滤波设计方案

0.69KV动态无功补偿及滤波装置

第一篇、无功补偿的意义

1）提高设备利用率

COSφ=P/S=P/√3UI，当一定的电压和电流情况下，提高COSφ，其输出的有功功率越大，因些提高功率因数是充分发挥设备潜力，提高设备利用率的有效方法。

2）减少电压损失

因为电网的电压损失可由下式求出

△U=(PR+QX)/U

可以看出，影响△U的因素有四个：线路的有功功率P、无功功率Q、电阻R 和电抗X。如果采用容抗为Xc的电容来补偿，则电压损失为△U=(PR+Q(X-Xc))/U

故采用补偿电容提高功率因数后，电压损失△U减小，改善了电压质量。

3）减少线路损耗

当线路通过电流I 时，其有功损耗

△P=3I2R=3（P/U COSφ）2*R

可见，线路有功损失△P与COSφ2成反比，COSφ越高，△P 越小。

4）提高电力网的传输能力

视在功率与有功功率成下述关系

P=S COSφ

可见，在传送一定有功功率P 的条件下，COSφ越高，所需视在功率越小。

第二篇、谐波的危害

随着电力电子技术的发展，各类电力电子设备，如变速传动装置、不间断电源、整流器、变频器、逆变器、开关电源、晶闸管控制系统、变压器、电动机、发电机、电弧炉、荧光灯、水银灯等的应用越来越广泛，但在工作时会产生大量的谐波电流，谐波电流在电网阻抗上产生压降，会使电压波形也变成非正弦。这样，连接在同一点的其它设备上就会被施加了含有谐波成分的非正弦电压，致使一些敏感设备无法正常工作。目前谐波问题已经受到全世界的广泛重视，解决谐波问题已经迫在眉睫。

谐波对企业的危害主要表现在以下几个方面：

1）谐波使企业电网中的设备产生附加谐波损耗，降低电网、输电及用电设备的使用效率，增加电网线损。在三相四线制系统中，零线会由于流过大量的3次及其倍数次谐波电流，造成零线过热。

2）谐波会产生额外的热效应从而引起用电设备发热，使绝缘老化，降低设备的使用寿命。

3）如果企业电网中装有补偿电容器，谐波容易使电网与补偿电容器之间发生并联谐振或是串联谐振，使谐波电流放大几倍甚至数十倍，造成过电流，引起电容器和与之相连的电抗器、电阻器的损坏。

4）谐波会引起企业中一些敏感的自动化设备误动作，同时也会导致电气测量仪表计量不准确。

5）谐波会对附近系统的信号传输产生干扰，轻者引入噪声，重者导致信号丢失，使系统无法正常工作。

以上危害在有些企业中表现的比较突出，而在一些企业中表现的不是很明显，然而谐波危害的隐患依然存在，特别是在一些自动化程度较高的行业，如果谐波含量超标会对系统运行的稳定性造成极大的威胁，一旦表现出来，必然造成巨大的损失。因此对于企业来讲，进行谐波治理是一项非常有意义的工作。首先，它可以提高企业设备的供电质量，提高设备运行的可靠性，减少因设备误动作而造成的经济损失；其次，可以减少谐波电流在输配电线路上产生的热损，同时降低用电设备发热，减少绝缘老化，从而提高设备的使用寿命，减少设备的维护费用；再次，谐波治理会减少企业电网中装设的补偿电容器的谐振机率，同时减少谐波对系统信号传输的影响，增加系统的可靠性；最后，可以减少谐波对公共电网的污染。

三、无功补偿装置的类型比较

（一）、采用电力电容器补偿的补偿装置——电容柜的种类

1、有触点式电容柜（老式）：采用接触器作为投切电容器的开关。电容器是靠充放电来工作的，在电容器投入瞬间，两极板迅速充满电荷，相当于短路，产生的电流非常大，这个电流称为涌流。即电容器投入瞬间产生的电流。接触器式电容柜由于控制不了涌流，在电容器投入瞬间产生的电流会比电容器额定电流大几十倍或上百倍，同时会将电容器极板的许多耐压薄弱点击穿，造成无法储存电能，影响电容器的使用受命，所以接触器式电容器不可以频繁投切。接触器由于存在触点，在接触器断开的瞬间会产生电弧。通过弧光的作用使动静触点没有完全分开，这样电网电压便于电容器端电压产生迭加，从而产生了过电压。所以接触器电容柜控制不了过电压。接触器式电容柜是使用多年的老式设备，将逐渐被淘汰。

2、无触点式电容柜（新式）：使用两个反并联的可控硅控制三相角接的电力电

容器。使用过零触发模块，当系统中欠补（系统中感性无功大于容性无功）时，该模块接受触发命令后，能自动捕捉可控硅两端电压，当电压为2V-12V

时，触发可控硅，使可控硅导零电流时通投入电容器。产生的涌流仅为电容器额定电流的1.5～1.7 倍，可控硅式电容柜由于控制了其导通时两端的电压，所以很好的控制了涌流。由于是两个反并联的可控硅组成可控硅模块，一个可控硅在电压波形的上半周导通，另一个在下半周导通。当系统中过补（系统中容性无功大于感性无功）时，过零触发模块接收不到触发命令，可控硅会自然关断，而且速度快。由于不存在触点，无电弧重燃现象，电网电压与电容器端电压产生不了迭加，从而很好的控制了过电压。

（二）、无触点式、有触点式无功补偿设备比较

有触点式补偿设备无触点式补偿设备

电容器切换装

机械触点无触点（固体开关）

有为花无火花

有过电流、过电压、污染电源无过电压、过电流、不污染电源触点易烧蚀，寿命短无触点，不存在触点烧蚀，寿命长

动作时间长（几分钟）动作时间短（20ms）

不能补偿变动负荷、冲击性负特别适合变动负荷、冲击负荷

不能实时跟踪负载变化进

行补偿，不能分相补偿

能实时跟踪负载变化进行补偿，

能分相补偿，消除三相不平衡

补偿效果

一般不敢补偿到接近１补偿后无功波动很小，功率因数

接近１，电压稳定在国际范围内

电容器切除后再次投入时需放

电几分钟，这期间补偿不起作

用，无功失控

重复投切电容器不需放电，无功始终受控对

变化负荷，冲击负荷及闪变负荷能完全补偿

投切方式手动，半自动或自动（最新式）

需人职守

全自动，无需职守

循环投切速度慢，控制系统复

杂，易出故障

一次性投切，速度快，控制简单，故障率低