负载时，电容器的并联可以提高功率因数，减少无效功率的损耗，降低电网线损和设备的运行成本。
3. 调频补偿：在交流电源供电的设备中，往往需要稳定的电压和电流。
电容器可以用来调节电路的频率响应，提供稳定的电压和电流供应。
通过将电容器与断路器并联，可以形成一个并联谐振电路，当系统频率下降时，电容器将吸收部分电流，保持系统的稳定。
当系统频率上升时，电容器将释放电流，补充系统所需。
这样，可以有效补偿电源输入频率变化带来的影响，提供稳定的电压和电流输出。
总之，断路器并联电容器在电力系统中起着重要的作用。
它不仅可以提供无功功率补偿，保持电网的稳定，还可以改善电能质量，降低功率因数，减少电网线损和设备运行成本。
无功补偿和并联电容器
无功补偿和并联电容器无功补偿和并联电容器摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。
关键词:功率因数电容器无功补偿由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。
1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。
电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。
电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。
除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。
安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。
(1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。
(2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。
(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。
电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。
(2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。
(3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。
在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。
(2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。
2、电容器组的保护(1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。
并联电容器无功补偿方案
课程设计并联电容器无功补偿方案设计指导老师：江宁强1010190456尹兆京目录1绪论 (3)1.1引言 (3)1.2无功补偿的提出 (3)1.3本文所做的工作 (4)2无功补偿的认识 (4)2.1无功补偿装置 (4)2.2无功补偿方式 (4)2.3无功补偿装置的选择 (5)2.4投切开关的选取 (5)2.5无功补偿的意义 (7)3电容器无功补偿方式 (7)3.1串联无功补偿 (7)3.2并联无功补偿 (7)3.3确定电容器补偿容量 (8)4案例分析 (8)4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (8)4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (18)4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (20)5总结 (27)1绪论1.1引言随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。
用电负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。
但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。
因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。
1.2无功补偿的提出电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。
