最新无功补偿基础知识复习过程
技术关于无功补偿的基础知识（全）
技术关于无功补偿的基础知识（全）出品｜正尔科技撰写｜姚康1、什么是谐波和基波？电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。
电力网络中除基波（50Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的称为谐波。
2、无功补偿（Reactive power compensation）：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，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电网的损耗，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。
随着我国用电需求和电力设备的增加，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。
在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。
而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。
一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理，不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。
无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，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，满足电网安全、经济运行的需要。
目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种：1、变电站集中补偿：主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。
变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。
区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统（AVC）。
2、低压集中补偿：一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。
无功补偿计算公式知识讲解
无功补偿计算公式1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1*COS 1ϕ有功功率：Q 1= S 1*SIN 1ϕ补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2ϕ，则补偿后视在功率为：S 2= P 1/COS 2ϕ= S 1*COS 1ϕ/COS 2ϕ补偿后的无功功率为：Q 2= S 2*SIN 2ϕ= S 1*COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为：Q=Q 1- Q 2= S 1*( SIN 1ϕ-COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ)= S 1*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率； P 1-----补偿前有功功率Q 1-----补偿前无功功率；COS 1ϕ-----补偿前功率因数S 2-----补偿后视在功率；P 2-----补偿后有功功率Q 2-----补偿后无功功率；COS 2ϕ-----补偿后功率因数2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*30%，则：0.3= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*40%，则：0.4= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.683即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。
无功补偿基础知识
无功补偿的作用
无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减 少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供 电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和 输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功 率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制 无功功率在电网中的传输，相应减少了线路 的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
