无功补偿装置—并联电容器组
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)。
无功功率补偿并电容器
题目：无功功率补偿和并联电容器目录第一章绪论 (3)1.1研究背景 (3)1.2无功装置的发展状况 (4)第二章无功补偿的原理 (5)2.1无功补偿的原理 (5)2.2无功补偿的意义 (5)2.3确定容量的一般方法 (7)2.4无功补偿装置的选择 (8)第三章无功补偿的投切方式 (9)3.1无功补偿的投切器件 (9)3.2瞬时投切方式 (10)第四章并联电容器 (12)4.1并联电容器简介 (12)4.2使用电容器的优点 (12)4.3并联电容器无功补偿的配置方法 (13)4.4电容器的安装要求 (13)4.5并联电容器的日常维护 (14)4.6电容器组投入和退出运行 (15)4.7例子 (15)第五章总结 (20)第一章绪论1.1研究背景目前，我国的电网，特别是广大的低压电网，普遍存在功率因数较低，电网线损较大的情况。
导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低，比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的70%，而由于设计和使用方面的原因我国的电动机的功率因数往往较低，一般约为cos=0.70。
在这种情况下，采用无功补偿节能技术，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的，世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。
从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小的差距。
因此大力推广无功补偿技术是非常必要的,世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。
从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小差距。
因此大力推广补偿技术是非常必要的，并且从以下数据，我们也能看出无功补偿所能带来的巨大经济效益。
2007年，我国年总发电量为32559亿千瓦时，统计线损率为8.77%，但是这个数字没有包含相当大的110千伏、35千伏、10千伏的输电线损及0.38千伏的低压电网线损。
据报道，估计实际的统计线损率约为15%，即2007年全国年线损量约为4800亿千瓦时，设全国的理论线损与统计线损相一致，其中可变线损约占理论总线损的80%，则每年可以降低线损约为300亿千瓦时。
并联电容器补偿装置基础知识
并联电容器补偿装置基本知识无功补偿容量计算的基本公式： Q = Ptg φ1——tg φ2=P1cos 11cos 12212---ϕϕ tg φ1、tg φ2——补偿前、后的计算功率因数角的正切值 P ——有功负荷Q ——需要补偿的无功容量 并联电容器组的组成1．组架式并联电容器组：并联电容器、隔离开关接地开关或隔离带接地、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、并联电容器专用熔断器、组架等;2．集合式并联电容器组无容量抽头：并联电容器、隔离开关接地开关或隔离带接地、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、组架等; 并联电容器支路内串接串联电抗器的原因：变电所中只装一组电容器时,一般合闸涌流不大,当母线短路容量不大于80倍电容器组容量时,涌流将不会超过10倍电容器组额定电流;可以不装限制涌流的串联电抗器;由于现在系统中母线的短路容量普遍较大,且变电所内同时装设两组以上的并联电容器组的情况较多,并联电容器组投入运行时,所受到的合闸涌流值较大,因而,并联电容器组需串接串联电抗器;串联电抗器的另一个主要作用是当系统中含有高次谐波时,装设并联电容器装置后,电容器回路的容性阻抗会将原有高次谐波含量放大,使其超过允许值,这时应在电容器回路中串接串联电抗器,以改变电容器回路的阻抗参数,限制谐波的过分放大; 串联电抗器电抗率的选择对于纯粹用于限制涌流的目的,串联电抗器的电抗率可选择为0.1~1%即可;对于用于限制高次谐波放大的串联电抗器;其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下,均使电容器回路的总电抗为感性而不是容性,从而消除了谐振的可能;电抗器的感抗值按下列计算：XL=K错误!