低压无功功率补偿装置
元器件和配套用线选用及装配工艺标准
文件编号：LZS-BZ-01
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日期：2016 年 5 月
一、总则
1、本工艺适用于本公司无功补偿装置中元器件和配套用线的选用和安装。
二、基本要求
1、低压电器:是指在500V以下的供配电系统中对电能的生产、输送、分配与应
用起转换、控制、保护与调节等作用的电器。
2、低压电器选用于试验报告中的合格供方中规定的型号规格配件。
3、低压配电电器的分类与用途。
1)刀熔开关：用于线路和设备的短路或过载保护，作为不频繁地手动接通和
分断交流电路用。
2)刀开关：作为不频繁地手动接通和分断交流电路或作隔离开关用。
3)断路器：用于线路的过载、短路或欠压保护，也可用于不频繁操作的电器。
4)熔断器：用于线路和设备的短路或过载保护。
5)动态补偿调节器：半导体电子开关，用于电容器组的接入或断开电网的智
能开关器件。具有零电流投入，浪涌电流小，过、欠压保护、缺相保护、
空载保护、自诊断故障保护等功能。与普通交流接触器相比，能耗低，能
有效地保护电容器和大大减少浪涌电流对电网的冲击。
6)动态补偿控制器：用于电容器组的控制和保护，能控制多组动态补偿调节
器的投入和切出。能记录和储存对电网实时监测数据和电容器组投入和切
出的数据。具有高低压保护，报警，循环投切和优化投切等功能。
7)电容器：用于通过动态补偿控制器对电网的实时监控，在电网的无功功率
超过设定的范围时，通过大功率晶闸管开关接入电网或断开和电网的连接。
提高电网的功率因数，达到减少电网无功损耗，提高电网运行效率，节约
电能的目的。
8)导线、母排：用于线路和设备的载流和接通作用。
9)绝缘子：用于线路和设备中母线间有足够的绝缘。它在运行中应能承受导
线垂直方向的荷重和水平方向的拉力。
4.主要工具。
1)工具：螺丝刀、圆头锤、扳手、钢丝钳、电笔、手电钻、丝锥、圆板丝铰
手、剪线钳、钳工锉、套筒扳手，锡炉，压线机。
2)量具：钢卷尺、塞尺、摇表、万用表。
5.作业条件。
1)设计图纸齐全，并且经过设计技术审核。布线方案已编制审定。
2)设备、材料按安装方案的要求，经过检查、清点，符合设计要求，附件、
备件齐全；电器技术文件齐全。
三、操作工艺
1、工艺流程：安装过程原则上先主电路,后辅助电路,自上而下,具体安装程序视
图面布置而定,一般为:主开关—大功率晶闸管（接触器、复合开关）—熔断
座—接线端子—避雷器—母排—绝缘子—电容器—电抗器一次接线—指示
灯—控制器—二次接线。
2、安装和选用方法。
1）断路器的选用和安装。
a)断路器的额定电压不小于线路的额定电压；额定电流不小于线路的计算负
载电流；极限通断能力不小于线路中最大的短路电流。按表1选择断路器、
刀开关、刀熔开关和母排规格。
开关选型规则(表1)
序号电容器
组数
总容量/Kvar
电流
倍数
安全
系数
额定电流
/A
主母线
铜排
1 5 150 1.3 1.5 315 30*4
2 5 200 1.
3 1.5 400 40*4
3 6 240 1.3 1.5 500 40*6
4 6 300 1.3 1.
5 630 40*6
5 7 360 1.3 1.5 630 50*5
6 7 400 1.3 1.5 800 50*5
7 8 450 1.3 1.5 800 50*5
b)检查开关型号、规格、操作方式等是否符合图纸要求，确认开关是否完好。
c)打开开关前盖,将开关安装孔对准骨架固定孔，用螺栓固定,固定时需保证
开关位置垂直端正，固定面应平整，紧固螺栓用力适当，以免损坏塑料底板。
d)为防止分断时喷弧造短路，应将与自动开关连接的母线在200毫米以内包
以绝缘布，同时在喷弧方向一定距离内不得有其它零件(按开关生产厂说明书)。
e)分合开关，按开关生产厂使用说明书检查主触头分合状态是否正常。
f)将前盖按原样固定在开关上，进线端相间有隔弧板的必须按规定装上。
g)开关上各类调整螺钉，调节栓，如脱扣器调节螺钉等，因出厂时已全部调
整好，不得任意自行调整。
h)安装时不得损坏开关触头及其它零件，不得损伤绝缘外壳，有“〨”处应可
靠接地。
2）、控制器的选用和安装。
a)控制器的选用的规格按顾客要求的性能确定。
b)按布置图将控制器安装孔眼对准柜体柜架上的固定孔眼,然后用螺栓和弹
簧垫片固定。安装须端正不歪斜，并可靠接地。
c)控制器必须垂直安装，标识面可以清晰观察。
d)控制器的控制线按图纸要求对号安装。
3）、大功率晶闸管开关的选用和安装。
a)大功率晶闸管开关的选用应按电容容量大小和规格确定。
动态补偿调节器选用规则(表2)
所连接电容器容量/Kvar 大功率晶闸管开关交流接触器
30Kar LZS-30G-TK CJX4-60kd
40Kar LZS-40G-TK CJX4-80kd
50Kar LZS-50G-TK CJX4-125kd
60Kar LZS-60G-TK CJX4-125kd
b)按布置图将大功率晶闸管开关安装孔眼对准柜体柜架上的固定孔眼，然后
用螺栓和弹簧垫片固定，安装须端正不歪斜，并可靠接地。
c)大功率晶闸管开关必须垂直安装, 进线接口向上，标识面可以清晰观察。4）、电容器的选用和安装。
a)电容器的选用按补偿装置的总容量和组数确定电容容量大小，选择电容器
时应保证电容器的额定电压是补偿装置额定电压在1.1倍。
一般情况下，三相电容器的额定电压525V，
单相电容器的额定电压300V
跨相电容器的额定电压525V
b)当补偿装置的总容量和组数确定后, 还需对单台电容器的电容量、外形结
构尺寸、安装方式(垂直、水平)、以及内部连接形式(D、Y、Yn、Ⅲ)和填充料种类(干式、油渍式)等参数进行选择。
c)按布置图将电容器安装孔眼对准柜体骨架上的固定孔眼(一般装在两根方
梁之间的空隙位置上) ，然后用螺栓和弹簧垫片固定。安装须端正不歪斜，应可靠接地。电容器必须垂直安装,标识面可以清晰观察。
5）、电抗器的选用和安装
a) 抵制3次谐波，选择12－14%电抗率的电抗器。
抵制5次.谐波，选择5－7%电抗率的电抗器。
b) 电抗器应能在工频电流为1.35倍额定电流的最大工作电流下连续运行。
电抗器应能在三次和五次谐波电流含量均不大于35%，总电流方均根值不大于1.2倍额定电流的情况下连续运行。
注：谐波电流含量以基波电流为基础。谐波电流含量及总电流是指电抗器投运以后的值。
c) 电抗器是显著发热源，工作时的温升可达60℃以上（环境温度30℃时，
