动态无功补偿基础知识
动态无功补偿
动态无功补偿什么是动态无功补偿？动态无功补偿（DynaMIC Var Compensation, DVR）是一种用来提高电力系统功率因数和调节电压的技术。
在电力系统中，负载的变化会导致功率因数的波动以及电压的不稳定。
为了稳定系统运行，减少电力损耗并提高电力质量，需要进行无功补偿。
而传统的静态无功补偿装置只能提供固定补偿容量，无法适应系统负载变化。
而动态无功补偿则通过实时监测负载的无功功率需求，并根据需求进行快速响应，实现动态调节补偿容量。
动态无功补偿的原理动态无功补偿系统主要由控制器和电容器组成。
控制器通过监测电力系统的无功功率需求，根据需求调节电容器的并联或串联方式，从而改变电流和电压的相位差，实现无功功率的调节。
动态无功补偿系统还可以通过控制器调整电容器的容量来更精确地进行无功功率的补偿。
动态无功补偿的优势1.高效快速：动态无功补偿系统能够根据负载的实时变化快速响应，实现无功补偿容量的动态调节。
相比传统的静态无功补偿系统，具有更高的调节灵活性和补偿效果。
2.节能减排：动态无功补偿系统能够减少电力系统的无功损耗，提高电力系统的功率因数，从而节约能源。
同时，通过改善电力系统的电压稳定性，还可以减少电力系统的电压损耗，并提高电力质量。
3.提高系统稳定性：动态无功补偿系统通过调节电压来改善电力系统的电压稳定性，提高系统的稳定性和可靠性。
特别是对于大型工业和商业土地，可以有效地处理电力系统的瞬态响应和电力质量问题。
4.简化维护：动态无功补偿系统一般由智能化控制器控制，系统运行稳定可靠。
与传统的静态无功补偿系统相比，动态无功补偿系统的电容器的使用寿命更长，维护成本更低。
动态无功补偿的应用领域动态无功补偿系统广泛应用于以下领域：1.工业领域：大型工业企业往往需要处理大量的无功功率变化。
动态无功补偿系统可以根据实际负载变化快速响应，并实现无功功率的动态调整，从而提高电力系统的功率因数和稳定性。
2.商业领域：商业土地的用电负载通常具有高度的波动性。
SVG动态无功补偿培训教程
SVG动态无功补偿培训教程SVG（Static Var Generator）是一种用于无功补偿的静态设备，能够实时调节无功功率并保持系统功率因数在设定值范围内。
这种设备在电力系统中广泛应用，用于提高电网的稳定性和电能质量。
因此，学习SVG动态无功补偿的培训教程对于电力工程师和相关领域的从业人员来说是非常重要的。
一、SVG动态无功补偿的原理与作用SVG动态无功补偿的原理是通过控制其电流输出来改变电网的无功功率，进而调节系统的功率因数。
SVG通过控制其电压和电流的相位差来实现无功补偿。
当电网需要补偿无功功率时，SVG能够主动增加无功功率；当电网需要吸收无功功率时，SVG能够主动减少无功功率。
通过实时调节无功功率，SVG可以保持电网的功率因数在设定值范围内并提高电能质量。
二、SVG动态无功补偿的优点1.快速响应：SVG能够在毫秒级别实现无功功率的调节，相比传统的无功补偿设备（如电抗器和电容器），响应速度更快，能够更好地应对电网负荷的变化。
2.精准补偿：SVG能够精确控制无功功率的调节量，使系统维持在设定的功率因数范围内。
无论是低负载还是高负载时，都能够有效地补偿无功功率。
3.减少损耗：SVG通过保持系统功率因数在最佳范围内，减少了输电线路和电气设备的损耗，提高了电能的利用效率。
4.提高电能质量：SVG能够消除电网的谐波和提供电压稳定性，改善电网的电能质量，减少电能质量问题对终端设备的影响。
三、SVG动态无功补偿的应用1.电厂：SVG能够调节并补偿电厂的无功功率，提高电站的稳定性和可靠性。
2.变电站：SVG能够控制变电站的无功功率，改善电网的功率因数，减少无功功率引起的负荷损耗。
3.工业设备：SVG能够提供稳定的无功功率补偿，改善电能质量，降低电机的运行成本。
4.输电线路：SVG能够减少输电线路的无功功率损耗，降低能耗并提高输电效率。
四、SVG动态无功补偿的调试和维护为了确保SVG动态无功补偿系统的正常运行，需要进行调试和维护。
无功补偿技术培训-动态补偿
3.3 动态无功功率补偿的原理
系统、负载和补偿器 的单相等效电路图：
U0
反映系统电压与无功功率动态补偿关系的特
性曲线如图：
完全补
U
偿
C
U0
B
A
Z=R+jX
QL
Qr
系统电压U Q
Qr
QL
补
负
偿
载
器
QA
Q
投入补偿器之后，系统供给的无功功率
为负载和补偿无功功率之和，即：
Q QL Qr
系统的特性曲线可以近似用下式表示：
IC
0
IL
I
QC
QL
Q
Us为等效前连接点处未接 补偿器时的电压。
Uref为电压值等于系统的正常工作电压，补偿 器未接且负载 无功功率不变时的供电电压。
★无功补偿器所吸收的无功功率：
Qr
U sUref Xs
★一台可吸收无功功率Qr的补偿器，可以补偿的系统电压变化为：
U s
X sQr U ref
3.3 动态无功功率补偿的原理
3.2 动态无功功率补偿的主要功能
1、改善功率因数 可以对动态无功负荷的功率因数进行校正。不但能把平均功率因数补偿
到所需的值，而且使动态功率因数保持在一定的范围内。
2、改善电压调整 能通过发出和吸收无功功率来提高电压和降低电压，防止过电压和欠
电压。
3、减少电压波动 由于反应迅速，所以能补偿快速变化的电压波动，减少电压闪烁，如
与理想补偿器相比，所 需吸收的无功功率减小
连接点电压并不像理想补偿时那 样保持原正常值不变，而是变化了
U
U s
Xr Xs Xr
3.3 动态无功功率补偿的原理
动态无功补偿装置及其于电网意义基础知识讲解