式中XL——串联电抗器的感抗,Ω;XC——补偿电容器的工频容抗, Ω;K——可靠系数,一般取1.2~1.5;对于5次谐波而言,则X L =1.2~1.5×错误!=0.048 ~0.06XC一般定为0.045 ~0.06XC = 4.5 %~ 6 % XC对于3次谐波而言,则X L =12%~13% XC电抗器的端电压和容量的选择电抗器的端电压=电容器的相电压×电抗率每相电抗器的容量=每相电容器容量×电抗率电抗器的额定电压为并联电容器组的额定电压电抗器的种类：油浸铁心式：CKS或CKD, 可用于户内、户外;干式空心电抗器CKGKL,可用于户内、户外;干式铁心电抗器CKGSC,干式产品中体积最小,且三相同体,但目前无35kV级产品,只能用于户内;干式半心电抗器：直径比空心产品小,可用于户内、户外;并联电容器额定电压的选择由于串联电抗器的接入,引起电容器上的基波电压升高,其值为——电容器的额定电压相电压,kV;式中 UC——系统额定相电压, kV;UφA——串联电抗率对于并联电容器组接线方式为星形接线或双星形接线,电容器额定电压如下10kV： 6%串联电抗率,电容器额定相电压11/√3 kV12~13%串联电抗率,电容器额定相电压12/√3 kV35kV： 6%串联电抗率,电容器额定相电压38.5/√3 kV12~13%串联电抗率,电容器额定相电压42/√3 kV上述选择是在系统额定电压分别为10kV和35kV的情况下,如系统额定电压有所上升,则并联电容器的额定电压也相应升高;氧化锌避雷器的选择和使用氧化锌避雷器的接线方式Ⅰ型接线Ⅲ型接线特点：1. Ⅰ型接线方式：优点：比较简单,但对避雷器的特性要求高,当发生一相接地时,要求非接地的两只避雷器能通过三相电容器积蓄的能量;缺点：相间过电压保护水平较高,因为是由两只避雷器对地残压之和决定的;2. Ⅲ型接线避雷器直接并接在电容器极间,保护配合直接,不受其他因数的影响,但这种方式要求避雷器的通流容量比较大;选用原则：10kV：通流容量35kV：通流容量隔离开关、接地开关及隔离带接地开关的选择用途：隔离开关做隔离之用10kV：户内：GN19-10/400, 630,1250户外：GW4-10/400, 630,1250 或GW4-10W/630爬电比距≥2.5cm/kV GW1-10/400尽量少采用35 kV：户内：GN2-35/400, 630,1250户外：GW4-35/630,1250或GW4-35W/630爬电比距≥2.5cm/kV隔离开关做接地之用10kV：户内：GN19-10/400, 630,1250户外：GW4-10/400, 630,1250或GW4-10W/630爬电比距≥2.5cm/kVGW1-10/400,63035 kV：户内：GN2-35/400, 630,1250户外：GW4-35/630,1250或GW4-35W/630爬电比距≥2.5cm/kV隔离开关带接地10kV：户内：GN24-10D/400,630,1250户外：GW4-10D/400,630,1250或GW4-10DW/630爬电比距≥2.5cm/kV35 kV：户外：GW4-35D/630,1250或GW4-35DW/630爬电比距≥2.5cm/kV隔离开关额定电流的选择隔离开关的额定电流=电容器额定相电流×1.5,再适当加一些余度如果用户对动、热稳定电流有要求,则应首先满足动热稳定的要求放电线圈的选择放电线圈的放电容量＞每相电容器容量放电线圈的额定相电压=电容器的额定相电压放电线圈的种类：油浸式：价格较低,但由于用于绝缘的油同空气通过呼吸器相连,使绝缘油会由于呼吸的原因而受潮,同时产品内的绝缘油会对环境造成污染及存在火灾隐患;全封闭式：绝缘油与空气不直接接触,杜绝了绝缘油受潮的可能,但价格较高,同时产品内的绝缘油仍会对环境造成污染及存在火灾隐患;干式：彻底改变了绝缘种类,不会对环境造成污染,也不存在大的火灾隐患,但价格较高;且目前国内35kV级还没有此类产品;并联电容器单台用熔断器熔断器的额定电流=1.5×并联电容器额定电流并联电容器组接线种类单星形接线零序电压开口三角电压保护差动电压保护双星形接线中性点不平衡电流保护带容量抽头的并联电容器补偿装置近几年来,由于以下的原因,对集合式并联电容器提出了新的要求：用户新建变电所, 