电抗器温度可达90℃），而电容器等器件的使用寿命受环境温度影响较大，其正常工作温度为35℃左右。因此安装时不能将电抗器与电容器等其他器件放于同一水平面，必须上下错层放置；
d) 电抗器与柜内其他器件、电线等拉大距离，电抗器与电抗器之间保持
60mm以上距离，电抗器正上方与其他器件或导线保持150mm以上距离，以保证电抗器产生的热量散发不会影响到其他器件。
e) 电抗器接线端线耳处容易产生温度聚集，故电抗器进线和出线的接线线
耳要保证质量及制作工艺，接线时不能强行将线弯折，电线应有适当的长度并自然弯曲，尽量减小电线上可能存在的拉力；（线上拉力及线自身的重量，可能会在电抗器接线端子上施加一个外力）。
f) 柜内走线时尽量远离电抗器线圈；
g) 台电抗器接多只电容器的情况下，建议电抗器出线端使用1片多孔小铜
排进行转接
6）、熔断器的选用和安装：
a)熔断器的选择：额定电压应大于或等于线路工作电压；额定电流应大于或
等于所装熔体的额定电流。
熔断器选用规则(3)
电容器容量/Kvar 额定电流/A 选用熔断器/A
15Kvar 16.5 32
20Kvar 22 40
30Kvar 33 63
40Kvar 44 80
50Kvar 55 100
60Kvar 66 125
b)安装位置及相互间距应便于更换熔芯；更换熔芯时，应切断电流，更不允
许带负荷换熔芯，并应换上相同额定电流的熔芯。
c)有标识熔芯，其标识的方向应装在便于观察侧。
d)安装应保证熔芯和熔断座接触良好，以免因熔芯温度升高发生误动作。安
装熔芯时，必须注意不要使它受机械损伤，以免减少熔芯截面积，产生局部发热而造成误动作。
6）、电线的选用和安装。
a)主电路的电线、母排的选用按母线排选择工艺标准进行选用。
b)电容器支路导线的载流量应不小于电容器额定工作电流的1.5倍。
c)辅助电路导线的截面积应不小于1.0 mm2的铜芯多股绝缘导线。
d)电流测量回路的导线截面积应不小于2.5 mm2。
e)按电器的接线端头标志接线。
f)一般情况下，一个连接端子只连接一根导线，必要时允许连接两根导线，
但应采取适当措施。对于有三个及以上补偿支路的装置，应设置汇流母线或汇流端子，采用由主母线向补偿支路供电的方式连接。电源导线应连接
在进线端，负荷侧的导线应接在出线端。
g)电器的接线螺栓及螺钉应有防锈镀层，连接时，螺钉应拧紧。母线与电器
连接时，连接处不同相母线的最小距离应不小于8mm。
7）、接线端子排安装:按图(根据接线多少和电流大小)选择接线端子,组合好,然后紧固在相应的位置上。
8）、辅助回路下线配置按辅助回路下线配置工艺要求。
9）、电器元件符号标注,辅助回路接线标号按标号头和符号牌加工和固定工艺要求。
10）、电器.元辅件安装及一、二次布线全部完成后，按图、按检验卡进行检验，合格后，按规定进行机械、电器调整，符合图纸和技术条件后，送做出厂试验。
11）、安装中注意事项。
a)各元件处应有与原理图或接线图相符的符合或代号的醒目标注。
b)不同极性裸露带电体之间及它们与金属构件中的电气间隙与爬电距离,由于
产品设计要求较严,除原来的相关标准外,其电气间隙≥8mm与爬电距离均≥14mm。
c)所有开关,电器有接地标志的(或按说明书规定),均需可靠接地。电流互感器
不得开路，应可靠接地。
d)电器元件的布置应整齐、端正，便于安装、接线、维修和更换，应设有与
电路图一致的符号或代号；所有的紧固件都应采取防松措施，暂不接线的螺钉也应拧紧。
e)选择电器元器件及辅件时，应注意电容器在1.1倍的额定电压下长期运行，
所以通常电器元器件及辅件的选择应满足1.43倍电容器额定电流条件下连
续运行。
f)在安装操作器件（如手柄、开关、按钮等）时，安装高度的其中心线不宜
高于装置基准面2m。紧急操作器件宜装在距装置安装基准面的0.8m～1.6m 范围内。
12)、柜体式安装风扇的原则是，下吸上排。柜内必须安装冷却风扇进行排气
散热，通风量约为L（m3/h）＝（1.5~2）×补偿量（kvar）。
13）、电缆同电容器端子连接的时候，应避免电缆接头和电缆本身过度弯曲，避免使用任何其它形式的机械应力作用在电容器端子上。在电容器端子上施加过度的应力，会造成电容器端子内部损坏，从而引起泄漏，最终导致保险装置失效。
14）、电容器安装于柜体下部。在有良好冷却措施的前提下，电容器之间最小距离20mm，电容器上方应至少留有200mm的空间且不能与任何固定元件有接触；
15）．电容器底部M12螺栓用于电容器接地，电容器安装底板必须是金属板且与金属柜体连通；
16）、动态补偿的晶闸管模块安装时，模块垂直向上、向下与其它元器件之间最少保留100mm的空间，左右相邻模块间距保持至少20mm间距；
控制柜电气装配工艺流程 1、钣金件检查并喷漆、丝网印刷 1) 在设备钣金件初到车间时, 电气装配人员应带着图纸去检查所有电气柜、电气底板、电气面板、按钮盒及电气小配件的尺寸是否正确? 设备床身上的电气走线孔是否缺少? 所有安装孔大小是否正确? 2) 钣金件检查无误后, 电气装配人员需向车间主任说明, 立即送去喷漆或喷塑。 3) 喷漆或喷塑拿回来的电气面板, 如需要进行丝网印刷, 需立即送去丝网印刷。 2、找齐设备安装所需的电气材料 1) 电气装配人员要先找齐设备上需使用的已经喷过漆的电气柜、电气底板、电气面板、按钮盒及电气小配件。 2) 电气装配人员准备好自己的工具包( 含大号、中号十字起, 小一字起、剥线钳、斜口钳、电工防水胶带、万用表、内六角扳手、呆扳手、Φ2.5钻头、Φ3.2钻头、Φ4.2钻头、M3丝锥、M4丝锥、丝锥绞手、粗齿挫一套) 、M3螺丝、M4螺丝、M4螺母、手电钻, 将所有工具整齐的放在一个手臂的范围内。 3、安装电气底板 1) 根据电气原理图中的底板布置图量好线槽与导轨的长度, 用锯弓截断。( 注: 线槽要放在平坦的地方锯, 导轨要夹在台虎钳锯, 锯缝要平直。)
2) 锯完后能够在砂轮机上磨直。两根线槽如果搭在一起, 其中一根线槽的一端应磨成45度斜角。 3) 用手电钻在线槽、导轨的两端打固定孔( 用Φ4.2钻头) 。 4) 将线槽、导轨按照电气底板布置图放置在电气底板上, 用黑色记号笔将定位孔的位置画在电气底板上。 5) 先在电气底板上用样冲敲样冲眼, 然后用手电钻在样冲眼上打孔( 用Φ4.2钻头) 。 6) 用M4螺钉、螺母将线槽、导轨固定在电气底板上。 7) 开关电源、印制线路板等不易拆卸的电气元器件都要进行打孔、功丝( 用Φ2.5钻头打孔, 然后用M3的丝锥功丝) , 印制线路板的下面要垫铜柱子( M3×20) 。 8) 伺服控制驱动器、变频器要用Φ3.2钻头打孔, 然后用M4的丝锥功丝。 9) 一般电气元器件底下都有一道槽, 是专门用来卡在C型导轨上的, 凤凰接线端子一般也是卡在C型导轨上的, 其它接线端子一般使用高低导轨。 推荐选用Weidmuller的导轨, 请检验导轨的宽度在35mm-35.3mm 之间。宽度太小的导轨会导致模块在导轨上卡接不够牢固。发现有些客户的导轨宽度为34.3mm, 模块固定不牢固, 在通电情况下拆装信号线时, 导致模块扭动引起E-bus通讯中断。 在现场观察: 安装在宽度为35mm的导轨上的模块, 扭动模块未发现E-bus通讯中断。