课前引导
风场与光伏电站无功补偿的必要性
适合开发风电、光伏的地区一般都处于电网末端，此处电网架构比较薄 弱，风电的并入会对电网产生重要影响 ，其中最突出的问题就是风电场的并 网引起系统无功的变化，进而影响系统电压，甚至可能导致电压崩溃。因此， 需要对风电场、光伏电站进行无功补偿以改善无功状况，从而达到改善系统和 风电场、光伏电站的电压水平的目的。
电能转换 （负载）
无功功率补偿的概念与意义
功率因数：有功功率出力在设备容量中所占的比重。
0 cos 1.0
功率三角形
S Q
S2 Q2 P2 P S cos
Q S sin
P
P S 或 cos
1.0
节电：
Q0
无功功率补偿的概念与意义
➢自然功率因数
负荷自然功率因数：无功补偿前负荷的功率因数
波形和相量图
Us
滞后的电流
IL
Us
UI
IL UI jxIL
(c) UI < Us
UI Us
IL 超前的电流
IL Us jxIL UI
(b) UI > Us
UI
没有电流
Us
Us
UI
(a) UI = Us
说明
UI = Us，IL = 0，SVG不吸发无 功。
UI > Us，IL为超前的电流，其 幅值可以通过调节UI来连续控 制，从而连续调节SVG发出的无 功。
SVG与SVC的对比
与相控电抗器TCR和磁阀控制电抗器MCR相比，SVG的具有明显性能优势： SVG能耗小，相同调节范围下，SVG的损耗只有MCR的1/4，TCR的1/2，
运行费用低，更节能环保； SVG是电流源型装置，主动式跟踪补偿系统所需无功；从机理上避免了大
动态无功功率补偿基础知识
什么叫无功？
➢电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载
电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而 占有的电网容量叫无功，无功功率 Q表达式如下：
QUsIin
式中无功量 的单位为Var（乏），线电压的单位 为V（伏），视Q 在电流I单位为A（安）。
无功及分类
➢1、感性无功：电流矢量滞后电压矢量90度，
抵消负载产生的谐波无功功率其谐波次数N=PK±1，P为整
流相数，K=1、2、3、……。
各类多相整流器产生的谐波次数
由右表可见，增加变流器 的相数可有效地消除低次 谐波，整流相数越多，所 产生的谐波分量越少。目 前在轧钢机和电冶金、电 解整流电源工程中多数采 用12相、24相整流技术， 对特大容量的也采用36相、 48相整流。
➢无功功率有那些危害：
—无功功率不做功，但占用电网容量和导线截 面积，造成线路压降增大，使供配电设备过载， 谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡 颠覆。
什么是动态无功补偿？
➢动态无功补偿
根据电网中动态变化的无功量实时快速地 进行补偿。
➢为什么要进行无功功率补偿
—是为了减小供配电线路中往复交换的无 功功率，提高供配电线路的利用率。
➢本装置的投切时间为10ms，系统动态响应
30ms。滤波器投入电网和退出电网均在电流过 零点，入网电流为正弦，确保二进制编码码投切 方式对电网不产生冲击电流，保证晶闸管安全工 作，延长补偿电容器运行寿命。
TFC系列动补治理谐波的指标
➢治理五次谐波量50%以上； ➢非标准设计，可以对各次谐波进行治理，达
到国家标准。
➢适用场合
—适用于如：冶金、化工、船舶，造纸等工矿企业， 及居民生活小区，商业区域。
无功补偿技术培训-动态补偿
故该补偿器可以补偿的电压下降为
3.3 动态无功功率补偿的原理
★例： 吸收50Mvar容性无功功率时补偿器电压下降0.05pu ，则：
当电源电压下降5%时补偿器所吸收的容性无功功率为： 当电源电压上升5%时补偿器所吸收的感性无功功率为：
3.3 动态无功功率补偿的原理
可见 ，所需容量分别比理想补偿器所需容量减小了一 半 。但是连接点电压也不能像理想补偿那样保持恒定 。 当系统电压下降5%时 ，连接点电压下降2.5%； 而当系 统电压上升1%时 ，连接点电压上升0.5%。
3.2 动态无功功率补偿的主要功能
1 、改善功率因数 可以对动态无功负荷的功率因数进行校正 。不但能把平均功率因数补
偿到所需的值 ， 而且使动态功率因数保持在一定的范围内。
2 、改善电压调整 能通过发出和吸收无功功率来提高电压和降低电压 ， 防止过电压和欠
电压。
3 、减少电压波动 由于反应迅速 ， 所以能补偿快速变化的电压波动 ， 减少电压闪烁 ，
工作原理： ※在过励磁运行时 ， 向系统供给无功功率而起无功电源作用 ， 能提高
系统电压； ※在欠励磁运行时 ， 它从系统吸收无功功率而起无功负荷作用 ， 可降低系
统电压。
优点 :能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率。
缺点 :有功损耗大 、运行维护复杂 、响应速度慢 ， 小容量的调相机每kVA容 量的投资费用比较大 ，近来已逐渐退出电网运行。
的电压— 电流特性 系统无功负载正常时的工作点（A） :
系统无功负载正常时的特性与补
偿器特性都交与纵轴上电压为Uref的
点统。无功需负补载偿增器大提时供：无 功 功 率 。
假设没有补偿器而无功负载增大至 特性l 2 ， 则系统工作点变为纵轴与l 2 的 交点B； 采用理想补偿器C点； 实际 补 偿器D点。
SVG动态无功补偿培训资料
九.日常维护
• 经常检查室内温度, 通风情况, 注意室内温度不 应超过40度。