主变压器负荷小, 而无功补偿容量按满负荷配置, 全部投入时会发生过补偿的现象;周期性负荷变动,如农村电网当高峰及高峰过后需投入的电容器容量便不相同;带容量抽头的集合式并联电容器装置接线图1/2或1/3,2/3容量抽头接线图电抗器前置 1/2容量抽头接线图电抗器前置1/2或1/3,2/3容量抽头接线图电抗器后置 1/2容量抽头接线图电抗器后置电抗器需要抽头的原因：1．组架式高压并联电容器及无功补偿装置特点：构架组成灵活,但占地面积大;2．集合式并联电容器及成套补偿装置2．1 集合式并联电容器的优点：占地面积小,安装维护方便,可靠性高,运行费用省占地面积小：密集型并联电容器的安装占地面积约为组架式成套占地面积1/3~1/4,并且电容器单台容量越大,则占地面积与容量的比值就越小;安装维护方便：由于密封型电容器的台数少,电容器运到现场后,立即就可就位,比组架式成套安装工作量少,成套安装也较为简单,电容器台数少,电容器单元置于油箱内,巡视工作量小,减轻了运行人员的负担;可靠性高：由于对密集型采取了一些行之有效的措施：①采用元件串内熔丝后再并联的方式, 少数元件击穿后由于内熔丝熔断, 电容量变化不大, 电容器仍可继续运行;②适当降低元件工作场强,在绝缘上留有余度;③采用全膜介质,增强箱内外绝缘;从而提高了并联电容器的运行可靠性;自愈式并联电容器的自愈机理：普通金属化膜在介质疵点被击穿时,两极板间即短路放电产生电弧;在电弧高温作用下,击穿点周围的金属化极板补迅速蒸发,在击穿点周围的金属化极板被同时蒸发,在击穿点周围形成一个绝缘区;当绝缘区的半径达到一定尺寸时,电弧熄灭击穿停止,介质绝缘恢复,自愈过程即完成;自愈式并联电容器的特点：优点：体积小,重量轻,具有自愈性能,损耗小,在低压系统已得到广泛运用;缺点：自愈式电容器的金属化层的自愈性是有限的,电容器长期运行介质老化后,若某一点击穿并企图自愈时,因介电强度不够,不能迅速自愈,电弧产生的热量会引起该点邻近层介质发热,介电强度下降,从而发生击穿并企图自愈而又不能自愈;这样就引发邻近多层介质的企图自愈和击穿;击穿使电流增大,自愈使电流减小,结果电流在较长一段时间不会剧烈增加,若使用串联熔丝进行保护,熔丝不一定会熔断,而连续自愈和击穿产生的大量气体却使电容器外壳鼓肚,直到发生外壳爆裂事故;因此金属化自愈式电容器不能象箔式电容器那样使用串联熔丝作为防爆的安全保护,而要使用压力保护或热保护,此种保护方式的响应时间要比熔丝长,因而金属化并联电容器的保护性能不如箔式电容器液体介质为绝缘油的并联电容器;另外由于电容器本身的自愈作用,电容器的容量会随着时间的推移而有所减小,因而,金属化高压并联电容器在高电压领域的使用和推广还需要进一步努力;。
无功功率补偿和并联电容器
毕业论文题目：无功功率补偿和并联电容器专业：年级：姓名：学号：指导教师：电力工程系年月日目录摘要第一章绪论 (1)1.1无功功率的产生和影响 (1)第二章无功功率补偿 (2)2.1无功补偿的原理 (2)2.2无功补偿的意义 (3)2.3无功功率补偿装置 (4)2.4无功补偿容量的确定 (5)第三章功率因数 (6)3.1功率因数的提高 (6)3.3功率因数调整电费 (8)3.4功率因数的标准值及其适用范围 (10)第四章电力电容器 (10)4.1电容器组投入和退出运行 (10)4.2并联电容器的补偿方式 (11)4.3并联电容器的接线方式 (11)4.4电容器组的运行注意事项 (12)4.5电容器组的运行维护 (13)第五章风力发电 (13)5.1风力发电系统无功补偿的重要性分析 (13)5.2风力发电的无功补偿 (14)第六章结论与研究展望 (15)参考文献 (15)摘要：近年来，随着电网容量增加，对电网无功要求也与日增加。
无功电源与有功电源一样，是保证电力系统电能质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。