无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。
为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。
1.3本文所做的工作主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。
并联电容器对电力系统无功补偿和电压调节问题的探讨
并联电容器对电力系统无功补偿及电压调节问题的探讨马文成摘要：变电站并联电容器可以对电网的无功功率进行集中补偿。
通过对无功功率的合理补偿，从而达到调节电压、使系统经济和稳定运行。
但在实际运行中，往往由于设计原因，无功负荷的分布不可预见性等因素导致变电站母线并联电容器不能合理的补偿无功和调节电压。
下面就某站10kV 母线并联电容器运行中存在的问题加以分析和探讨。
关键词：并联电容器、无功补偿、电压调节某变电站电压等级为110/35/10kV ，两台主变容量分别为25000kVA 和20000kVA 的有载调压变压器，正常时20000kVA 变压器运行，另一台主变热备用，10kV Ⅰ、Ⅱ段母线经分段开关联成单母运行。
10kV Ⅱ段母线装var 36003600102K TBB -成套电容器装置，电容器型号为：W BFFH 31180023114⨯-⨯--密集型电容器，每组容量为var 1800K ，两组共3600var K ，其额定电流为89A ，串联电抗器型号为11012--CKGKL 的空芯电抗器，额定电抗率为1%。
1 运行中存在的问题该站自2000年投运以来，因10kV 母线并联电容器的补偿容量不合理致使电容器不能正常投入运行，因此，10kV 母线输送的无功负荷不能实现就地补偿，从而不利于电网运行的经济性和稳定性。
1.1 影响并联电容器投入运行的因素：1.1.1 并联电容器投入时补偿容量过剩图例分析如下： 25003000350040004500500055002月1月3月4月5月6月7月8月9月10月t800900100011001200700有功（kw ）无功（kvar ）图 A 10kV 母线2011 年平均有功、无功负荷曲线图上图数据为该站10kV 母线2011年有功、无功负荷平均值，从图中可以看出，10kV 母线年输送无功负荷最大值为1500var K ，最小值为500 var K ，平均值为1000var K 。
并联电容器无功补偿的配置方法(一)
并联电容器无功补偿的配置方法(一)宁夏电力局马永宁前言采用力电容器并联补偿电网的无功负荷，由于具有单位投资少、电能损耗小、维护简单、搬迁方便等优点，在电力系统中得到广泛的应用。
但是，目前采用的配置原则，大多用限定功率因数法或由经验决定。
这种方法虽然简单易行，但经济效果却不是最合理的。
本文将从并联电容器无功补偿装置(以后简称补偿装置)的改善电压和降低线损这两个主要作用出发，通过理论分析来决定补偿容量的配置和补偿地点的选择，以求得最大经济效益。
这样做，虽然增加了计算工作量，但其经济效益是相当可观的。
本文着重解决三个问题：一是区域性补偿容量如何确定；二是补偿容量如何在配电母线和配电线路上分配；三是在配电线路上如何选择补偿地点。
第一章区域性补偿容量的确定1．1 概述决定一个供电区域的补偿容量，是进行无功补偿规划和安排年度计划的重要依据。
这里所说的“供电区域”是指一个35KV及以上的变电站供电的配电网。
本章将介绍两种计算方法：一种是我国目前常用的经济功率因数法；另一种是陈德裕同志于1977年提出的经济传输无功负荷法。
前者计算简单、结果明确，但是因为忽略因素较多，经济效益差，适合于作为规划设计的粗略估算；后者虽然计算繁琐，但配置合理，经济效益高，应作为安排年度无功补偿计划的依据。
上列两种计算方法，都是从经济效益出发来计算无功补偿容量的，没有考虑电压水平的要求。
因为，解决电压水平问题，除无功补偿外，主要应从改善电网结构来解决，此外还可以选择变压器分接电压、带负荷调压变压器、串联补偿等手段解决电压水平习题。
5 1·2 用经济功率因数法计算区域补偿容量本方法是根据供电区域至电源的电气距离和发电成本不同，采用不同的功率因数要求。
电气距离分为三类七级，第一类负荷为发电厂直配负荷，按距离又分为五级；第二类负荷为经过一次升压和一次降压的负荷；第三类负荷为经过一次升压和两次降压的负荷。
如图1·1所示为各类负荷示意图。
电容并联和串联无功补偿 -回复
电容并联和串联无功补偿-回复电容并联和串联无功补偿，是电力系统中常用的一种无功补偿方式。
在电力系统中，无功功率是指由电感和电容元件所产生的能量交换，并且不做功的功率。
无功功率的存在会导致电流产生相位滞后，造成电压下降，影响电力系统的稳定性和负载的正常运行。