• 保持室内清洁卫生。 • 经常检查RSVG是否有异常响声, 振动及异味。 • 经常检查所有电力电缆、控制电缆有无损伤, 电
力电缆冷压端子是否松动, 高压绝缘热缩管是否 松动。 • 建议RSVG投入运行第一个月内, 将变压器所有进 出线电缆、功率单元进出线电缆紧固一遍, 以后 每半年紧固一遍, 并用吸尘器清楚柜内灰尘。
十.SVG定期保养
十一.事故解决案例
SVG无功补偿培训结束
无功补偿即SVG
• 控制柜屏面说明
• 装置提供了液晶操作面板、控制按 钮和远程后台三种方式对装置进行 操作。液晶操作面板和控制按钮布 置在控制柜上，远程后台一般安放 在离装置有一定距离的远程监控室。 控制柜上的控制按钮任何时候均有 效，液晶面板和远程后台的控制指 令任何时候只有一个有效，通过控 制柜液晶面板的“本地/远程”命令 选择。
• 模块的外部接口只有 2 个电压输出端子 和 4个光纤端子。
启动柜
• 启动柜由启动开关、充电电阻 等几个部分组成。
• SVG 装置的启动方式设计为自 励启动。在主开关合闸后, 系 统电压通过充电电阻对功率单 元的直流电容进行充电, 当充 电电压达到额定值的 80％后, 控制系统闭合启动开关, 将充 电电阻旁路。
• 引起一些保护设备误动作, 如继电保护, 熔断器等。 • 导致电器测量仪表计量不准确。 • 通过电磁感应和传导耦合等方式对邻近电子设备和通信系统产生干扰
, 降低信号的传输质量, 破坏信号的正常传递, 甚至损坏通信设备。 • 大大增加了系统谐振的可能。谐波容易使电网与补偿电容之间发生并
联或串联谐振, 使谐波电流放大几倍甚至数十倍, 造成过电流, 引起 电容器、与之相连的电抗器和电阻器的损坏。
SVG动态无功补偿培训
连接电抗器
• 装置的输出通过连接 电抗器并联到系统侧。
冷却系统
• 冷却系统分为风冷和水冷两种方式。风冷 系统由散热风机和控制电路组成。
七.装置的控制面板
• 装置的运行状态 • SVG 装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。各状态 • 说明和转换关系如下。 • 1) 待机状态 • 装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。若无任何故障且状态正常，则点亮 • 就绪灯。若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。主断路器闭合后即转入 • 充电状态。 • 2) 充电状态 • 表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已 • 经进入了充电状态。若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合 • 启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时 10s 自动转入并网运行状态。 • 3) 运行状态 • 表示装置处于并网运行的工作状态，可以在各种控制方式下输出电流，达到补偿无 • 功、负序或谐波的效果。若在此过程中出现报警，报警指示灯亮，不影响装置正常运行； • 若在此过程中出现过流、同步丢失等可恢复故障，装置将闭锁，待手动或自动复位消除 • 故障后，装置将重新解锁运行；若在此过程中出现严重故障或收到停机命令，装置将发 • 跳闸命令，并转到跳闸状态。 • 4) 跳闸状态 • 表示装置正在执行跳闸指令。一进入跳闸状态，装置就立刻发跳闸命令。检测到主 • 断路器断开后进入放电状态。 • 5) 放电状态 • 表示装置正在放电。主断路器断开后，直流电容将缓慢下降直至为 0。该状态时持 • 续 10s 后装置自动转入待机状态。注意，功率单元完全放电需要时间，停机后要等待 15 • 分钟后再对功率柜进行操作。
一.什么是无功补偿？
• 电网中的电力负荷如电动机、变压器等， 大部分属于感性负荷，在运行过程中需向 这些设备提供相应的无功功率。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，这就是无 功补偿。
无功补偿基础知识课件
无功补偿的配置与选型
配置原则
按照无功功率的分布和需求，合理配置 无功补偿装置，包括容量、类型、位置等。
VS
选型考虑因素
根据负荷性质、电网条件、运行要求等， 选择合适的无功补偿装置，包括并联电容 器、并联电抗器、静止无功补偿装置等。
无功补偿的监测与控制
监测方法
控制策略
THANKS
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无功补偿基础知识课件
目 录
• 无功补偿基本概念 • 无功补偿设备 • 无功补偿原理 • 无功补偿的应用场景 • 无功补偿的效益与优化 • 无功补偿的相关计算
contents
01
无功补偿基本概念
无功功率定 义
无功功率 视在功率
无功功率的作用
建立和维持磁场
传递能量
无功功率在电力系统中还用于传递能 量。在输电线路中，无功功率有助于 抵消线路的感抗，提高系统的稳定性。
详细描述
在建筑领域中，各种建筑物和公共设施都是无功补偿技术 的应用对象。例如，在高层建筑、医院、商场等建筑物中， 无功补偿技术被广泛应用于供电系统中，以提高供电质量 和节能效果。此外，在公共设施中，如公园、广场等，无 功补偿技术也被广泛应用于照明系统中，以改善照明效果 和节能效果。
05
无功补偿的效益与优化
无功补偿的效益分析
提高电力系统的功率因数
改善电压质量
增加电力设备的容量
延长电力设备的使用寿命