电力系统中，应保持无功功率的平衡，否则，将导致系统电压不正常，严重时，将导致设备损坏，系统瓦解。
此外，网络功率因素和电压的降低，还将导致网络输送能力下降、输电损耗增大、电气设备不能充分利用等。
因此，解决好网络补充问题，有着极其重要的意义。
关键词：无功补偿；功率因数；并联电容器；风力发电；第一章绪论1.1无功功率的产生和影响在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。
电能的用户（负荷）在需要有功功率 (P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关；有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。
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
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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
无功补偿柜原理
无功补偿柜原理
无功补偿柜原理是指通过在电力系统中接入无功补偿设备，来改善电力系统的功率因数，提高电能的利用效率。
无功补偿柜主要由电容器组、断路器、变压器和控制器等组成。
电容器组是无功补偿柜的核心部件，它由一组并联的电容器组成。
这些电容器通过组合能够提供所需的容量，用来补偿电力系统中的无功功率。
电容器组的连接方式有两种，一种是星型连接，另一种是三角形连接。
在星型连接方式下，电容器与传输线路的中性点相连接，而在三角形连接方式下，则是电容器直接与传输线路相连接。
断路器用于保护无功补偿柜，在电网出现故障时能够及时切断电路，保护设备的安全性。
变压器主要用于提供稳定的电压，使无功补偿柜能够正常运行。
变压器通常采用油浸式或干式结构，能够将输入电压调整为符合无功补偿柜要求的输出电压。
控制器是无功补偿柜的智能化管理部件，它能够根据电力系统的运行状态，自动调整无功补偿柜的运行参数，确保系统的功率因数始终保持在合适的范围内。
控制器还可以实现对无功补偿柜运行情况的实时监测和远程控制，提高了无功补偿柜的操作灵活性和管理效率。
综上所述，无功补偿柜通过合理配置电容器组、断路器、变压
器和控制器等元件，能够在电力系统中实现对无功功率的实时补偿，提高电能利用效率和电力系统的稳定性。
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。
110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究
110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究摘要：本文就目前电网大量而普遍使用的无功补偿装置——并联电容器补偿装置的配置接线、容量配置与电容器选型,结合已投运的一些无功补偿成套装置情况,通过对电网无功补偿的浅析,对110kV变电站10kV并联电容器的组成形式、接线构成、保护配置进行了简单的介绍,并且以110kV某变电站为例,从设计的角度对110kV变电站并联无功补偿配置进行选择与分析。
关键词：110kV；变电站；并联无功补偿；电容器组；配置无功平衡是保证电力系统电压质量稳定的前提基础，在电力系统中国，科学化的电压控制与无功补偿，既能能保证电压质量，还能在此基础上保障电力系统的安稳运行。
并联电容器是电网无功补偿的重要设备，根据不同负荷水平来确定电容器的投切，不但是保证电网稳定运行的重要技术手段，还可以达到减少网络损耗、消除过载和改善电压分布的效果。
变电站并联无功补偿装置，应按地区补偿无功负荷，就地补偿变压器无功损耗的原则进行配置，无功补偿设备应随负荷变化及时投切，此外电抗率、无功补偿容量和分组容量应合理确定，满足国家有关标准要求，广州电网中，并联电容器占整个无功补偿设备的90%以上，在网内占有十分重要的地位。
为此本文根据新的规范对110kV某变电站无功补偿装置的配置进行选择和分析。
一、并联电容补偿装置的接线并联电容补偿装置主接线方案的设计对其工程投资、调压效益、运行的灵活可靠、以及安装、维修等都有很大的影响。