无功补偿的作用
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。
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
I Ic Irl
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。
无功分类
感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90° 如电动机、变压器、晶闸管变流设备等
容性无功：电流矢量超前于电压矢量90° 如电容器、电缆输配电线路等
基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ） 谐波无功：与电源频率不相等的无功
什么是功率因数
实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容 性的，是既有电感或电容、又有电阻的负载。这种 负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差， 相位角的余弦cosφ称为功率因数，又称力率。它是 有功功率与视在功率之比。 三相功率因数的计算公式为：
低压电气-无功补偿基础知识
低压电气-无功补偿基础知识无功补偿基础知识与应用案例一、功率的概念2二、需要无功补偿的原因 2三、无功补偿的一般方法 2四、无功补偿装置的分类 3五、采用无功补偿的优点 5六、无功补偿的应用例子 6一、功率的概念1、视在功率：视在功率是指发电机发出的总功率，其中可以分为有功部分和无功部分。
2、有功功率：有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。
3、无功功率：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。
它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。
凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。
无功功率不做功，但是要保证有功功率的传导必须先满足电网的无功功率。
二、需要无功补偿的原因在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。
如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。
但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。
无功补偿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，能量在两种负荷之间相互交换。
这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
三、无功补偿的一般方法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。
(1)低压个别补偿低压个别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与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。
通过控制、保护装置与电机同时投切。
随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。
无功补偿讲义
与变压器产生谐振
4.谐波可能引起电力系统局部发生并联谐振或串联谐振， 是谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。
03 方法、原理、优缺点
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补偿原理
补偿原理
补偿原理
无功补偿装置的组合元件
①无功功率自动补偿控制器 根据电网无功功率是否达到无功设定值来控制电力电容器的投入和切除,并且有过,欠 电压保护功能 ②无触点可控硅模块或智能复合开关 ③电容器(内带放电电阻) ④熔断器 ⑤电流互感器 ⑥避雷器
04 串、并联谐振
22
谐振
电容和电抗串联谐振
如图所示的电路中，电容器和电抗器串联，R为电抗器和导线的等效电阻。给电路加正弦电压，当端口的电 压相量与回路中的电流相量同相位时，称为串联谐振。发生串联谐振时的电源频率称为电路的串联谐振频率。 L-C串联电路发生谐振的条件为： （ ， 为L-C串联电路的谐振角频率 ），串联电路的谐振频率与电路中的电阻无关。对于每一个L-C串联电路，总有一个对应的谐振
道。因此谐波会流入滤波器的零阻抗通道，而不流入阻抗较大的变压器注入上级网，从而达到就地治理 谐波的目的。
治理方法
谐波治理方法