因此，无功补偿是电力系统中非常重要的一项工作。
首先，我们先了解一下电容的基本情况。
电容是一种被动元件，具有存储和释放电能的能力。
当电容器两端施加电压时，电场会带动电荷在电容器的电极之间移动，从而形成电流。
根据电容的特性，我们可以通过并联或串联电容器的方法来实现无功补偿。
一、电容并联无功补偿电容并联无功补偿是指将电容器并联接在负载侧，通过电容器释放无功功率，从而提高电力系统的功率因数，减少无功功率的流向。
具体的实施步骤如下：1.计算负载的无功功率：首先要明确负载的无功功率，可以通过测量仪器进行实时监测，或者通过电力系统的负荷曲线图进行估算。
2.根据负载的无功功率计算所需的电容容量：根据电容器的电容值和无功功率的大小，可以通过以下公式计算所需电容的容值：C = Q / (2πfV^2)其中，C为电容值，Q为无功功率，f为系统频率，V为电压。
例如，当负载的无功功率为3Mvar，系统频率为50Hz，电压为10kV 时，计算所需电容器的容值为：C = 3 * 10^6 / (2π*50*(10^4)^2) ≈95μF3.选择合适的电容器并联：根据所得到的电容容值，选择合适的电容器并联到负载侧。
通常可以采用多个小容值的电容器并联来实现所需的电容容量。
4.对电容器进行保护：并联电容器时要注意对电容器的保护，避免因电容器受到过电压或过电流的冲击而损坏。
二、电容串联无功补偿电容串联无功补偿是指将电容器串联接在电源侧，通过电容器的带电，产生与负载的电感抵消的效果，达到无功功率的补偿。
具体的实施步骤如下：1.计算电源的无功功率：首先要明确电源的无功功率，可以通过测量仪器进行实时监测，或者通过电力系统的负荷曲线图进行估算。
并联电容器无功补偿及其正确使用
并联电容器无功补偿及其正确使用什么是无功补偿？在电力系统中，有功电能是可以被转化为机械能、热能等有用工作的能量，而无功电能则不能被直接利用。
无功电能在电力系统中依旧承担着重要的作用，它可以代表充电电能和放电电能之间的相互影响和传递。
因此，无功电能的调节就显得至关重要。
而无功补偿则是调节无功电能的重要手段之一。
何时需要补偿无功？在电力系统正常运行的过程中，当出现电力设备过载、谐波扰动等情况时，会导致电力系统的无功功率发生变化。
这时就需要在电力系统中引入无功补偿器，来维持系统的正常运行。
并联电容器的无功补偿并联电容器是常用的无功补偿器之一。
在电力系统中，引入并联电容器时，可以让电容器吸收系统中的富余的电能，将其转化为电场能量，以达到补偿无功功率的目的。
并联电容器是以电容器为基础的无功补偿器之一。
但在使用时需要注意以下几点，才能达到最佳的补偿效果。
1.和并联电感器一起使用由于电力系统中有许多的电感器，例如电机、变压器等等，这些电感器也会对无功功率产生一定的影响。
而并联电容器可以被用于补偿这些电感器带来的无功功率，从而达到系统的无功功率补偿的目的。
2.正确匹配并联电容器的容值并联电容器的容值需要根据系统的实际情况进行匹配。
如果并联电容器的容值过大或过小，就会出现无功功率的波动。
当容值过大时，会导致电容器过负荷，同时可能引起电容器内部电压的过高，从而影响电容器的使用寿命。
而容值过小时，会导致无功功率的补偿效果不尽如人意。
3.避免电流过载在使用并联电容器时，需要注意其额定电流和容量的匹配关系。
如果电流过载，会导致电容器损坏或过热，进而影响电容器的使用寿命。
4.延长电容器的使用寿命为了延长电容器的使用寿命，需要在使用前和使用过程中注意以下几点：•保证电容器内部的温度不超过其额定温度范围•避免电容器受到强电场干扰•定期检查电容器是否有明显的损伤和老化无功补偿是电力系统中重要的一个环节，而并联电容器则是常见的无功补偿器之一。
如何进行配网并联电容器无功补偿的优化配置
器 的 容性 电流 抵 消 感 性 电流 ， 使传 输元 件 如 变 压 器 、 路 中 的无 线
功功率响应减 少， 因而， 不仅 降低 了由于无功 的流 向而 引起 的有 功损 耗， 还减少 了电压损耗， 提高 了功率 因数 。所 以采用 并联 电
容器 进 行 各级 电 网 的无 功 补 偿 是 电力 系 统 最 广泛 的应 用 方 法 。
电力 电容 器 作 为 补 偿 装 置有 两 种 方 法 ： 串联 电容 器 补 偿 和 并 联 电容 器 补 偿 。 串 联 电 容 器 补 偿 就 是 把 电 容 器 直 接 串联 到 高 压 输 电 线 路
传 输 ， 应 减 小 了线 路 的 电压 损 耗 ， 高 了 配 电 网 的 电压 质 量 。 相 提