无功功率补偿装置的几种方式 国家认监委于2007年4月18日发布的2007年第9号公告《强制性认证产品目录描述与界定表》，明确将低压无功功率补偿装置列入强制性产品认证。 于2007年8月6日发布的国家认监委2007年第21号公告《关于部分电子电器产品发布新版实施规则的公告》，其中包括了《CNCA-01C-010；2007低压成套开关设备强制性认证实施规则》。该实施规则对低压无功功率补偿装置的各项要求进行了明确的规定。 中国质量认证中心于2007年7月20日发布了《低压无功功率补偿装置实施CCC认证的原则和程序》明确了低压无功功率补偿装置的认证原则及申请、受理、资料等要求。 因此，本文针对已列入强制性产品认证的无功功率补偿装置的关键环节-保护问题，进行进一步较深入的讨论，以期使无功功率补偿装置的功能和性能得到进一步的提高，确保认证产品的性能安全可靠。 2．无功功率补偿装置的主回路构成 一般无功功率补偿装置主回路的典型构成,如下图所式 体积小.其缺点是对电网存在污染,易损坏, 过载能力低,成本高,对工作环境要求较高.此种投切方式适用于负载变化大,功率因数变化快,控制精度高的场所. 这种投切方式是近几年才开发出来的产品,其构成就是把机电开关和电力电子开关复合在一起,以求把这两种投切方式的优点进行组合,抑制缺点. 其结构就是将机电开关和电力电子开关并联在一起,进行工作.其工作原理是先将晶闸管投入运行,待电流稳定后,在投入机电开关,然后晶闸管撤除工作,完成投入.断开时,先将晶闸管投入工作,机电开关停止工作,晶闸管在停止工作,完成切除.这种将机电开关和电力电子开关的复合投切方式,可以说,尽可能的利用各自的优点,降低缺点. 目前,此种投切方式在目前的市场上,使用量还是比较大的.但一些固有的缺 点仍然存在,例如对电网的污染问题. 此外, 电力电子开关方式和复合式开关方式的制造商,还在其制造的产品上,增加了一些辅助和保护功能.还须视各产品分别看待.
无功补偿及低压补偿装置原理简介 一、一次电路 一次电路的构成如下图所示，包括隔离开关QS、10组熔断器FUI～FUIO、接触器KM1～KMIO、热继电器FRl~F'R10、补偿电容器CI~CIO．另外还有电流互感器TAa、TAh和TAc．避雷器BLI、BL2和BL3。其中熔断器和热继电器用于对电容器进行短路及过电流保护；接触器是对电容器进行手动或自动投入、切除的开关器件；电流互感器获取的电流信号用于测量无功补偿柜补偿电流的大小：避雷器用子吸收电容器投入、切除操作时可能产生的过电压，是一种额定电压为AC220V的低压避雷器。 二、二次控制电路 包括一个物理结构分为7层的转换开关2SA、无功补偿自动控制器（以下简称补偿控制器）等元器件。转换开关2SA用来手动控制投入或切除1~10路补偿电容器，并完成自动控制器电压信号、电流信号的接人或退出。补偿控制器可以根据功率因数的高低或无功功率r与用蠛的大小自动投入或切除电容器，并在系统电压较高时自动切除电容嚣。具体电路见下图。 转换开关2SA有一个操作手柄，出下图可见，该手柄有自动、零位和手动l~lo共12个挡位，每旋转30°即可转换一个挡位。 在每个挡位，会有桐应的转换开关触点接通.2SA共可转换13对触点，分别是(7)、(8)、(9)、(10)等等，一直到下部的(1)、(2)触点。为了标示出转换开关2SA在不同的挡位与各组触点之问的对应关系，与12个挡位相对应的有12条纵向虚线，虚线与每一组触点（略偏下、无形相交的位置，可能标注有圆点或不标注圆点。标注有圆点的，表示转换开关旋转至该档位时，圆点（略偏上）位
置的一组触点是接通的，否则该组触点星开路状态。例如，在触点(7)、(8)略偏下位置，手动1．手动IO挡位时均标注有圆点，表示这10个挡位时触点(7)、(8)均接通。而在手动l挡位，只在触点(7)、(8)和(1)、(2)位置标注有圆点，说明在该挡位这两组触点是接通的。 无功补偿屏如欲进入自动控制投切状态，需给补偿控制器接人进线柜或待补偿电路总进线处A相电流互感器二次的电流信号I^，B桐、C相电压信号，以及接触器线圈吸合所需的工作电源。具体接线见下图中补偿控制器接线端子图。 图中US1、US2端干连接的103、104号线即是B相、C相电压信号（转换开关2SA在自动挡位时，103号线经2SA的(3)、(4)触点、熔断器FU13、X12端子、隔离开关Qs，连接至B桐电源；104号线沿类似线路连接至C相电源）；ISI、IS2端子连接的即是进线柜的电流信号（经由转换开关2SA转接）．COM端连接的l 号线即是接触器线圈吸合所需的丁作电源（1号线经熔断器FU11、XI1端子、隔离开关Qs，连接至A桐电源）。B相、C桐电压信号及A相电流信号在补偿控制器内部经过微处理器运算判断后，计算出功率因数的高低、无功功率的大小，一方面经过LED显示器显示功率因数值，同时发送电容器投切指令，例如补偿控制器发出投入电容器CI的指令时，其接线端子中的1号端子经内部继电器触点与COM端(1号线．A相电源)连通，该端子经3号线连接至接触器KMI线圈的左端，线圈的右端经热继电器FR1的保护触点接至2号线．即电源零线N。接触器KM1线圈得电后，主触点闭合．将电容器CI投入，实现无功补偿。此同时．KMI的辅助触点闭合，接通指示灯HL1，指示第一路电容器已经投入．如果无功功率数值较大，补偿控制器则控制各路电容器依次投入，直到功率因数补偿到接近于1。每一路电容器投入时的时间间隔是可调的，通常将其调整为几秒至儿十秒之间。补偿控制器遵