解决谐波污染的基本思路有两条：一条是装设谐波补偿装置来补偿谐波，这对各种谐波源都适用的；另 一条是对电力电子装置本身进行改造，使其不产生谐波，并且功率因数可控制问1，这个不过只适用于
补偿原理
谐波抑制原理
谐波无功功率的补偿是利用电容器和电抗器的串联谐振特点，通过电容器和电抗器的匹配，可以使该滤 波器对相应的谐波呈零阻抗（如：5次滤波器对5次谐波的阻抗为0、7次滤波器对7次谐波的阻抗为0）。
对于谐波来说，变压器可以等效成一个阻抗不为零的电感，而补偿装置为谐波提供了一个阻抗为零的通
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)
技能培训课件-无功补偿基础知识(一)无功补偿是现代电力系统中的一项重要技术，它可以使电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率得到改善。
随着电力系统的复杂性不断提高，掌握无功补偿的基础知识显得越来越重要。
本文将从以下几个方面介绍无功补偿的基础知识。
一、无功补偿的概念和作用无功功率是电路中流动的电流和电压之间的相位差产生的，它在电力系统中增加负载，使得电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率都会受到影响。
为了解决这个问题，我们可以采用无功补偿的方法来控制电流和电压之间的相位差，从而降低无功功率在电力系统中的影响。
无功补偿可以通过调整电网阻抗的特性、改变电源的输出特性、调整变压器的连接方式等多种方式来实现。
二、无功补偿技术的分类和原理根据无功补偿的方法不同，它可以分为静止无功补偿和动态无功补偿两种。
静止无功补偿主要是通过电容器、电抗器等电子元件来实现，而动态无功补偿则主要是通过采用可控电力电子器件，例如STATCOM、SVC等来实现。
无论是静止无功补偿还是动态无功补偿，都是通过改变电网的特性参数，来改变电网的无功功率流。
三、无功补偿技术的应用场景无功补偿技术的应用场景非常广泛，可以用于电力系统的各个领域。
例如，在输电线路中，通过采用无功补偿技术可以避免因无功功率导致的过载问题；在电力变压器中，通过增加电容器等无功补偿装置，可以改善电力变压器的性能参数，避免负载电流的大幅度变化，从而提高电力系统的电压稳定性和供电质量。
四、无功补偿技术的未来发展方向虽然无功补偿技术已经得到广泛的应用，但是随着工业化、城市化进程的不断加速，对电力系统的负荷和安全要求也在不断提高。
因此，未来的无功补偿技术不仅需要提高无功补偿的效率和稳定性，还需要采用智能化控制技术、多源协调控制技术、大数据分析和优化技术等，来解决电力系统中的无功问题。
总之，无功补偿技术作为电力系统中的重要技术，掌握无功补偿的基础知识对于电力工程师和技术人员来说是非常必要的。
无功补偿讲议-基础知识(第一讲)
第一讲：基础知识一、为什么要进行无功补偿？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，我们称之为“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，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”。
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上也需要大量的无功功率。
在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。
也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。
这种做法称为“无功补偿”。
无功功率的定义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 ×I C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。
（插入讲解电感元件及电容元件）电磁（电感）元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压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,这就是无功补偿的原理。
（电容元件、电感元件均为动态元件，电容元件的电流是电压与时间的导数关系，dtdu c i =，电感元件的电压是电流与时间的导数关系，dtdiL u=）矢量图：a)，同样的，将电容上的电压与电容电流IC相乘得到电容的功率曲线PC(图b)。
如图(a)所示，功率在第二个和第四个1/4周期内电感在吸收功率，并把所吸收的能量转化为磁场能量；而在第一和第三个1/4周期内电感就放出功率，储存在磁场中的能量将全部放出。
无功补偿基本知识培训1