在设计和选择方案时，务必综合考虑。
电容器组的主接线方式基本上有二种：星形和三角形，各又分为单星、双星和单三角、双三角。
国内在50年代和60年代大多采用三角形接线，70年代以后，由于电力系统的发展，电网容量的增大，星形接线开始采用。
我省电网在90年代中期以前，10kV、35kV系统多采用双星形接线，90年代后期至今多采用单星形接线。
110kV某变电站采用型号为TBB10-6000/500-AK的并联电容器组，图1为10kV电容器组接线图。
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
变电站并联补偿电容器组的配置
变电站并联补偿电容器组的配置1前言为了减少电网中输送的无功功率，降低有功电量的损失，改善电压质量，供电企业普遍在变电站内安装并联补偿电容器组(以后简称电容器组)。
电容器组由电容器、串联电抗器、避雷器、断路器、放电线圈及相应的控制、保护、仪表装置组成。
目前，国内绝大部分电容器制造厂只生产电容器，其他设备均需外购，在成套设计成套供货方面尚有不足之处。
使用单位必须对电容器及配套设备进行选型。
由于各地的具体情况不同，在电容器组的设备选型、安装布置上差别很大，本文就此提出一些分析意见。
2电容器容量的选择电容器组容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。
由于电容器组在运行中的容量不是连续可调的，从减少电容器组的投切次数、提高功率因数的角度出发，希望电容器组在大部分时间内能正常投入运行而不发生过补偿。
通过对变电站负荷变化情况的分析，徐州地区变电站负荷率一般在70%～80%之间，一天当中约有2/3的时间负荷水平在平均负荷以上。
我们以变电站变压器低压侧全年无功电度量除以年运行时间求出年平均无功负荷，电容器组容量按照年平均无功负荷的90%选取。
实际运行时，由于电容器组额定电压一般为电网额定电压的1.1倍，而变电站低压母线电压一般控制在电网额定电压的1～1.07倍，电容器组实际容量要降低5.4%～17.4%，从而保证了电容器组在绝大部分时间内都能投入运行。
对于负荷季节性变化比较大的农村变电站和预计近期内负荷将有较大增长的变电站，电容器组容量可以适当增加，但要求电容器组必须能减容运行。
这一点对集合式与箱式电容器而言，要求具有中间容量抽头，组架式和半封闭式电容器组只要将熔断器去掉几只即可。
同时要求配有抑制谐波放大作用的串联电抗器有中间容量抽头，以保证电抗率不变。
增加电容器分组数有利于提高补偿效果，但是相应地要增加设备投资，所有35～110kV变电站内电容器组一般按照一台变压器配置一组。
并联电容器
并联电容器一、并联电容器在电网中的作用并容电容器是一种无功补偿设备，通常采用高压集中补偿变电所低压母线电源侧所有线路及变压器上的无功功率，使用中往往与有载调压变压器配合，以提高电力系统的电能质量。
其作用分别为：1）补偿无功功率，提高负荷的功率因素。
2）减少线路输送的无功功率，降低功率损耗和电能损耗。
3）提高用电设备的出力。
4）改善电压质量。
二、并联电容器结构、放电装置与串联电抗器并联电容器结构：1）箱式：由油箱、膨胀器、器身、芯子（电容元件）、出线套管等组成；2）集合式（密集型）：分单相和三相两种。
分别有：器身、油枕、油箱、出线套管等组成。
器身：由一定数量的全密封电容单元固定在框架上，根据容量、电压等级等不同要求作适当的电气连接，出线端子通过导线从箱盖的套管引出，电容单元内部全部并联。
油箱：由箱盖、散热器箱壁等组成，内部充满十二烷基苯绝缘油。
绝缘油作用：a. 提高器身对地绝缘；b. 散发由器身在运行中产生的热量。
3）柜式：类似于柜子安装，整个结构分为串联电抗器、电容器组二个部分。
放电装置：并联电容器从电源断开时，二极板间储存的电荷能量是很大的，因而电容器极间残留有一定的剩余电压，其初始值为电容器的额定电压。
电容器组在带电的情况下，如果再次合闸投入运行，就可能产生很大的冲击合闸涌流和很高的过电压。
如果检修人员触及电容器就有可能被电击或电灼伤。
为防止带电荷合闸及防止人身触电伤亡事故，故电容器组必须加装放电装置。