无功补偿的优化策略
合理配置无功补偿设备
根据电力系统的实际情况，合理配置 无功补偿设备的位置、容量和类型， 以达到最优的补偿效果。
动态调整无功补偿
根据电力系统的运行状态和负荷变化， 动态调整无功补偿设备的运行参数， 以达到最优的补偿效果。
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。
动态无功补偿和滤波技术培训资料
动态无功补偿和滤波技术培训资料一、动态无功补偿技术概述动态无功补偿技术是一种用于电力系统中的无功补偿技术，通过控制无功功率来提高电力系统的功率因素和稳定性。
动态无功补偿技术可以保持电力系统的稳定运行，减少电力系统中的无功功率流动，提高电力系统的运行效率和可靠性。
动态无功补偿技术的主要原理是利用电容器、电感器和功率电子器件等设备，在电力系统中实现动态调节无功功率的目的。
通过对电力系统中的无功功率进行实时监测和控制，可以快速调节电力系统中的无功功率，提高电力系统的功率因素，降低系统的无功损耗，改善电力系统的电压波动和谐波失真问题。
动态无功补偿技术可以广泛应用于电力系统中的高压输变电站、工矿企业、电力用户等领域，对提高电力系统的运行效率和可靠性具有重要意义。
二、动态无功补偿技术的应用1. 电力系统中的动态无功补偿在电力系统中，由于电力设备的运行特性和负载变化等原因，会产生大量的无功功率，影响电力系统的稳定运行。
通过引入动态无功补偿技术，可以有效地调节电力系统中的无功功率，提高电力系统的功率因素，降低系统的无功损耗，改善电力系统的负载均衡和电压波动等问题。
2. 工矿企业中的动态无功补偿在工矿企业中，电力设备的运行对电力系统的功率因素和稳定性有很大影响。
通过使用动态无功补偿技术，可以实现对工矿企业中的无功功率进行快速调节，提高电力系统的功率因素，降低电力系统的无功损耗，降低用电成本，提高生产效率。
3. 电力用户中的动态无功补偿在电力用户中，动态无功补偿技术可以用于对用户端的无功功率进行实时监测和控制，提高电力系统的功率因素，降低电力系统的无功损耗，改善用户侧的电压波动和谐波失真问题，保障电力设备的运行稳定性和可靠性。
三、动态无功补偿技术的关键技术1. 无功功率检测技术动态无功补偿技术的关键是对电力系统中的无功功率进行实时准确的检测和分析。
通过使用先进的无功功率检测装置和技术手段，可以实现对电力系统中的无功功率进行准确监测和分析，为动态无功补偿技术的实施提供可靠的数据和支持。
无功补偿基础知识详解
无功补偿基础知识详解一、功率的概念 ........................................................................... 错误!未定义书签。
二、需要无功补偿的原因 ........................................................... 错误!未定义书签。
三、无功补偿的一般方法 ........................................................ 错误!未定义书签。
四、无功补偿装置的分类 ........................................................ 错误!未定义书签。
五、采用无功补偿的优点 ........................................................ 错误!未定义书签。
六、无功补偿的应用例子 ........................................................... 错误!未定义书签。
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。
动态无功功率补偿讲义
动态无功功率补偿讲义1 动态无功功率补偿装置的功能1.1 抵消负载产生的基波无功功率感应异步交流电动机的功率因数：cos ϕ＝0.9～0.6在中、轻载运行时，cos ϕ＝0.8～0.4在起、制动过程中，cos ϕ＝0.4～0.2例如：北京造纸六厂打浆机的电动机功率为180KW ，软起动时，电动机的电流达到1500A ，而采用动态无功功率补偿装置后，电动机的起动电流变为400A ，并且网压跌落由△U ＝60V 下降为△U ＝3V变流装置(SCR)的功率因数：cos ϕ ≅ cos α α为整流角当αmax ＝300时， 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.866 Q ＝50％S当α＝600时， 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.5 Q ＝87％S当起动、低速咬钢时，α ≅ 800 功率因数：cos ϕ ≅ cos α＝0.17 Q ＝98％S例如：衡水京华焊管厂在轧钢车间使用变流装置，采用动态无功功率补偿装置(2.4MVAR)后，在整个轧钢过程中，功率因数始终保持在0.95以上。
1.2 抵消负载产生的谐波无功功率（谐波无功功率主要由非线性负载产生）变流装置(SCR)产生谐波无功，理论证明：三相全控桥整流逆变装置，六只晶闸管对称触发时产生6N ± 1次谐波，幅值为161N ±。
十二相变流装置产生12N ± 1次谐波，幅值为1121N ±。
交流电弧炉非对称产生偶次谐波。
1.3 解决三相不平衡负载的平衡化问题根据不平衡三相负载理论：三相负载电流由三相平衡的正序电流和三相不平衡的负序电流及零序电流组成。