培 训 资 料目 录 培训对象培训目的培训内容一、电网知识二、低压配电系统1. 低压断路器2. 智能配电3. 低压配电开关4. 熔断器5. 变压器6. 漏电保护装置三、电网中的谐波与抑制1、国家对公共电网谐波含量的标准2、电网谐波源的产生3、电网谐波的危害4、电网谐波的抑制措施四、无功补偿知识1、无功补偿简介2、基本原理3、无功补偿的意义4、无功补偿系统的投切方式5、无功补偿系统的控制方式6、滤波补偿系统7、无功动态补偿装置工作原理与结构特点8、无功补偿方式分类9、无功补偿举例10、补偿常出现的问题11、无功补偿应用12、无功补偿应用选型的因素13、智能低压无功补偿关于智能低压无功补偿的概述与传统无功补偿装置的对比图及特点智能低压无功补偿装置市场发展现状及未来发展趋势分析培训对象电力设计院、社会设计院配电设计人员：电力局三产、私人成套厂安装调试人员、代理商营销及电气技术人员等等培训目的为了解决电网的无功补偿知识，了解和学习智能低压无功补偿南德电气智能电容器产品，掌握南德电气智能电容器在电网中的运行及补偿效果培训内容一、电网知识在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。
属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。
通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网，简称电网。
在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。
近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。
从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。
无功补偿原理基础知识详解 (一)
无功补偿原理基础知识详解 (一)无功补偿是电力系统中十分重要的一环，能够在电网历史上扮演着至关重要的角色。
这篇文章将会详细介绍无功补偿的基础知识，让读者能够更加深入了解无功补偿的原理和应用。
一、无功补偿的意义在电力系统中，无功功率是一种看不见的功率，其并不向负荷输出，但是却会对电网造成一定的损耗和成本。
因此，为了最大程度地降低电网的无功功率，就必须引入无功功率的补偿。
无功补偿的作用在于，能够消除因为电网运作而产生的无功功率，从而减少能量的损失。
同时，对于变电站来说，也需要进行无功补偿，以确保变电站的容量可以被充分利用。
二、无功补偿的基本概念无功功率是指负载所需的无功电流与电压之积，也就是说，无功功率是由电感器和电容器等无功元件贡献的。
因此，无功补偿基于的就是对电感和电容的控制。
具体来说，无功补偿可以通过引入电容器和电感器两种方式实现。
在无功补偿过程中，电容器能够提供无功功率，并抵消电感器产生的无功功率。
因此，引入电容器后，可以达到减少无功功率的目的。
三、无功补偿的应用无功补偿广泛应用于电力系统中，其基本应用方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。
静态无功补偿通常采用电容器组，作为一种被动补偿，其主要作用在于动态地响应网络的无功电流需求。
动态无功补偿则是采用高速控制系统，能够快速控制电网内的电容器或电感器，以实现电网的快速校正。
四、无功补偿的影响无功补偿存在对电力系统产生多种影响问题，包括电网安全性、稳定性、综合能量效率等。
通过合理的无功补偿方式，电网络可以在保持良好质量的情况下，尽可能地减少无功功率损失。
同时，不合理的无功补偿方式也会给电力系统带来消极影响，甚至影响电能的稳定供应。
五、无功补偿的发展趋势全球范围内，无功补偿技术的不断发展，使其不断适应复杂的电力系统环境，为保障电力系统的安全运行提供了重要的技术手段。
在未来的发展中，随着国家能源政策的调整，无功补偿将呈现更加广泛的应用景观，为保障电力系统的安全供应提供更加重要的技术支撑。
电力系统无功补偿基础知识培训
电力系统无功补偿基础知识提纲一、电力系统基本概念1. 电力系统组成生产、输送、分配和消费电能的各种电气设备连接在一起而组成的整体成为电力系统。
2. 电力系统特点电能不能储存发电厂发出功率=用电设备消耗功率、输送和分配环节中功率损失之和3. 额定电压、额定频率1) 电气设备是按照指定的电压和频率进行设计制造的，这个指定的电压和频率，称为电气设备的额定电压、额定频率2) 电气设备在额定电压、额定频率下运行时，具有最好的技术性能和经济效果3) 额定频率：50Hz ，60Hz4. 三相交流正弦电流、电压1) 正弦交流电：)sin(ϕω+=t I i m ，幅值（最大值）、频率（周期）、初始角（初相位）2) 角频率：f T ππω22==3) 有效值：正弦交流电流大小一般不用幅值，而用有效值（均方根）表示。
)sin(2ϕω+=t I i4) 功率：有功功率，无功功率，视在功率，功率因数5) 星型、三角形：接线方式，线、相电流，线、相电压5. 电力设备一次设备：直接生产、输送和分配电能的设备二次设备：对一次设备进行测量、控制、监视、保护等的设备6. 四遥：遥测、遥信、遥控、遥调二、无功补偿基础1) 无功功率及功率因数S ²= P ²+ Q ²Ｐ=ＵＩＣＯＳΦＣＯＳΦ=Ｐ／Ｓ或者ＣＯＳΦ=√P/（P²＋Ｑ²）2)无功补偿的原理无功补偿就是提供一套容性输出设备，抵消用户感性负荷的消耗，提高变压器输出负荷的功率因数3)无功补偿的主要作用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4)无功补偿的基本原则总体平衡与局部平衡相结合,以局部为主电力部门补偿与用户补偿相结合分散补偿与集中补偿相结合降损与调压相结合以降损为主5)无功补偿的方式变电站集中补偿配变低压补偿线路补偿用电设备就地补偿三、低压无功补偿装置1)装置的构成2)并联电容器和串联电抗器3)投切开关4)低压智能控制器四、无功补偿装置的通讯1)串口通讯RS232/RS4852)无线短距离通讯3)无线GPRS通讯4)以太网通讯五、无功补偿装置的工程应用。