第三章 负荷计算及无功补偿 广东省唯美建筑陶瓷有限公司 刘建川 3．1 负荷曲线与计算负荷 负荷曲线（load curve ）是指用于表达电力负荷随时间变化情况的函数曲线。在直角坐标糸中，纵坐标表示负荷（有功功率和无功功率）值，横坐标表示对应的时间（一般以小时为单位） 日负荷曲线 年负荷曲线 年每日最大负荷曲线 年最大负荷和年最大负荷利用小时数 3．1．2 计算负荷 计算负荷是按发热条件选择电气设备的一个假定负荷，其物理量含义是计算负荷所产生的恒定温升等于实际变化负荷所产生的最高温升。通常将以半小时平均负荷依据所绘制的负荷曲线上的“最大负荷”称为计算负荷，并把它作为按发热条件选择电气设备的依据。 3．2 用电设备额定容量的确定 3．2．1 用电设备的一作方式 （1）连续工作方式 在规定的环境温度下连续运行，设备任何部份温升不超过最高允许值，负荷比较稳定。 （2）短时运行工作制 （3）断续工作制 用电设备以断续方式反复进行工作，其工作时间与停歇时间相互交替。取一个工作时间内的工作时间与工作周期的百分比值，称为暂载率，即 *100%%100%0 t t T t t ε==+ 暂载率亦称为负荷持续率或接电率。根据国家技术标准规定，重复短暂负荷下电气设备的额定工作周期为10min 。吊车电动机的标准暂载率为15%、25%、40%、60%四种，电焊设备的标准暂载率为50%、65%、75%、100%，其中草药100%为自动焊机的暂载率。 3．2．2 用电设备额定容量的计算 （1）长期工作和短时工作制的设备容量 等于其铭牌一的额定功率，在实际的计算中，少量的短时工作制负荷可忽略不计。 （2）重复短时工作制的设备容量 ○ 1吊车机组用电动机的设备容量统一换算到暂载率为ε=25%时的额定功 率，若不等于25%，要进行换算，公式为：2Pe Pn ==Pe 为换算到ε=25%时的电动机的设备容量 εN 为铭牌暂载率
无功补偿装置几种常见类型比较 常见的动态无功补偿装置有四种：调压式动态无功补偿装置、磁控式动态无功补偿装置、相控式（TCR型）动态无功补偿装置、SVG 动态无功发生器。 ① 调压式动态无功补偿装置 调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据 Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s），虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜， 占地面积小，维护方便，一般年损耗在0.2%以下。 ② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置 磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。 能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms，补偿效果满足风场工况要求。
磁控电抗器采用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的1％～2％，无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0.95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0.8%左右。 ③相控式动态无功补偿装置（TCR） 相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图 所示。 通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化。控制角α的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。 普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。 i 相控式原理图 优点： 响应速度快，≤40ms。适合于冶金行业。 一般年损耗在0.5%以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被
工厂无功功率因数的补 偿 Document number：BGCG-0857-BTDO-0089-2022
许多企业一般都是在企业内部配电室里二次侧的千伏母线上集中安装一些电容器柜，对变配电系统的无功功率进行补偿，这对于提高企业内部的供电能力，节约变配电损耗都有积极作用。可是，由于企业内部的电动机大都通过低压导线连接，即在供配电线路的未端，分散在各个生产车间里面，形成了企业内部的输配电网络，其结果造成大量的无功电流仍然在企业内部的输配电线路中流动，所造成很大的损耗。由此，企业尽可能提高自然功率因数外，还必须采取分组补偿和就地补偿等措施，来提高功率因数，最终实现节能降耗的目的。 二、现状 在二十五家企业中，抽查了他们的变压器和总共119条输配电线路运行情况，绝大多数企业能将自己变电系统中的功率因数补偿到以上的规定指标，以免被罚款。这就是说在功率因数的补偿工作中，他们的集中补偿做的不错，但仍有部分企业的分组补偿和就地补偿做的就差些了，或根本就没做，补偿好的单位，其主变压器的二次端至各车间的输配电线路的功率因数基本上在以上，而补偿差些的单位其输配电线路大部分功率因数在以下，如温州某皮革有限公司（以下简称A公司）抽查七条输配电线路，有五条在以下的，而温州某钢业有限公司（以下简称B公司）的一条输配电线路的功率因数只有。综合这些单位被抽查的输配电线路的功率因数，在以上的约占52%，在～之间的约占27%，在以下的约占21%。 可见分组补偿和就地补偿做得远远不够，这主要是企业对功率因数认识不足引起的，如B公司企业规模较大，企业内有二级变压从35KV变 10KV，到车间再变至380V，有企业变电站，中心控制室，全电脑控制显示，其设施和环境可谓一流，但检查发现其补偿就有问题，将无功补偿
低压无功补偿柜操作规程 1.在成套装置接线正确无误、供电电源正常的情况下，将电容补偿柜的智能无功功率控制器的电源开关（微型断路器）暂时置断开位置（OFF位置），成套装置各柜体里面的其他电源开关（微型断路器）均置接通位置（ON位置）。 2.将成套装置1#进线柜里面的主电路开关（塑壳断路器）均置接通位置（ON位置）。进线开关柜（1#柜）内的主断路器（QF1）为电动预储能合闸方式，其合闸过程请按下面的3操作。 3.首先按下“储能”按钮，主断路器储能电动机动作并带动弹簧开始储能，储能结束后（此时储能指示灯亮），按下“合闸”按钮，弹簧储能释放，使主断路器（QF1）完成合闸动作。主断路器合闸后，合闸指示灯亮，分闸指示灯灭，储能指示灯也灭。 4.在1至3操作完成之后，且各种指示均正常的情况下，转换开关切换到手动状态（非自动状态）后，旋转转换开关，投切相应电容，对应的回路指示灯亮，接触器线圈吸合，主回路中接触器接通后其下接电容投入到电网中。此时可检测整个系统中各个电容的回路是否正确。 5.在各种指示均正常的情况下，接通电容柜智能无功功率控制器的电源开关（置ON位置），控制器接通电之后显示“CAL”,5秒后进入自动工作状态，如输入电流符合最小要求（大于150mA）,将显示所测电网功率因数cos?。此时可设置控制器的参数，可将控制器的“功率因数值”cos?设置为0.95或者0.96(要比所测电网功率因数cos?大)，同时设定模式设置为人工设定模式。将转换开关切换至自动状态,将“投切允许”打至右位即（ON位置）,无功补偿成套装置将投入正常工作。此时可以手动按下无功补偿控制器上的”增加”按钮来投切相应电容，对应的回路指示灯亮，接触器线圈吸合，主回路中接触器接通后其下接电容投入到电网中，直到补偿后的功率因数达到预定的设置为止，而相反按“减少”可切除相应电容。当设定参数时，将控制器的“功率因数值”cos?设置为0.95或者0.96(要比所测电网功率因数cos?大)，可将设定模式设置为全自动设定模式。此时将“投切允许”打至右位即（ON位置）,将转换开关切