（无零线的系统无零序电流）如果系统无零序电流，通常将解决三相不平衡负载的平衡化问题归结为消除三相不平衡负载的负序电流。
理论证明：三相负载电流Ia ，Ib ，Ic 中如果没有无功电流，并且零序电流为零，负序电流必然为零，即三相电流对称。
那么三相不平衡负载的平衡化问题就转化为各相无功电流的补偿问题。
动态无功补偿培训材料ppt课件
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
3、谐波的危害：
主要表现在以下几个方面：
• 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。
33
动态无功补偿和滤波技术培训 谐波治理（滤波）基础知识：
调压技术：根据 Q=2πfCU2 改变电容器 端电压来调节无功输出，实现自动补偿。
20
动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
4、TSVC型动态无功补偿装置： 利用晶闸管控制电抗器(TCR)式
的动态无功补偿装置(SVC)，是通过 控制晶闸管的导通角和导通时间，以 控制流过电抗器电流的大小和相位， 实现感性无功的连续可调，从而实现 容性无功的动态补偿。
动态无功补偿和滤波 技术培训
基本原理和要求
1
动态无功补偿（滤波） 技术培训
一、无功补偿基础知识： 1、什么是功率、功率因数 2、提高功率因数的意义 3、无功补偿的基本原理和方法 4、无功补偿在系统中的作用 5、动态无功补偿装置种类
2
动态无功补偿（滤波） 技术培训
二、谐波治理（滤波）基础知识： 1、谐波的含义 2、谐波的产生 3、谐波的危害 4、谐波治理的必要性 5、谐波治理方法
18
动态无功补偿和滤波技术培训 无功补偿基础知识：
3、调压式： 利用有载调压变压器（自耦式）
调节电容器两端的电压，实现容性无 功功率的调节；是细化了的分组自动 投切，不能实现连续无级调节；变压 器受涌流冲击和谐波影响，可靠性下 降。无法实现滤波，甚至可能引起谐 振的危险。
无功补偿培训资料
晋城集团培训资料杭州银湖电气设备有限公司目录一、无功补偿的基础知识1、什么是功率、功率因数2、为什么需要提高功率因数3、无功补偿的基本原理4、无功补偿的方法5、无功补偿的意义二、补偿设备介绍1、补偿设备的种类2、主要元件及作用3、接线形式三、高压无功补偿成套装置1、概述2、工作原理3、型号4、控制原则5、出厂试验四、操作维护事项1、安装、调试2、通电步骤3、成套产品故障处理4、维护第一篇、基本概念1、有功功率，无功功率，视在功率，功率因数有功功率（P）：实际为电器所吸收的电功率无功功率（Q）：交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗）的同时存在，电感和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。
视在功率（S）：在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在功率功率因数（COSφ）有功功率与视在功率的比值就是功率因数Q单相电路中：S=UXIP=U*I* cosφQ=U*I* sinφS=√P2+Q2三相电路中：S=√3U*IP=√3U*I* cosφQ=√3U*I* sinφS=√P2+Q2感性无功：感性负荷产生的无功（电机、变压器等）容性无功：容性负荷产生的无功（电容器）2、为什么要提高功率因数在一定的有功功率下，当用户企业cosφ越小，其视在功率也越大，为满足用电的需要，供电线路和变压器的容量也越大，这样不仅增加供电投资，降低设备利用率，也将增加线路网损。
负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，负载的功率因数越低，通过输电线路的电流越大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降，所以功率因数是电力经济中的一个重要指标。
根据全国用电规则规定，在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户，功率因数为0.9以上，其它100KV A 及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上：农业用电功率因数为0.80以上。
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2.Svc设备组成
SVC成套装置一般由可调电抗，FC无源滤波，以及控制和保护系 统组成。 目前，根据可调电抗器的调节方式及工作原理不同，又可分为：
☆TCR型（晶闸管控制的电抗器） （主流） ☆TCT型（晶闸管控制的变压器） ☆MCR型（磁控电抗器）
通常，一个完整的SVC系统由一个TCR（相控电抗器）和几组FC （L-C型滤波器）组成。TCR是一个连续可调的感性无功电源， 而滤波器在滤除谐波的同时还是一个固定的容性无功电源。 ■相控电抗器 ■晶闸管阀组 ■滤波电抗器 ■电容器（滤波电容器） ■冷却系统 ■控制保护设备
7、下列情况补偿装置的投退 (1) 正常情况下，补偿不退出运行。 (2) 当35kV母线电压超过电容器额定电压的1.1倍或者电流超 过额定电流的1.3倍以及电容的环境温度超过55℃时，均应将 其退出运行。 (3) 35kV母线失压后，必须将补偿装置退出运行。 (4）电容器的投退必须使用断路器，电容器退出后需放电 10min，方可重新投入（放电线圈正常）。