放电装置的放电特性就满足下列要求：1）手动的投、切后的电容器组三相及中性点的残余电压在5分钟内自额定电压（峰值）降至50V以下。
2）自动的投、切后的电容器组三相及中性点的残余电压在5秒钟内自额定电压（峰值）降至0.1倍电容器组额定电压及以下。
采用电压互感器或配电变压器的一次绕组作高压电容器组的放电线圈，一般能满足上述要求。
通常采用单相三角形接线或开口三角形接线的电压互感器作为放电线圈与电容器组直接连接，不能采用一次侧中性点接地的三相五柱电磁式电压互感器绕组作为放电线圈使用（防止发生绕组电感与主电容和对地电容间构成振荡回路，产生电容器组电压最大值的5倍）。
无功补偿装置的并联与串联应用分析
无功补偿装置的并联与串联应用分析无功补偿是电力系统中至关重要的一项技术。
在电力系统中，无功功率是指电流与电压之间的相位差所产生的功率。
由于电力系统中普遍存在大量的电感负载和电容负载，导致无功功率在电力传输、输配电中的重要性不言而喻。
无功补偿装置是一种用于调整系统无功功率的设备，能够有效地提高电力系统的运行质量和功率因数。
无功补偿装置主要分为并联和串联两种应用方式。
并联无功补偿装置是指将该装置与电力系统并联连接，共同供电给负载。
而串联无功补偿装置是将该装置串联连接于负载之前，通过对负载的电流进行补偿，达到无功功率的控制与调整。
下面将对这两种应用方式进行详细的分析。
1. 并联无功补偿装置的应用分析并联无功补偿装置是将该装置与电力系统的馈线并联连接，通过自动控制电容器的投切，来实现电力系统的无功功率的补偿。
并联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对电力系统的无功功率进行快速响应。
由于采用了电容器进行补偿，电容器具有较高的响应速度，能够快速地吸收或者释放无功功率，提高电力系统的响应速度。
其次，它能够减少电力系统的传输损耗。
在电力系统中，无功功率的存在会导致输电线路上的电压跌落，从而增加了系统的传输损耗。
而并联无功补偿装置的应用可以通过补充无功功率，使电压稳定，减少线路的传输损耗。
再次，它可以提高电力系统的功率因数。
功率因数是评价电力系统运行质量的重要指标。
并联无功补偿装置的应用可以调整电力系统中的无功功率，从而提高功率因数，降低系统的无功损耗。
总之，通过并联无功补偿装置的应用，可以有效地提高电力系统的运行效率和稳定性，降低系统的无功损耗，改善电力质量。
2. 串联无功补偿装置的应用分析串联无功补偿装置是将该装置置于负载之前，通过调整负载的电流波形，达到控制无功功率的目的。
串联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对负载的无功功率进行精确的调整。
通过改变串联无功补偿装置的补偿电流大小和相位，可以精确地调整负载的无功功率，从而使系统的功率因数达到要求。
无功补偿及补偿装置
无功补偿及补偿装置1.1 引言无功电源和有功电源一样是保证电力系统电能质量和安全供电不可缺少的。
据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是他们所消耗的有功功率的50-100%。
另外，电力系统中的无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达到用户消耗的总无功功率的75%和25%。
因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的1-2倍。
由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上来说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。
无功电源不足会使系统电压降低，发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。
电力系统中的无功电源和有功电源负荷都在各级电压电网中的变电站和用户逐级补偿，就地平衡，我国现行规程规定，以35kV 及以上电压等级直接供电的供电负荷，功率因数不得低于0.90.1.2 补偿装置的确定（一）串联电容器补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和动稳定度。