无功补偿原理基础知识详解pptx
02
无功补偿设备介绍
同步调相机
总结词
同步调相机是一种早期的无功补偿设备，通过调节发电机的励磁电流来吸收或发 出无功功率。
详细描述
同步调相机在电力系统中应用广泛，但存在运行效率低、噪音大等缺点。它主要 通过调节发电机的励磁电流来吸收或发出无功功率，以维持电力系统的稳定。
静止无功补偿器（SVC）
总结词
静止无功补偿器是一种基于晶闸管控制的电抗器和电容器组 合的无功补偿装置。
详细描述
静止无功补偿器（SVC）由基于晶闸管控制的电抗器和电容 器组合而成，具有响应速度快、调节范围广等优点。它可以 在电力系统中迅速吸收或发出无功功率，以维持电压稳定。
静止无功发生器（SVG）
总结词
静止无功发生器是一种采用全控型器件 IGBT或IGCT等电力电子器件实现无功补 偿的装置。
详细描述
电力系统中的无功补偿可以改善电力质量，提高电压稳定性和电力系统的运 行效率。通过在输电线路中增加无功补偿装置，可以减少线路损耗，提高电 力输送效率。
工业无功补偿
总结词
稳定工业电力系统和保护设备
详细描述
工业电力系统中的无功补偿可以稳定电力系统的电压和电流，保护设备和电机免 受过电压或欠电压的影响，提高设备的运行效率和延长使用寿命。
06
无功补偿基础知识总结与思考
无功补偿基础知识的回顾与总结
无功补偿的基本概念
无功补偿指的是通过在电力系统中安装无功补偿装置，以提供必要的无功功率，从而改善 电力系统的电压质量和稳定性，同时提高电力系统的经济性。
无功功率的产生
无功功率主要产生于电动机、变压器等感性负荷设备，这些设备在能量转换过程中需要消 耗无功功率。
VS
详细描述
无功补偿培训教程-基础篇2
在电流三角形中，功率因数为 0.7 时，无功电流与有功电流相等，都为 400×0.7=280A 那么功率因数提高到1 补偿容量为 280/1.44=194KVAR功率因数提高到 0.97时，无功电流为 280/4=70A （功率因数为 0.97 时，无功比有功 为 1：4） ，则补偿的无功电流为 280-70=210A此时补偿容量为 210/1.44=146KVAR当总电流为 250A 时，有功功率为 250A×0.4KV×0.7×1.732=121KW当功率因数为 0.97 时，无功与有功之比为 1/4，所以此时无功剩余为 121/4=30KV AR 这时一次侧总无功为30+4536/24/30=36.3KV AR此时无功与有功之比为 36.3/121=1/3.3功率因数 0.85 时无功与有功之比为 1/1.6所以能消除力率电费〖例题 4〗、有一台 10 回路 200KVAR 的电容柜，计算一下可控硅消耗的电能？10 回路的电容柜，共有可控硅 20 只，每路容量为 20KVAR,每只可控硅的导通时的压降 在 0.9V—1V 之间。
0.4KV、20KVAR 电容器的额定电流为 28.8A,那一只可控硅的功耗为P=UI=(0.9V—1V)×28.8A/2=（13～14.4）W20 只可控硅的功耗为20×（13～14）W=260W～288W〖例题 5〗、有一用户，按电压为 0.4KV 计算补偿容量为 200KVAR，但此用户系统有谐波，选 用 0.46KV 的电容器,此时补偿容量应为多少?电容器不在额定电压下运行和实际容量的计算公式为额额 实 实 Q U U Q 22 = 200= 额 Q 2 2 460 4 0 × ×= 额 Q 265KVAR〖例题 6〗、有一高压计量用户，灯力比为 6：4，月平均力率电费 8000 元，月平均总用电量 98000 度，日平均工作 10 小时，电价为0.389 元。
无功补偿基础知识讲解
无功补偿基础知识讲解嘿，朋友！今天咱来聊聊无功补偿这个听起来有点高大上的玩意儿。
您知道不，就像咱人干活得有力气一样，电在电路里跑也得有劲儿。
这“劲儿”呢，在电学里就叫功率。
功率分两种，一种叫有功功率，一种叫无功功率。
有功功率就好比是实实在在干活儿的工人，能把东西搬来搬去，真真切切地做出有用的功。
无功功率呢，就像是指挥交通的交警，虽然没直接搬东西，但没他们指挥，交通就乱套，活儿也没法好好干。
无功功率在电路里也起着至关重要的作用呢！它能保证电力系统的稳定运行，就像房子的大梁一样，支撑着整个结构。
要是没有无功功率，那电路就像没了主心骨，乱七八糟，各种电器设备也没法正常工作。
无功补偿是啥？简单说，就是给电路“补营养”，让无功功率恰到好处。
这就好比人吃饭，得营养均衡，缺啥补啥。
无功补偿装置就像是电路的“营养师”，能根据电路的需求，精准地补充无功功率。
比如说，电容器就是常见的无功补偿设备。
它就像个能量仓库，能在电路需要的时候释放出无功功率。
这和咱家里的存钱罐有点像，平时攒着，关键时候拿出来用。
那为啥要搞无功补偿呢？您想想，电路里无功功率不足，电压就不稳定，电器设备容易出毛病，就像人营养不良会生病一样。