8、当补偿装置发生下列情况之一时，应立即退出运行 (1)电容器外壳明显膨胀，喷油，起火或爆炸； (2)电容器套管发生破裂或有闪络放电； (3)电容器内部或放电设备严重异常响声； (4)联接头严重过热或熔化
9、 TCR阀组维护 (1)、除尘 虽然TCR阀组安装在室内，但由于其本身带有高压电，会吸附 空气中的灰尘，所以阀组运行两个月要进行一次清理灰尘，采 用电吹风机除去散热器、电阻、电容，触发机箱、框架等部位 的灰尘。具体步骤如下： a）确认断路器断开。 b）确认TCR阀组停止运行。 c）确认阀组主回路挂接地线。 d）清除灰尘。 e）拆除全部接地线。 f）恢复运行。
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无功补偿基础知识：
在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电 流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功 率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有 着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电 路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做 视在功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用 千伏安，用字母kVA表示。 有功功率与视在功率的比值就是功率因数， 用COSφ 表示，它是没有单位的。 cosφ ＝P/S （％）
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提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ 比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压下降。所以， 功率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识：
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同 相位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于 电压U和电流I的乘积，即：P＝U×I 电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部 分能量不能转化为有功功率，因此称之为无功功 率Q。此时电流滞后电压一个角度φ 。 在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功 功率和无功功率的几何和：S＝√ P2 + Q2
五.无功补偿装置的技术条件
1.环境条件
a)工作环境温度：-25℃～+40℃，贮存环境温度-40℃～+70℃，在极限值下不施加 激励量，装置不出现不可逆的变化，温度恢复后，装置应能正常工作； b) 相对湿度：最湿月的月平均最大相对湿度为 75％，同时该月的月平均最低温度为 25℃且表面无凝露； c) 大气压力：80kPa～110kPa（相对于海拔高度为 2km 及以下）； d) 使用场所不得有火灾、爆炸、腐蚀等危及装置安全的危险和超出本手册规定的振 动、冲击和碰撞。
无功补偿基础知识
无功补偿容量的确定
❖ (1)电容器组为星形接法时
Qc
3U L IC
103
CU
2 L
103
式中：UL—装设地点的电网线电压V IC—电容器组的线电流A Cφ—电容器组每相的电容量
则
C
QC 103 U 2
(2)电容器组为L 三角形接法时
则Qc 3U L IC 103 3CU L 2 103
C
QC 103
无功补偿基础知识
某某有限公司
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。
无功补偿容量的确定
❖ 电容器的补偿容量与采用的补偿方式、未补偿时的 负载情况、电容器的接法有关。 1．集中补偿和分组补偿电容器容量计算 QC=Pav(tgφ1- tgφ2) 或 QC=Pav ×qc 式中：Pav—最大负荷的日平均功率 φ1—补偿前的功率因数角，可取最大负载时的值 φ2—补偿后的功率因数角，一般取0.90~0.95 qc—电容器补偿率，qc= tgφ1- tgφ2，查表可知
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动态无功功率补偿基础知识一、什么叫无功电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功，无功功率 表达式如下：式中无功量 的单位为Var （乏），线电压的单位为V （伏），视在电流I 单位为A （安）。
二、无功及分类1、感性无功：电流矢量滞后电压矢量90度，如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等；2、容性无功：电流矢量超前电压矢量90度，如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等；3、基波无功：与电源频率相等的无功；4、谐波无功：与电源频率不相等的无功。