但对负荷功率因数高或导线截面积小的线路，串联补偿的调压效果就很小。
故串联电容器调压一般用在供电电压为35kV 或10kV ，负荷波动大而频繁，功率因数又很低的配电线路上。
（二）并联电容器补偿装置：并联电容器时无功负荷的主要电源之一。
它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简单可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。
由于它没有旋转部件，维护也较方便，为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入或切除。
根据本站的情况，选择并联电容器补偿装置。
1.3 补偿装置容量的计算由于本站负荷的功率因数都比较高，符合规程的要求，故只考虑主变压器所需的无功功率。
K3S K2S K1S U U U N 2N 2N 2⨯+⨯+⨯=低中高S S S Q= 630002/63000 × 10% + 630002/63000 × 0 + 630002/63000 × 24% = 15120 kVA两台变压器所需的总无功功率为30240kVA 。
谈并联电容器装置在电力系统中应用的重要性
谈并联电容器装置在电力系统中应用的重要性随着交流电力系统容量的扩大，电压等级的提高和输电距离的增加，无功补偿技术和补偿设备也有很快的发展，特别是并联电容器装置有了更快的发展。
并联电容器的特点是：作为无功电源的并联电容器组对电力系统电压稳定起着非常重要的作用，它可以使周围的发电机运行在功率因数接近1的状态，从而使电力系统中发电机具有快速响应特性的无功备用容量。
并联电容器组可以根据安装地点的实际无功变化情况划分成若干小组，通常用真空断路器来进行分组随无功负荷的变动或电压的变化来实现自动投切。
并联电容器组计较经济，运行维护比较方便，随着制作质量的提高，运行可靠性也在提高。
标签：并联电容器装置应用重要性0 引言交流电力系统由发电机、变压器、输配电线路、电动机和各种用电设备组成，其物理性能有电阻性、电感性和电容性，所以电力系统在运行时内部有电磁交换功率，这个功率用于电场、磁场能量的变化，反复吸收和放出相等（不消耗）的能量，在我国称为无功功率（简称无功）。
无功补偿技术利用电感和电容不同的物理性能，电感性电流相位落后电压90°（感性无功功率）和电容性电流相位超前电压90°（容性无功功率），即感性无功功率与容性无功功率具有互补的特点，采用安装容性设备（电容器）或感性设备（电抗器）的方式对电力系统中不同地点（时间）需要的无功功率进行补偿，较少无功功率在系统中的流动，达到就地平衡的目的，以满足电力系统安全、降级和电压质量的要求。
随着交流电力系统容量的扩大，电压等级的提高和输电距离的增加，无功补偿技术和补偿设备也有很快的发展，特别是并联电容器装置有了更快的发展。
并联电容器的特点是：作为无功电源的并联电容器组对电力系统电压稳定起着非常重要的作用，它可以使周围的发电机运行在功率因数接近1的状态，从而使电力系统中发电机具有快速响应特性的无功备用容量。
并联电容器组可以根据安装地点的实际无功变化情况划分成若干小组，通常用真空断路器来进行分组随无功负荷的变动或电压的变化来实现自动投切。
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。
浅谈35kV并联电容器组接线与保护方式的选择
浅谈35kV并联电容器组接线与保护方式的选择摘要：通过对并联电容器组接线方式和几种保护原理的分析，提出了35kV 并联电容器组在风力发电中合理的接线及保护配置方案。
关键词：并联电容器组；不平衡保护；电压差动保护；桥式差电流保护近年来，随着我国风力发电业的不断发展，大范围高压输电网络逐渐形成，系统对无功功率的要求也日益严格。
目前，我国风力发电升压变电站中普遍采用在35kV母线上安装动态无功补偿装置，而并联电容器组作为该装置的一个组成部分，对调整电压和降低线损起着非常重要的作用。
本文拟结合35kV并联电容器组在风电场中的应用，对电容器组的接线、保护方式进行了探讨，以提出合理的保护配置方案。