而且，无功功率不足还会增加线路损耗，这可都是真金白银的损失啊！这不就像车跑起来耗油多，费钱又不划算嘛。
再举个例子，工厂里的大型电机启动的时候，需要大量的无功功率。
如果没有无功补偿，电压瞬间下降，其他设备可能就跟着遭殃，生产就得受影响，那损失可就大了去了！所以说，无功补偿可不是什么可有可无的东西，它是保障电力系统稳定、高效运行的关键。
就像我们的生活离不开水和电一样，电力系统也离不开无功补偿。
总之，无功补偿是电力世界里的重要角色，了解它的基础知识，能让我们更好地用电，让电力为我们的生活和生产发挥更大的作用！您说是不是这个理儿？。
光伏发电站无功补偿技术(00002)复习课程
主讲
光伏发电站无功补偿技术规范范围
本标准规定了光伏发电站接入电力系统无功 补偿及电压控制应遵循的一般原则、技术要 求及监测与考核要求。 本标准适用于接入10（6）kV及以上电 压等级的并网光伏发电站。
下列术语和定义
光伏发电站 photovoltaic(PV) power station 利用光伏电池的光生伏特效应，将太阳辐射能直接转换
监测与考核
无功和电压考核点： 1、光伏发电站的无功和电压考核点为光
伏发电站并网点。 无功和电压计量表计
2、无功和电压监测应使用具有连续监测 和统计功能的仪器或仪表，其配置和技术要 求应符合DL/T 448。
4、无功电压控制系统应按照调节并网逆变器 的无功出力、无功补偿装置的投入量以及升 压变压器分接头位置的顺序对光伏发电站进 行无功调节控制。
5、无功电压控制系统应监控各部件的运行状 态，统一协调控制并网逆变器、无功补偿装 置以及升压变压器分接头。
6、无功电压控制系统稳态响应时间应不超过 10s，无功功率控制偏差的绝对值不超过给定 值5%，电压调节精度在0.005pu内。
计运行时间与对应的总运行统计时间之比的 百分值。
电压偏差
光伏发电站并网点电压偏差应符合GB/T 12325和SD 325的 要求：
1、通过10（6）kV电压等级接入公共电网的光伏发电站， 其并网点电压偏差为相应系统标称电压的±7%。 2、通过35kV～110kV电压等级接入公共电网的光伏发电 站，其并网点电压偏差为相应系统标称电压的-3%～+7%； 事故后恢复电压为系统标称电压的±10%。 3、通过220kV电压等级接入公共电网的光伏发电站，其 并网点电压偏差为相应系统标称电压的0%～+10%；事故后 恢复电压为系统标称电压的-5%～+10%。
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S P2 Q2
什么是功率因数
式中：cosφ—功率因数 P—有功功率，KW Q—无功功率，Kvar S—视在功率，KVA
❖ 功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和 加权平均功率因数三种。
❖ 在三相对称电路中，各相电压、电流为对称，功率 因数也相同。那么三相电路总的功率因数就等于各 相的功率因数。
无功分类
❖ 感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90° 如电动机、变压器、晶闸管变流设备等
❖ 容性无功：电流矢量超前于电压矢量90° 如电容器、电缆输配电线路等
❖ 基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ） ❖ 谐波无功：与电源频率不相等的无功
什么是功率因数
❖ 实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容 性的，是既有电感或电容、又有电阻的负载。这种 负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差， 相位角的余弦cosφ称为功率因数，又称力率。它是 有功功率与视在功率之比。 三相功率因数的计算公式为：
什么是无功功率
❖ 从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮 藏电场能量的元件，当电容器加上交流电压后，电 压交变时，相应的电场能量也随着变化。当电压增 大，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的 电场能量就将外电源供给的能量以电场能量形式贮 藏起来；当电压减小和电场能量减弱时，电容器把 电场能量释放并输回到外面电路中。交流电容电路 不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能量之间 的往复转换。
无功补偿的作用
❖ 2．提高变压器的利用率，减少投资 功率因数由cosφ1提高到cosφ2提高变压器利 用率为：
S% S1S 1S210 % 0 1c co o 1 2s s 10 % 0
由此可见，补偿后变压器的利用率比补偿前 提高ΔS%，可以带更多的负荷，减少了输变 电设备的投资。
❖ 1．提高电压质量
把线路中电流分为有功电流Ia和无功电流Ir，则线路中的
电压损失:
U3IaRIrXl3P U R Ql X
式中： P—有功功率，KW