电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。 有功功率、无功功率、视在功率之间的关系如图1所示 式中 S——视在功率，kVA P——有功功率，kW Q——无功功率，kvar φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。 由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止无功倒送。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而节约电能，提高运行质量都具有非常重要的意义。 无功补偿的基本原理是：把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 当前，国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。这种方法安装方便、建设周期短、造价低、运行维护简便、自身损耗小。 采用并联电容器进行无功补偿的主要作用： 1、提高功率因数 如图2所示图中
P——有功功率 S1——补偿前的视在功率 S2——补偿后的视在功率 Q1——补偿前的无功功率 Q2——补偿后的无功功率 φ1——补偿前的功率因数角 φ2——补偿后的功率因数角 由图示可以看出，在有功功率P一定的前提下，无功功率补偿以后(补偿量Qc＝Q1-Q2)，功率因数角由φ1减小到φ2，则cosφ2＞cosφ1提高了功率因数。 2、降低输电线路及变压器的损耗 三相电路中，功率损耗ΔP的计算公式为 式中 P——有功功率，kW； U——额定电压，kV； R——线路总电阻，Ω。 由此可见，当功率因数cosφ提高以后，线路中功率损耗大大下降。 由于进行了无功补偿，可使补偿点以前的线路中通过的无功电流减小，从而使线路的供电能力增加，减小损耗。 例：某县电力公司某配电所，2005年1月～2月份按实际供售电量情况进行分析。该站1～2月份，有功供电量152.6万kW·h，无功供电量168.42万kvar·h，售电量133.29万kW·h，功率因数0.67，损耗电量19.31万kW·h，线损率12.654%。装设电容器进行无功补偿后，如功率因数由原来的0.67提高到0.95 时， (1)可降低的线路损耗
电气控制柜装配工艺标准 概述：本工艺标准根据GB7251-2008、GB 2681-81、GB/T 2682-1981、GB50171-92、GB50256并结合我公司实际情况制定。适用于我公司生产的各电气控制设备一、二次设备安装及接线。 目的是使设备既满足设计控制要求又整齐美观和检查方便。 一、电气控制柜外型尺寸、面板开孔、面板标识丝印检查 在电气控制柜开始装配前按照《电柜结构、开孔图》进行外型尺寸、面板开孔、面板标识丝印，确认无误后方可进行装配工作。 二、准备齐电气控制柜装配所需的所有电气元件及安装辅助材 1、电气装配人员要先准备齐电气控制柜上需使用的电气安装底板、电气面板、电气元件（PLC、软启动器、低压电器等）及所需要的安装辅材（线槽、导轨、导线、接地铜排、安装螺丝等）。 2、电气装配人员准备好自己的工具包（含大号、中号十字起，小一字起、剥线钳、斜口钳、 万用表、内六角扳手、呆扳手、Φ钻头、Φ钻头、Φ钻头、M3丝锥、M4丝锥、丝锥绞手、粗 齿挫一套）、手电钻等，将所有工具整齐的放在指定区域内。 三、电气元器件安装在电柜底板上 1、根据电气原理图中的底板布置图量好线槽与导轨的长度，用相应工具截断。（注：线槽、 导轨断缝应平直。） 2、两根线槽如果搭在一起，其中一根线槽的一端应切成45度斜角。 3、用手电钻在线槽、导轨的两端打固定孔（用Φ钻头）。 4、将线槽、导轨按照电气底板布置图放置在电柜底板上，用黑色记号笔将定位孔的位置画在 电柜底板上。 5、先在电柜底板上用样冲敲样冲眼，然后用手电钻在样冲眼上打孔（用Φ钻头）。 6、用M4螺钉、螺母将线槽、导轨固定在电柜底板上。
无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。 一、按投切方式分类： 1．延时投切方式 延时投切方式即人们熟称的”静态”补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。 下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时，如COSΦ超前且》0.98，滞后且》0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。当检测到COSΦ不满足要求时，如COSΦ滞后且《0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测COSΦ如还不满足要求，控制器则延时一段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。当检测到超前信号如COSΦ《0.98，即呈容性载荷时，那么控制器就逐一切除电容器组。要遵循的原则就是：先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。如果把延时时间整定为300S，而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为30分钟，切除也这样。在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况。当控制器监测到COSΦ〈0.95，迅速将电容器组逐一投入，而在投
