自动化毕业论文谈无功补偿

自动化毕业论文谈无功

补偿

Document number：WTWYT-WYWY-BTGTT-YTTYU-2018GT

内容摘要

随着社会的发展，电气系统的自动化，电力负荷得逐渐增加，就必然要求电网系统利用率的提高，提高输送电力的质量。降低供电系统的损耗，提高功率因素，减少能量损耗成为现在电气系统里很热门的话题。怎样进行无功补偿如何选择电容补偿控制补偿容量又该怎么确定无功补偿装置发展现状是怎样等等。这些问题都需要深入的研究和符合实际的计算。

任何电力系统都是必须有进线柜、出线柜、无功补偿柜等，这些低压开关柜又存在什么关系和异同，他们的工作原理是什么，用来做什么，是怎样进行工作运转的最简单的电气系统是怎么工作的，母联柜的作用，等等。

关键词

无功功率补偿补偿原理开关柜

目录

第一章无功补偿

浅谈电容器无功补偿

随着电力负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。因为无功电流占用部分有效电力传输容量，增加电力传输的损耗，所以尽可能地缩短无功的产生和无功用户之间的距离就十分重要，这样可以增加输送有功电力的能力，减少能量损耗，提高输送电力的质量。

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，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。

何为无功补偿

在交流电路中，由电源供给负载率有两种：一种是有功功率，一种是无功功率。

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。

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。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q表示，单位为乏（Var）或千乏（kVar）。

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。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

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，那么，这些用点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。

无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在：

（1）降低发电机有功功率的输出。

（2）降低输、变压设备的供电能力。

（3）造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。

（4）造成底功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。

从发电机和高压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。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。

低压系统电容作为无功补偿是用什么原理

把具有容性负荷的装置与感性负荷并联接在同一电路,当容性负荷释放能量时,感性负荷吸收能量;而感性负荷释放能量时,容性负荷却在吸收能量,能量在两种负荷之间互相交换.这样,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补偿,这就是他的补偿原理

无功补偿的基本原理：电网输出的功率包括两部分;一是;二是.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,电流滞后于电压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,

电力电容器的补偿功能

电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。将它连接到需要无功的补偿装置或设备上，变压器和输出线的负荷降低，从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下，供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此，电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。

低压电容器无功补偿的技术与经济性

无功功率是维持电力系统正常运行最主要的一个因素。搞好电力系统的无功平衡，提高负荷的功率因数，可以减少线路和变压器中的有功功率损耗和其他电能损耗，从而提高电能质量，降低电能损耗，并保证了电力系统的稳定运行和用户的供电质量。

1 提高变配电设备利用率，减少投资费用

对低功率因数的负荷进行无功补偿，接入并联电容器,由于无功电流得到补偿，使得负荷电流减少

由于功率因数提高而使变配电设备减少的容量（kVA）可用公式1计算：

ΔS＝P/COSφ1－P/COSφ2

＝P×（COSφ2－COSφ1）/（COSφ2×COSφ1）

（1）式中：

S—为减少的设备容量

P—为负荷有功功率

COSφ1—为补偿前负荷功率因数

COSφ2—为补偿后负荷功率因数

如1000kW的负荷容量，补偿前功率因数为，从公式1中可计算出当功率因数补偿到时，为该负荷输电的变配电设备容量可减少376kVA，对于新建项目可以减少投资费用（变配电设备容量减少376kVA，可减少基本电费的支出），经济效益明显。

当负荷的功率因数从1降到COSφ时，电网中的功率损耗将增加的百分数约为δp（%）=（1/COS2φ-1）×100%

由于功率因数的提高，线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于改善末端的电能质量。

根据国家水利电力部国家物价局1983年颁布的《功率因数调整电费办法》规定三种功率因数标准值，相应地减少电费：

①功率因数标准，适用于160千伏安以上的高压供电工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。②功率因数标准，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户，100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站。③功率因数标准，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户。

低压并联电容器无功补偿的种类

在低压配电所内配置若干组电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率

将补偿电容器安装于用电负荷附近，或直接并联于用电设备上就地补偿分为两种：一是分散就地补偿，电容器接在低压配电装置或动力箱的母线上，对附近的用电设备进行无功补偿。二是单独就地补偿，将电容器直接接在用电设备端子上或保护设备末端，一般不需要电容器用的操作保护设备。