Q—无功功率，Kvar
U—额定电压，KV
R—线路总电阻，Ω
Xl—线路感抗，Ω
因此，提高功率因数后可减少线路上传输的无功功率Q，若 保持有功功率不变，而R、Xl均为定值，无功功率Q越小， 电压损失越小，从而提高了电压质量。
无功补偿的安排方式
❖ 1．集中补偿：装设在企业或地方总变电所 6~35KV母线上，可减少高压线路的无功损耗， 而且能提高本变电所的供电电压质量。
❖ 2．分散补偿：装设在功率因数较低的车间 或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。 这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功 容量较小，效果较明显。
无功补偿的安排方式
无功补偿的作用
❖ 3．减少用户电费支出 （1）可避免因功率因数低于规定值而受罚。 （2）可减少用户内部因传输和分配无功功率 造成的有功功率损耗，电费可相应降低。
无功补偿的作用
❖ 4 提高电力网传输能力 有功功率与视在功率的关系式为： P=Scosφ 可见，在传输一定有功功率的条件下，功
率因数越高，需要电网传输的功率越小。
什么是无功补偿
❖ 电力系统中，不但有功功率要平衡，无 功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的 相量关系如图一 由式cosφ=P/S可知，在一定的有功功率 下，功率因数cosφ越小，所需的无功功 率越大。为满足用电的要求，供电线路 和变压器的容量就需要增加。这样，不 仅要增加供电投资、降低设备利用率， 也将增加线路损耗 。为了提高电网的经 济运行效率，根据电网中的无功类型， 人为的补偿容性无功或感性无功来抵消 线路的无功功率。
无功补偿基础知识
什么是无功功率
❖ 电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工 作的，他们在能量转换过程中建立交变的磁 场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率 相等。电源能量在通过纯电感或纯电容电路 时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往 复交换，在三相之间流动，由于这种交换功 率不对外做功，因此称为无功功率。
什么是功率因数
❖ 非正弦电路的功率因数：
P=UI1 cosφ1
Q=UI1sinφ1
S=UI
此时非正弦电路功率因数为： P I1
UI I
co s1
式中：cosφ1—基波功率因数
I1—基波电流
I—总电流
由上式可以看出：功率因数是由基波电流相移和电 流波形畸变两个因素决定的。总电流可以看成由三 个分量，基波有功电流、基波无功电流和谐波电流 组成。
❖ 3．就地补偿：装设在异步电动机或电感性 用电设备附近，就地进行补偿。这种方式既 能提高用电设备供电回路的功率因数，又能 改变用电设备的电压质量。
*无功补偿的节能只是降低了补偿点至发电机 之间的供电损耗，所以高压侧的无功补偿不 能减少低压网侧的损耗，也不能使低压供电 变压器的利用率提高。根据最佳补偿理论， 就地补偿的节能效果最为显著。
无功补偿的作用
❖ 无功补偿的主要作用就是提高功率因数以减 少设备容量和功率损耗、稳定电压和提高供 电质量，在长距离输电中提高输电稳定性和 输电能力以及平衡三相负载的有功和无功功 率。安装并联电容器进行无功补偿，可限制 无功功率在电网中的传输，相应减少了线路 的电压损耗，提高了配电网的电压质量。
无功补偿的作用
什么是无功功率
❖ 从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是 贮藏磁场能量的元件，当线圈加上交流电压后，电 压交变时，相应的磁场能量也随着变化。当电压增 大，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁 场能量就将外电源供给的能量以磁场能量形式贮藏 起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场 能量释放并输回到外面电路中。交流电感电路不消 耗功率，电路中仅是电源能量与磁场能量之间的往 复转换。
补偿方式的选择
❖ 集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为 主；
❖ 调节补偿与固定补偿相结合，以固定补偿为 主；
❖ 高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为 主。
电能损耗
❖ 线损是电流在输变电设备和线路中流动产生的，因 而它由线路损耗和变压器损耗两部分组成。按损耗 的变化情况可划分为可变损耗和固定损耗。前者指 当电流通过导体和变压器所产生的损耗，包括变压 器的铜损和电力线路上的铜损，它与负荷率、电网 电压等因素有关，约占电网总损耗的80%~85% 。 后者指只要接通电源电力网就存在的损耗，包括变 压器的铁损，电缆线路、电容器及其他电器上的介 质损耗及各种计量仪表、互感器线圈上的铁损，它 与电网运行电压和频率有关，占总损耗15%~20% 。