论文：无功功率补偿容量计算方法 一、概述 在电力系统的设计和运行中，都必须考虑到可能发生的故障和不正常的运行情况，因为它们会破坏对用户的供电和电气设备的正常工作。从电力系统的实际运行情况看，这些故障多数是由短路引起的，因此除了对电力系统的短路故障有一较深刻的认识外，还必须熟练掌握电力系统的短路计算。按照传统的计算方法有标么值法和有名值法等。采用标么值法计算时，需要把不同电压等级中元件的阻抗，根据同一基准值进行换算，继而得出短路回路总的等值阻抗，再计算短路电流等。这种计算方法虽结果比较精确，但计算过程十分复杂且公式多、难记忆、易出差错。下面根据本人在实际工作中对短路电流的计算，介绍一种比较简便实用的计算方法。 二、供电系统各种元件电抗的计算 通常我们在计算短路电流时，首先要求出短路点前各供电元件的相对电抗值，为此先要绘出供电系统简图，并假设有关的短路点。供电系统中供电元件通常包括发电机、变压器、电抗器及架空线路（包括电缆线路）等。目前，一般用户都不直接由发电机供电，而是接自电力系统, 因此也常把电力系统当作一个“元件”来看待。 假定的短路点往往取在母线上或相当于母线的地方。图1便是一个供电系统简图，其中短路点出前的元件有容量为无穷大的电力系统，70km 的110kV架空线路及3台15MVA的变压器，短路点d2前则除上述各元 件外，还有6kV, 0.3kA,相对额定电抗(XDK%)为4的电抗器一台。
下面以图1为例，说明各供电元件相对电抗(以下“相对”二字均略)的计算方法。 1、系统电抗的计算 系统电抗，百兆为1,容量增减，电抗反比。本句话的意思是当系统短路容量为100MVA时，系统电抗数值为1;当系统短路容量不为100MVA,而是更大或更小时，电抗数值应反比而变。例如当系统短路容量为200MVA时，电抗便是0.5(100/200=0.5);当系统短路容量为50MVA时，电抗便是2(100/50=2),图1中的系统容量为“』，则100/oo=0,所以其电抗为0。图1供电系统图 本计算依据一般计算短路电流书中所介绍的，均换算到100MVA基准容量条件下的相对电抗公式而编出的(以下均同)，即X*xt=习z/Sxt (1) 式中：Sjz为基准容量取100MVA. Sxt为系统容量(MVA)O 2、变压器电抗的计算 若变压器高压侧为35kV,则电抗值为7除变压器容量(单位MVA, 以下同)；若变压器高压侧为110kV,则电抗值为10.5除变压器容量；若变压器高压侧为10(6)kV,则电抗值为4?5除变压器容量，如图1中每台变压器的电抗值应为10.5/15=0.7,又如一台高压侧35kV, 5000kVA 及一台高压侧6kV, 2000kVA的变压器，其电抗值分别为7/5=1.4, 4.5/2=2.25 本计算依据公式为：X*b=(ud%/100).⑸z/Seb) (2) 式中ud%为变压器短路电压百分数，Seb为变压器的额定容量(MVA) 该公式中ud%由变压器产品而定，产品变化，ud%也略有变化。计算方法中按10⑹kV、35kV、110kV电压分别取ud%为4.5、7、10.5。
成套电容补偿柜详解 1、课题内容简介 1.1、实训目的 (2) 1.2、主要内容 (2) 1.3、工作原理 (2) 2、电容器补偿柜的及其作用 2.1、电容器柜功能及其结构 (3) 2.2、电容器补偿柜的作用 (3) 3、一次电路原理分析及安装 3.1、电容器柜一次电路原理介绍 (4) 3.2、一次电路的工作原理过程 (4) 3.3、元器件的作用分析 (5) 3.4、一次电路的的安装图 (9) 3.5、一次电路连接母线安装及其安装实物图 (10) 4、二次回路原理图分析及安装 4.1、二次原理图 (16) 4.2、二次电路工作原理的过程 (17) 4.3、二次电路元器件布置图 (17) 4.4、二次电路安装接线图 (18) 4.5、二次电路的安装工艺 (18) 4.6、安装步骤 (19) 5、绝缘电阻测试、介电强度试验 5.1、以500伏绝缘摇表测试法测试绝缘电阻 (20) 5.2、工频及冲击耐压 (20) 附1图表 (21) 保护电路有效性 绝缘电阻及交流耐压
1、课题内容简介 1.1、实训目的 1、学会电容器补偿柜操作使用，并知道它们的作用。 2、进一步认知电容补偿柜的类型及其结构。 3、进一步认知各种电器元器件外形、结构、参数。 4、学会阅读和绘制电容器补偿柜的主电路图、二次电路图、安装接线图。 5、学会选用开关元器件，并学会母排、母线、电线规格选择。 1.2、主要内容 1、电容器补偿柜柜主电路介绍 2、主电路元器件介绍 3、一次电路元器件安装 4、一次电路元器件安装 5、二次电路元器件安装 1.3、工作原理 合上刀熔开关和断路器，无功功率补偿控制器根据进线柜电压和电流的相位差输出控制信号，控制交流接触器闭合和断开，从而控制电容器投入和退出。
1.在成套装置接线正确无误、供电电源正常的情况下，将电容补偿柜的智能无功功率控制器的电源开关（微型断路器）暂时置断开位置（OFF位置），成套装置各柜体里面的其他电源开关（微型断路器）均置接通位置（ON位置）。 2.将成套装置1#进线柜里面的主电路开关（塑壳断路器）均置接通位置（ON位置）。进线开关柜（1#柜）内的主断路器（QF1）为电动预储能合闸方式，其合闸过程请按下面的3操作。 3.首先按下“储能”按钮，主断路器储能电动机动作并带动弹簧开始储能，储能结束后（此时储能指示灯亮），按下“合闸”按钮，弹簧储能释放，使主断路器（QF1）完成合闸动作。主断路器合闸后，合闸指示灯亮，分闸指示灯灭，储能指示灯也灭。 4.在1至3操作完成之后，且各种指示均正常的情况下，转换开关切换到手动状态（非自动状态）后，旋转转换开关，投切相应电容，对应的回路指示灯亮，接触器线圈吸合，主回路中接触器接通后其下接电容投入到电网中。此时可检测整个系统中各个电容的回路是否正确。 5.在各种指示均正常的情况下，接通电容柜智能无功功率控制器的电源开关（置ON位置），控制器接通电之后显示”CAL”,5秒后进入自动工作状态，如输入电流符合最小要求（大于150mA）,将显示所测电网功率因数cosφ。此时可设置控制器的参数，可将控制器的“功率因数值”cosφ设置为0.95或者0.96(要比所测电网功率因数cosφ大)，同时设定模式设置为人工设定模式。将转换开关切换至自动状态,将“投切允许”打至右位即（ON位置）,无功补偿成套装置将投入正常工作。此时可以手动按下无功补偿控制器上的”增加”按钮来投切相应电容，对应的回路指示灯亮，接触器线圈吸合，主回路中接触器接通后其下接电容投入到电网中，直到补偿后的功率因数达到预定的设置为止，而相反按“减少”可切除相应电容。