偿 设 备 提 供 必 要 的 无 功 功 率 ， 以提 高 系 统 的功 率 因数 ， 降 低 能 耗 ， 善 电 网 电 能质 量 的一 个 动 态 过 程 。在 此 过 程 中 ， 改 当容 性 负 荷 释 放 能 量 时 ， 性 负 荷 吸 收 能 量 ； 感 性 负荷 释 放 能 量 时 ， 感 而 容 性 负荷 却 在 吸 收 能 量 ， 量 在 两 种 负荷 之 问 互 相 交 换 。这 样 ， 能 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
建材与装饰 ２ １ ０ ０年 ０ ６月
电力 建 设
如何进行配网并联电容器无功补偿的优化配置
唐 志 列
（ 东省 佛 山市 广 ５００） １６ ０
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并联电容器无功补偿及其正确使用
异步电动机的无功就地补偿技术，近些年来得到推广应用。
就地补偿方式的主要优点是：所需设备少，投资少，运行可靠，维护方便，特别对单机容量较大，运行时间长，距离电源较远的电动机更为适用。
它对减少企业电能损失，提高电压质量有重大意义。
采用并联电容器进行无功补偿，其主要作用是：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。
一般工矿企业要求功率因数必须大于0.9，为提高功率因数常采用变电所集中补偿和就地补偿或两者结合使用。
无功补偿容量按下式计算：Q=P（tgθ1—tgθ2），其中tgθ1、tgθ2为补偿前后的正切值，在补偿前后，由于有功功率不变，有功功率损耗值也无改变，但是，无功功率发生了变化，由Q降低为Q—Q C,故通过输、变配、用电设备有效电阻R时，有功功率的损耗由降低为ΔP2Q，所以并联电容器补偿的经济当量为K C=ΔP1Q—ΔP2Q=[Q2/U2*10-3—（Q-Q C）2/U2*R*10-3]/ Q C=（2Q- Q C）/ U2Q（2- Q C/Q）=ΔP1Q/Q（2- Q C/Q），可见采取并联电容器补偿的经济当量的大小取决于补偿容量与无功功率的比值。
并且还表明，K C与两个因素有关：一是与ΔP1Q/Q成正比，二是与（2- Q C/Q）成正比。
由于Q C可大可小，从自身效益和社会效益整体来考虑，多少合适，这是一个值得研究的问题。
（1）、当Q C《Q时，2- Q C/Q≈2，这种情况等于没有补偿，谈不上降低有功功率的损耗。
（2）、当Q C≈Q 时，2- Q C/Q≈1，这种情况等于全补偿，因负荷的变化，有时会出现
过补偿，经济效益不一定很好。
因此选择合适的无功补偿容量，才能确定最佳功率因数，一般原则以稍高于功率因数标准为宜。
并联电容器在使用过程中要防止过负荷的产生
一般说来，引起并联电容器过负荷的原因主要有三个方面：（1）、实际运行电压高于电容器额定电压；（2）、谐波电压引起的过电压；（3）、电容器容量的正偏差；引起第一个过负荷的原因是由于并联电容无功功率Q C=UI=U*U/X C=U2WC，可见，电容器无功出力与电压的平方成正比，运行电压太高，将使电容器无功出力大大增加，并使电容器温度升高，严重时使电容器发生热击穿。
防止的措施是：采取降低连接电容器的母线电压。
若电压波动幅度较大，可装设按电压自动投切电容器装置。
引起第二种过负荷的原因是由于电路中的非完全正弦电势和非线性元件造成。
非线性元件一般指：整流器、电弧炉、铁心线圈等。
负载在非正弦电压作用下将产生非正弦电流，而高次谐波的在使总电流有效值比基波电流增增加，亦使平均功率增加。
防止的措施是：在电容器回路串电抗器，它还具有限制投切涌流的作用。
若电容器安装地点运行的电压并不高，但电容器过电流严重，则须考虑供电网络高次谐波的影响。
电容器容量大小的选择
在选用电容器时，容量不能选得太大，否则会产生过电压，特别在惯性大的电机上。
我厂在源水泵站及出厂水泵站多台710KW电机上
均装有并联电容器无功就地补偿柜，结合实践，采用以下方法选择电容器容量：
在图中（见下图），U E、I0为电机额定电压和空载电流。
设在电容量为C1时电容线与磁化曲线的交点“I”对应于U E、I0，电容线与横坐标夹角为α，则tgα= U E/ I0=1/ωC1，当电容量增大时，电容线斜率减小，设增加到C2与磁化曲线交于“Ⅱ”点，显然，“Ⅱ”点电压值高于“I”电压值。
一般补偿电容器Q C为：Q C≤ 3U E I0，图中与磁化曲线不饱和段相切的直线称临界电容线，此时电容器为Cβ，一般临界电容线斜率与电容额定状态下斜率的关系为tgβ=（1.15-1.45）tgα，不同容量电机的空载电流也有所区别，一般国产电机的空载电流约为额定电流的20%-50%。
我厂八极10KV、710KW电机的空载电流约为34A，根据计算，我厂选用电容器的容量范围为Q≤ 3U E I0=300 Kvar。