电容器组的接线方式电容器组的接线通常分为三角形和星形两种方式。
此外，还有双三角形和双星形之分。
三角形接线的电容器直接承受线间电压，任何一台电容器因故障被击穿时，就形成两相短路，故障电流冲击很大，如果不能迅速切除故障，故障电流促使绝缘介质发生分解产生气体，使电容器油箱发生爆炸，并波及相邻的电容器。
现阶段，这种接线方式已很少应用，仅在380V系统中有少量使用。
双星形接线是将两个电容相等的星形接线方式的电容器组并联成一个大的电容器组，两组星形接线的电容器中性点之间连接一台小变比的电流互感器。
这种接线就是利用故障时，在中性点处产生的不平衡电流来保护动作的。
电容器组接线类型如图1所示：图1 电容器组接线类型因此，在高压电力网中，电容器组一般采用星形接线或双星形接线。
在风力发电升压变电站中，35kV并联电容器组采用星形和双星形两种接线方式均能满足要求，当单台电容器容量较小，每相并联台数较多者，可以选择双星形接线；当每相串联段数较多，为简化结构布局，宜采用单星形接线。
电容器组不平衡保护在风电发电中，无功补偿装置优先采用损耗小、投资省、可分组投切、使用灵活、操作维护方便，且响应时间快的并联电容器组。
电容器组不平衡保护指当电容器发生事故后，会引起电容器组内部三相电容不平衡，因电容值不平衡形成的电流差或电压差就构成了电容器组不平衡保护。
高压无功补偿装置原理
高压无功补偿装置原理
高压无功补偿装置原理是指通过电力电容器组将电能转换为电容器无功电能，并通过与负载并联的方式，使电容器的无功电能与负载消耗的无功电能相互抵消，从而达到补偿电网中的无功功率，提高功率因数，降低电网负载的无功损耗的目的。
具体原理如下：
1. 无功功率的消耗：电力系统中的负载会产生无功功率，主要是由于电感和电容产生的。
电感负载会吸收无功电能，而电容负载会产生无功电能。
2. 电容器组的作用：高压无功补偿装置内部包含一组电容器，它们具有储存和释放无功电能的能力。
当电容器组接入电力系统时，它会吸收系统中的多余无功电能，并将其储存起来。
3. 电容器组的并联：电容器组与负载并联，将储存的无功电能释放到负载上，实现无功电能的补偿。
由于电容器组与负载并联，所以其所释放的无功电能与负载消耗的无功电能一致，相互抵消。
4. 功率因数提升：通过高压无功补偿装置的补偿，减少了电网中的无功功率，并使负载的功率因数提高。
功率因数是指有功功率与视在功率之比，提高功率因数可以降低电网的无功损耗，提高系统的运行效率。
总之，高压无功补偿装置通过电容器组吸收和释放无功电能，
并与负载并联，实现无功电能的补偿，提高功率因数，降低电网负载的无功损耗。
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无功补偿设ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ的作用：
⑴改善功率因数；
关于“无功补偿装置”的学习
一、无功补偿装置的作用
二、并联电容器
一、无功补偿装置的作用
无功功率比较抽象，它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。
无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。
为了限制电容器切断瞬时产生危险的过电压，必须加装氧化锌避雷器作为过电压的保护措施。
4.电容器内（外）的熔断器
作用是在电容器内部内部出现故障时熔断。
⑵改善电压调节；
⑶调节负载的平衡性。
二、并联电容器
高压并联电容器组的配套装置，在变电站中主要用于提高电压和补偿变压器无功损耗，包括投、切电容器组用的断路器、串联电抗器、放电元件、氧化锌避雷器及熔断器等设备。
1.并联电容器中串联小电抗的作用：
⑴降低电容器组的涌流倍数和频率；
⑵可与电容结合起来对某些高次谐波进行调谐，滤掉这些谐波，提高供电质量；
⑶与电容器结合起来调谐也可抑制高次谐波，保护电容器；
⑷电容器本身短路时，可限制短路电流，外部短路时也可减少电容对短路电流的助增作用；
⑸减少非故障电容向故障电容的放电电流；
⑹降低操作过电压。
2.放电装置
并联电容器组在脱离电网时，应在短路内将电容器上的电荷放掉，以防止再次合闸时产生大电流冲击和过电压。
3.氧化锌避雷器