当设定参数时，将控制器的“功率因数值”cosφ设置为0.95或者0.96(要比所测电网功率因数cosφ大)，可将设定模式设置为全自动设定模式。此时将“投切允许”打至右位即（ON位置）,将转换开关切换至自动状态,无功补偿成套装置将投入正常工作。此时控制器将进行“自学过程”，在数据初始化过程中，控制器按既定“功率因数值”与现配电系统作比较，并系统地启动电容器，改善功率因数，同时记录所接入电容器组的值，寻找到最小电容器组作为无功投入门限。此时对应的回路指示灯亮，接触器线圈吸合，主回路中接触器接通后其下接电容投入到电网中，直到投入电容器组达到投入门限为止。此时按下“增加”键可调出动态参数显示代码：I(电流)，U（电压），Q（无功功率），P（有功功率），再按“减少”键可调出动态参数对应显示值，按”菜单设置”键可返回主显示值：功率因数cosφ。
无功补偿容量计算 Prepared on 22 November 2020
一、无功补偿装置介绍 现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。下面介绍下各种补偿装置的特点。 1)固定电容器组。其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。 2)分组投切电容器组。分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2～3组（分的组数多了，投资和占地太大），仍有过补偿的可能。因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。 3)有载调压式电容器组。有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组前加上了一台有载调压主变。根据公式Q=2πfCU2可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。且有载调压主变档位较多，一般为8～10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。因此分组投切电容器组适用于电力系统对光伏场要求一般的场所。
电气控制柜生产工艺流程 (1) 电气控制柜外型尺寸、面板开孔、柜体面板标识丝印检查,在电气控制柜开始装配前按照《屏柜结构、开孔图》进行外型尺寸、面板开孔、柜体面板标识丝印，及电气元件物料清单，确认无误后方可进行装配工作。 (2) 准备齐电气控制柜装配所需的所有电气元件及安装辅材 (3) 电气装配人员要先准备齐电气控制柜上需使用的电气安装底板、电气面板、电气元件PLC、低压电器等）及所需要的安装辅材（行线槽、导轨、导线、接地铜排、安装螺栓等元器件安装在电气安装底板上 (4) 根据电气原理图中的底板布置图量好线槽与导轨的长度，用相应工具截断。（注：线槽、导轨断缝应平直。）两根线槽如果搭在一起，其中一根线槽的一端应切45度斜角。用手电钻在线槽、导轨的两端打固定孔将线槽、导轨按照电气底板布置图放置在电气底板上，用黑色记号笔将定位孔的位置画在电气底板上。先在电气底板上用样冲敲样冲眼，然后用手电钻
在样冲眼上打孔（用低压电器元器件（微型空开、继电器、接触器、信号线端子、动力电源端子等）应按照电气原理图中的底板布置图安装在导轨上的。） (5)电气元件的安装方式符合该元件的产品说明书的安装规定，以保证电气元件的正常工作条件，在屏内的布局应遵从整体的美观，并考虑控制元件之间的电磁干扰和发热性干扰，元件的布置应讲究横平竖直原则，整齐排列。所有元件的安装方式应便于操作、检修、更换；工控机等重要操作的元件及液晶显示器、指示灯等有角度视觉要求的元件安装应尽量保持在离地高度视线范围内，以便于观察操作。所有元件的安装应紧固，保证不致因运输震动使元件受损，对某些有防震要求的元件应采取相应的防震方式处理。元件安装位置附近均需贴有照接线图对应的表示该件种类代号的标签，标签采用电脑印字机打印。屏底侧安装接地铜排，并粘贴明显的接地标识牌。三相电路主回路安照电气原理图中设计要求大小的铜芯电缆（或铜排）进行连接。A、B、C三相应分别使用黄、绿、红电缆（若使用铜排应在对应铜排上套黄、绿、红套管）并在每相接线端子处粘贴A、B、C标贴。）
可控硅动态无功功率补偿装置(TSC型) 技 术 报 告 山东科技大学 2009年4月9日
按照山东科技大学与益和电气集团股份有限公司签订的《可控硅动态无功功率补偿装置(TSC 型)》技术开发（委托）合同，山东科技大学项目组负责该项目装置中控制器部分的设计，并配合益和电气的产品设计、项目最终产品的型式试验工作。项目组在整个开发设计过程中，严格执行了新产品开发程序，在技术问题上及时与益和电气联系，确保达到预期的技术经济性指标。现就该项目整个开发过程的有关情况总结分析如下： 第一章 控制策略与控制算法设计 1.1控制器的控制策略 本设计的无功补偿控制器分为手动模式和自动模式。在手动模式下直接按照手动的设置投切即可，在自动模式下控制器根据控制策略和控制算法自动运行。本无功补偿控制器控制策略采用以电网电压、无功功率作为控制量的复合控制策略，控制算法采用的是传统的比较判断算法，实行三相共补与分补相结合的补偿方式。在以往的控制器设计中，多采用单纯的功率因数做为判据，在并联电容器投切的过程中容易产生投切振荡，会对电网造成不利影响，因此本次设计统筹考虑了无功及无功功率这两个因素，综合分析控制电容器组的投切，本控制器控制电容器组分为两方面内容： 1、什么情况下对电容器组进行投切 控制器首先检测电网中的无功功率，判断是进行三相共补还是各相分补，然后计算当前状态下按照刚才的判断进行控制后对电网电压造成的影响，如果超过了所设定的电压门限，并且投切间隔时间未到，则不发出控制信号，否则，发出控制信号。控制策略分区如图1.1所示，对应控制策略如表1.1所示。能共不分220+_10%+18V 过压回差。投门限1.2Qc ，切0.1Qc 。 Q U U 上限 U 下限 Q 上限 Q 下限
