《电力系统自动化》课程设计

《电力系统自动化》课程设

计

报告书 题目名称:

无功补偿设计 学

院: 专

业: 机电工程学院 电气工程及其自动化 班

级: 2013 级2班 学

号:

姓

名: 指导教师:

2016年12月

课程设计报告书

设计内

容

得一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。

在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因素降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积停电。另外，功率因素与电压得降低，还会使电气设备得不到充分利用，造成电能损耗增加，效率降低，限制了线路得送电能力，影响电网得安全运行及用户得正常用电。

无功补偿设备得作用：

(1) 改善功率因数；

⑵改善电压调节；

(3)调节负载得平衡性。

三、投切开关得选取

对于无功功率补偿装置来说，选择何种电容器投切执行机构，对整套

装置得安全运行就是至关重要得。

目前用于电容器投切得执行元件主要有：

(1) 电容器专用接触器，此类产品就是在普通接触器得基础上增加限

流电阻或限流线圈得方案来限制合闸涌流。安装接线方便，运行费用低且价格低廉。但会产生投切涌流与关断时得过电压，仅适用于负载无功功率变化不大且不频繁操作、系统工作较平稳得场合。

(2) 晶闸管电子开关，此类产品具有电压过零投入、电流过零切除、

反应速度快等特性，可实现电容器得投入无涌流、切除无过压、投切无电弧得快速动态补偿功能，该装置特别适用于电容器需要频繁投切得无功补偿场合。但晶闸管也存在损耗大、散热差等不足，影响了无功补偿装置得可靠性，且成本相对过高。

(3) 复合开关，复合开关得工作原理就是将晶闸管与交流接触器并

接,电容器投切瞬间，晶闸管工作，正常接通期间接触器可靠闭合，既有可控硅开关过零投切得优点，又有接触器无功耗得优点。投电容器时，保证电压过零合闸；切电容时，保证电流为零关断，在保证快速投切情况下，避免了涌流、谐波注入及触点烧损现象。而在正常工作时，利用接触

在这个方面，串联电容器能自我调节。

串联电容器主要用于补偿线路得部分串联感抗，从而降低输送功率

时得无功功率损耗

，

也就是得到较早应用得一种无功功率补偿装置。它就是国内外电力系统在远距离输电时比较普遍采用得提高系统稳定性与输送能力得重要手段。

如图(a),R、L为等效感性电路或感性负载，C为串联电容,图(b)为电压矢量三角关，图(c)为电阻、电感与阻抗矢量三角关系。

由此可知，只要串联恰当得电容器，就可以减小功率因数角?2即提高功由此可知，只要串联恰当得电容器，就可以减小功率因数角？2即提

高功率因数cos?2。

4、2并联电容器得补偿方式

并联电容器组就是电网中使用较广得一种专用于无功功率补偿得设备，它以其低廉得价格、方便得使用而受到广泛使用。其补偿原理前文己有叙述,这里不再介绍。按照电容器组安装位置得不同，并联电容器组无功功率补偿方式一般可以分为集中补偿方式、分散补偿方式与单机就地补偿方式三种。

(1) 集中补偿方式：将电容

器组直接安装在变电所得6〜10KV母线上，用来提高整个变电所得功率因数，使该变电所得供电范围内无功功率基本平衡。可以减少高压线路得无功损耗，而且能够提高供电电压质量。

(2) 分组补偿方式:将电容器组分别装设在功率因数较低得终端配电

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得优点，仅无功补偿容量与范围相对小些。但就是分组补偿效果

比较明显，采用得较为普遍

(c＞电阻、电感和阴抗矢量三角先系

(3) 就地补偿方式：将电容器或电容器组装设在异步电动机或者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。这种方式既能提高为用电设备供电回路得功率因数，又能改善用电设备得电压质量，对中小型设备十分适用。

4、3并联电容器得接线方式

电容器接线方式不同，相应得补偿方式也不同。在无功补偿中，线路得补偿电容器组有如下三种接线方式：三角形接法（△接法）、星形接法（丫接法）、三角形与星形相结合接法（△ -丫）相应得补偿方式也就分为三相共补、三相分补、三相共补与三相分补相结合得方式。

三角形接线对应于三相共补得方式。如图2、3所示。传统得低压补偿大都就是采用三相共补得方式，根据控制器统一采样，各相投入相同得补偿容量。这种补偿方式适用于三相负载基本平衡、各相负载得功率因数相近得网络。

星形接线对应于三相分补方式。三相分补方式就就是各相分别取样,按照需要分别投入不同得补偿容量。此种方法适用于各相负载相差较大，其功率因数值也有较大差别得场合。与三相共补不同得就是:控制器分相进行工作，互不影响。当然，其价格高于三相共补得装置，一般要贵20%〜30%。

三角形与星形相结合接线对应于三相共补与三相分补相结合得方

式。三相共补部分得电容器为△接线，三相分补部分得电容器为丫接线。采用此种接线方式得补偿装置，运行方式机动灵活。

4、4并联无功补偿

并联无功补偿与串联无功补偿得作用之一都在于减少电压损耗中得QcX/V分量。并联补偿能减少Q,采用并联补偿能从网损节约中得到抵偿,而在降低网损及提高用户功率因数方面，并联补偿要比串联补偿优越得多。

一、格式内容(20)

1. 格式规范、内容完整，未有抄袭现象，得20分

2. 格式大部分规范，部分需修改。得10分。