三、什么是无功补偿1、无功补偿：指根据电网中的无功类型，人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。
2、无功功率有那些危害：——无功功率不做功，但占用电网容量和导线截面积，造成线路压降增大，使供配电设备过载，谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡颠覆。
四、什么是动态无功补偿1、动态无功补偿根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿。
2、为什么要进行无功功率补偿ϕsin UI Q =QQ——是为了减小供配电线路中往复交换的无功功率，提高供配电线路的利用率。
五、进行就地动补的意义是什么——是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿，降损节能效果显著，特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业和用户直接受益。
六、就地动补的有功节能是什么——减小供配电设备线路损耗，变压器损耗等一切无功电流引起的发热功率。
这部分损耗功率Ps可由下式表达：Ps=i2rΣ式中i为视在电流，rΣ为供配电设备线路电阻和。
七、使用就地动补后线路损耗的节能比——补偿后视在电流的平方与补偿前视在电流的平方之比。
即：I22rΣ：I12rΣ式中 I1为补偿前视在电流，I2为补偿后视在电流，rΣ为供配电设备线路电阻之和八、动补与静补的主要区别及优点——静补投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，容易产生欠补或者过补偿，造成电网电压波动，损坏用电设备；并且有触点投切设备寿命短，噪声大，维护量大，影响电容器使用寿命。
——动补可对任何负载情况进行实时快速补偿，并有稳定电网电压功能，提高电网质量，无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命，同时具备治理谐波的功能。
九、什么是谐波1、谐波——指电网中非基波（50Hz中国）的其他频率的电流或电压，如高次谐波，谐波亦属于无功类别。
2、谐波的危害——谐波是供配电系统中的公害，可造成供配电线路，用电设备发热，产生趋肤效应，使电气设备、电动机产生机械振荡。
干扰无线电设备不能正常运行。
电网中谐波量过大，可引起电网振荡，造成电网颠覆的严重事故。
十、高次谐波1、三相六脉波整流电路有哪些高次谐波——三相整流设备含有5、7、11、13等次（6n ±1）的高次谐波，含量为基波的1/5，1/7，1/11，1/13…1/（6n ±1）高次谐波含量为：即2、六相十二脉波整流电路有哪些高次谐波——六相十二脉波整流电路含有：11、13、23、25…（12n ±1）次高次谐波，高次谐波电流含量是：即十一、TFC 系列动补的主要特点1、用于低压电网，靠近负载，采用TFC （晶闸管开关滤波器）动态无功功率补偿技术，晶闸管以10ms 速度直接将滤波器投入电网，实现了低成本、高效益。
2、采用计算机数字化控制技术，对三相对称或非对称供配电线路中的无功功率进行实时、动态跟踪补偿，使功率因数始终保持在以上。
在电网电压高低不同时采用不同的补偿算法以确保不发生欠补偿和过补偿。
过补偿会引起电网电压升高。
3、本技术可以抵销三相非对称负载引起的零序电流和负序电流，补偿后，三相非对称负载和本装置对电网等效于三相对称负载。
4、本装置的微机故障自诊断系统可以对多种故障进行处理，如过电流、过电压、电源缺相和相序错等，容错运行技术的应用，提高了补偿装置在无人值守下的运行可靠性。
5、本装置的投切时间为10ms ，系统动态响应30ms 。
滤波器投入电网和退出电网均在电流过零点，入网电流为正弦，确保二进制编码码投切方式对电网不产生冲击电流，⋅⋅⋅++271251)()(∑⎪⎭⎫⎝⎛±n n 12161⋅⋅⋅++21312111)()(∑⎪⎭⎫ ⎝⎛±n n 121121保证晶闸管安全工作，延长补偿电容器运行寿命。
十二、TFC 系列动补治理谐波的指标1、治理五次谐波量50%以上；2、非标准设计，可以对各次谐波进行治理，达到国家标准。
3、适用场合——适用于如：冶金、化工、船舶，造纸等工矿企业，及居民生活小区，商业区域。
十三、TFC 系列动补补偿量计算公式——补偿前和补偿后负载容量不变的情况下：变压器容量为S ，补偿前功率因数为cos φ1，补偿后功率因数要求提高到cos φ2，那么补偿容量为——补偿前和补偿后满负载容量的情况下：变压器容量为S ，补偿前功率因数为cos φ1，补偿后功率因数要求提高到cos φ2那么补偿容量为十四、计算方法1、无功功率的计算方法式中 为视在功率， 为功率因数角。
2、线路损耗的计算公式 P S =I 2r Σ 式中I 为视在电流 r Σ为供配电设备线路内阻和。
3、变压器的损耗的计算公式 P B = r B I 2式中I 为视在电流， r B 为变压器内阻。
4、谐振频率的计算公式⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛---⨯=1cos 11cos 1cos 22121ϕϕϕS Q ()21sin sin ϕϕ-⨯=S Q )sin(cos 1ϕ-⨯=S Q )1(cos ϕ-3LCf π21=5、变压器阻抗的计算公式式中n 为谐波次数，ω0为电网角频率，L B 为变压器漏感，U 2为变压器二次线电压，U K 为变压器阻抗压降比，S 为变压器容量。