第04期2011年2月 企业研究Business research No.04FEB.2011 1引言 无功功率补偿是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一项重大课题，正在受到越来越多的关注。电网中无功功率不平衡主要有以下两个方面的原因：一方面是供电部门传送的电力质量不高；另一方面是用户的电气性能不够好。这两方面的综合原因导致无功功率的不均匀分布和各种问题的产生。显然，这些需要补偿的无功功率如果都要由发电端产生和提供并经过长距离传输是不可能的,最有效的方法是在大量需要无功功率的地方安装无功补偿装置并进行无功功率的就地补偿。 2SVC 补偿原理 静态无功功率补偿装置(SVC)是对电力系统中的无功功率进行快速动态补偿，不仅可以实现对动态无功功率因数的修正、提高电力系统的静态和动态稳定性使系统能够抵御的大的故障诸如单相接地短路、两相短路和三相短路，还可以减少电压和电流的不平衡。 图2-1a)所示为系统、负载和补偿器的单相等效电路图。其中，U 代表电路的电压，R 和X 分别代表电路的电阻和电抗。设负载变化很小，故有，则当时，表示电路电压与无功功率变化的特性曲线如图2-1b)中所示，由于电路电压变化率较小，其横 坐标也可以换为无功功率的电流。由此可以得出，该特性曲线 是向下倾斜的，即随着系统供给的无功功率Q 的不断增加，系统电压逐渐逐级下降。 3TCR 型无功补偿装置3.1晶闸管控制电抗器(TCR) TCR 是SVC 中最重要的组成部分之一，其单相基本结构是两个反并联的晶闸管与一个电抗器相串联。如图3-1所示，串联的晶闸管要求同时触发导通。这样的电路并联到电网上， 相当于电感负载的交流调压电路的结构。IEEE 将晶闸管控制电抗器(TCR)定义为一种并联型晶闸管控制电抗器，通过控制晶闸管的导通时间，进而可以使其有效电抗连续变化。反并联的两个晶闸管就像一个双向开关，晶闸管阀T1在电压的正半周期导通，而晶闸管阀T2在电压的负半周期导通。 通过改变晶闸管的触发角α，可以 改变电抗器电流的大小，即可以达到连续调节电抗器的基波无功功率的目的。由于电感的存在，在TCR 触发角α<90°时触 发的晶闸管中包含直流分量，且不对称；因此，TCR 型晶闸管的触发角的有效范围在90°-180°。当α=90°时，晶闸管完全导通，相当于与晶闸管串联的电抗直接接到了电力网络中，这时其吸收的无功功率最大。当触发角在90°-180°之间时， 配电网无功功率补偿方法的研究 李学勤 作者简介：李学勤，河北电力设备厂，河北，邯郸，056004） 装置的电路图 无功补偿原理 图2-1无功功率动态补偿原理 图3-1TCR 的基本结构 127 ··
低压无功补偿技术规格书． 低压自动无功补偿装置技术要求 1、总则 1.1、本技术规范书适用于变电所内配置的RNT低压动态无功功率补偿装置，它提出了该动态无功功率补偿装置本体及附属设备的功能设计、结构、性能、调试和试验等方面的技术要求。 1.2本技术规格书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方须提供一套满足本技术规格书和相关标准规范要求的高质量产品及其相应
服务，以保证的安全可靠运行。 1.3、供方须执行现行国家标准和电力行业标准。有矛盾时，按技术要求较高的标准执行。主要的标准如下： GB/T 15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》 GB50227-95 《并联电容器成套装置设计规范》 JB5346-1998 《串联电抗器》 GB191 《包装贮运标准》 GB11032-2000 《交流无间隙金属氧化锌避雷器》 GB/T 2681-1981 《电工成套装置中的导体颜色》 GB/T 2682-1981 《电工成套装置中的指示灯和按钮的颜色》 GB1028 《电流互感器》 GB10229 《电抗器》 DL/T620-1997 《装置过电压保护和绝缘配合》 GB 4208-93 《外壳防护等级》（IP代码） GB/T14549-93 《电能质量-公用电网谐波》 另外，尚应符合本技术规格书规定的技术要求和买方的要求。 1.4、未尽事宜，供需双方协商确定。 2、设备环境条件 2.1、周围空气温度 ℃38.4最高气温： 低压无功补偿设备 技术协议 29.3℃最低气温： - 6.8~10.6℃年平均气温： 1500米2.2、海拔高度：不大于0.05g 6度区，动峰值加速度：2.3、地震烈度：户内2.4、安装地点：、电容补偿柜技术参数3400V 额定电压：1） AC 660V 额定绝缘电压： 2500V 额定工频耐受电压：1min 8kV 冲击耐压： TMY 主母线：）2TMY 母线：PE 系统容量与无功补偿设备等应达到设计要求；3） 外形尺寸：具体见附图4）电压等级下的动态电容无功380V采用）无功功率补偿全部采用动态补偿方式：5 补偿柜，补偿容量具体见附表。％的电抗器，从根本7 对控制器、电抗器、驱动器进行特殊设计，要求选用6）上解决与系统发生串联、并联谐振，避免使谐波放大，实现无功补偿和谐波抑制并举的功能；控制应具有高可靠性，而且操作简单，与系统联结时，不需要考虑交流系统）7 相序，不会因为相序接错而带来烧坏可控硅或其他器件的现象；实现电流过零投切，电容投切过程中无涌流冲击、无操作过电压、无电弧重8）燃现象，使用寿命长；控制器实现全数字化，液晶显示，具有联网通讯功能；9）根据负载无功和负荷波动情况，在规定的动态响应时间内，多级补偿一次到）10位；
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摘要：分析了工矿企业采用无功补偿技术的必要性，介绍了无功补偿方式的确定及补偿容量的计算方法，并论述了加强无功补偿装置管理、提高运行效率应注意的问题。 关键词：无功补偿；技术管理；工矿企业 1 前言 供电部门在向用电单位（以下简称用户）输送的三相交流功率中，包括有功功率和无功功率两部分。将电能转换成机械能、热能、光能等那一部分功率叫有功功率，用户应按期向供电部门交纳所用有功电度的电费；无功功率为建立磁场而存在并未做功，所以供电部门不能向用户收取无功电度电费，但无功功率在输变电过程中要造成大量线路损耗和电压损失，占用输变电设备的容量，降低了设备利用率。因此，供电部门对输送给用户的无功功率实行限制，制订了功率因数标准，采用经济手段———功率因数调整电费对用户进行考核。用户功率因数低于考核标准，调整电费是正值，用户除了交纳正常电费之外，还要增加支付调整电费（功率因数罚款）；用户功率因数高于考核标准，调整电费是负值，用户可以从正常电费中减去调整电费（功率因数奖励）。 用电设备如变压器、交流电动机、荧光灯电感式镇流器等均是电感性负荷，绝大多数用户的自然功率因数低于考核标准，都要采取一些措施进行无功补偿来提高功率因数。安装移相电力电容器是广大用户无功补偿的首选方案。 2 无功补偿的经济意义 2．1 提高输变电设备的利用率 有功功率