6、滤波器阻抗的计算公式式中n 为谐波次数，δ为感性无功于容性无功容量之比，ω0为电网角频率。
十五、计算补偿电容的容量 1、如何计算安装TP-TFC 动补装置后的增容容量2、如何计算安装TP-TFC 动补装置后的节电量 例：某配电的一台1000KVA/400V 的变压器，当前变压器满负荷运行时的功率因数 cos =，现在需要安装TP-TFC 动补装置，要求将功率因数提高到那么补偿装 置的容量值多大在负荷不变的前提下安装TP-TFC ，动补装置后的增容量为多 少若电网传输及负载压降按5%计算，其每小时的节电量为多少解：补偿装置容量= 安装TP-TFC 动补装置前的视在电流=安装TP-TFC 动补装置前的有功电流= 安装TP-TFC 动补装置后视在电流降低=安装TP-TFC 动补装置后的增容量=增容比=每小时的节电量 (度)十六、动态无功功率补偿装置的功能S U nU L n Z k B B 1003220==ωCn n Z 0231ωδ-=var)(3501000)]95.0sin(cos )75.0[sin(cos 11K =⨯---)(144334.01000A =⨯)(108275.01443A =⨯)(30495.0/10821443A =-)(2114.03304KVA =⨯⨯%21%1001000/211=⨯11100013%5400304=⨯⨯⨯⨯1、补偿负载产生的基波无功功率2、抑制和滤除负载产生的谐波无功功率3、稳定电源电压4、解决三相不平衡负载的平衡化问题详解：1、补偿负载产生的基波无功功率①、感应异步交流电动机的功率因数：cos=~②、在中、轻载运行时，cos=~③、在起、制动过程中，cos=~ 例：北京造纸厂打浆机的电动机功率为180KW ，软起动时，电动机的电流达到1500A ，而采用动态无功功率补偿装置后，电动机的起动电流为400A ，并且网压跌落由 ΔU=60V 下降为 Δ U=3V④、变流装置（SCR ）的功率因数：cos Φ≈cos α α为整流角⑤、当αmax=300时，功率因数：cos Φ ≈cos α= Q=50% S ⑥、当α=600时，功率因数：cos Φ≈ cos α= Q=87% S ⑦、当起动或低速咬钢时，α≈800，功率因数:cos Φ≈ cos α=；Q=98% S例：在轧钢车间使用变流装置，采用动态无功功率补偿装置（）后，在整个轧钢过程中，功率因数始终保持在以上。
2、抑制和滤除负载产生的谐波无功功率①、谐波无功功率主要由非线性负载产生A 、变流装置（SCR ）产生谐波无功，理论证明：三相全控桥整流逆变装置，六只晶闸管对称触发时产生6N ±1次谐波，幅值为B 、十二相变流装置产生12N ±1次谐波，幅值为变流器采用多重化技术。
变流器是电力系统的主要谐波源。
采用多重化、多电平控制是减小变流器谐波的有效方法。
众所周知，对三相桥式整流电路理论上所产生161 N的特征谐波次数为N=6K±1，K=1、2、3、……。
存在5、7、11、13……次谐波，若采用12相、24相、36相等多相整流的多重化结构。
将整流变压器二次侧绕阻构成星、角接线，使相位差30°、15°……，可使高次谐波含量大大减小。
C、谐波次数N=PK±1，P为整流相数，K=1、2、3、……。
附：各类多相整流器产生的谐波次数34C、理论证明：三相负载电流Ia、Ib、Ic中如果没有无功电流，并且零序电流为零，负序电流必然为零，即三相电流对称。
那么三相不平衡负载的平衡化问题就转为各相无功电流的补偿问题。
D、无功功率补偿装置具由从变压器输出由功电流小的相抽取一定的由功电流，送到有功电流大的相上去的作用，使变压器输出个各相对负载只输送有功电流，其幅值为原负载总有功电流的三分之一。
E、例如；玻璃行业、晶体制造、三相供电单相使用等都是三相不平衡负载，都可以选取无功功率补偿装置解决平衡化问题。
（举例，成都二零八厂负载严重非对称）十七、动态无功功率补偿的意义1、降低供配电系统的损耗2、提高供配电系统的利用率（增容）3、稳定供配电系统的网压4、动态无功功率补偿可以降低谐波电流对供电系统的破坏作用详解：1、降低供配电系统的损耗——供配电系统的损耗于供配电系统通过的总电流的平方成正比，系统总电流下降到，损耗将下降50%。
例：一台315KVA 的供电变压器，高峰负荷时，电流达到额定值，功率因数cos1=，如果通过无功功率补偿将功率因数提高到cos2=问：A 、改善功率因数以后，电能损耗下降的百分数为多少B 、挖掘除变压器容量潜力S 为多少 C 、变压器及 线路每年减少损失为多少 解：A 、将功率因数cos1提高到cos2，那么最大电流将由 I 1下降到I 2，因为负 荷有功功率不变；损耗于电流平方成正比，故其下降值为： 即I2=I1×B 、因为负荷有功功率不变∴ S1 · cos1 =S2·cos2即S2=S1△S=S1-S2= 315=78（KVA ）C 、变压器额定输出时，自身损耗在3%~5%左右，那么变压器每年减少损耗21cos cos ϕϕ%35.43%100212221=⨯-I I I ⨯⎪⎭⎫ ⎝⎛-=⨯⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-93.07.01cos cos 1121S ϕϕ为；365×24×315×4%×%=47848（）根据华北电管局统计资料，线损耗一般为5%，那么线路每年减少损耗为：365×24×315×%×%=41867（）注：动态无功功率补偿装置的有功节能只是降低了补偿点至发电机之间的供配电的损耗。