无功补偿基础知识详解
一、功率的概念 (2)
二、需要无功补偿的原因 (2)
三、无功补偿的一般方法 (2)
四、无功补偿装置的分类 (3)
五、采用无功补偿的优点 (5)
六、无功补偿的应用例子 (6)
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。
但是从发电机和高压输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。
无功补偿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。
三、无功补偿的一般方法
无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。(1)低压个别补偿
低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器
组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
(2)低压集中补偿
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。
(3)高压集中补偿
高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。
四、无功补偿装置的分类
无功补偿有很多种类：从补偿的范围划分可以分为负荷补偿与线路补偿，从补偿的性质划分可以分为感性补偿与容性补偿。下面将并联容性补偿的方法大致列举：
1、同步调相机
调相机的基本原理与同步发电机没有区别，它只输出无功电流。因为不发电，因此不需要原动机拖动，没有启动电机的调相机也没有轴伸，实质就是相当于一台在电网中空转的同步发电机。
调相机是电网中最早使用的无功补偿装置。当增加激磁电流时，其输出的容性无功电流增大。当减少激磁电流时，其输出的容性无功电流减少。当激磁电流减少到一定程度时，输出无功电流为零，只有很小的有功电流用于弥补调相机的损耗。当激磁电流进一步减少时，输出感性无功电流。
调相机容量大、对谐波不敏感，并且具有当电网电压下降时输出无功电流自动增加的特点，因此调相机对于电网的无功安全具有不可替代的作用。
由于调相机的价格高，效率低，运行成本高，因此已经逐渐被并联电容器所替代。但是近年来出于对电网无功安全的重视，一些人主张重新启用调相机。
2、并联电容器
并联电容器是目前最主要的无功补偿方法。其主要特点是价格低，效率高，运行成本低，在保护完善的情况下可靠性也很高。
在高压及中压系统中主要使用固定连接的并联电容器组，而在低压配电系统中则主要使用自动控制电容器投切的自动无功补偿装置。自动无功补偿装置的结构则多种多样形形色色，适用于各种不同的负荷情况。对于低压自动无功补偿装置将另文详细介绍。
并联电容器的最主要缺点是其对谐波的敏感性。当电网中含有谐波时，电容器的电流会急剧增大，还会与电网中的感性元件谐振使谐波放大。另外，并联电容器属于恒阻抗元件，在电网电压下降时其输出的无功电流也下降，因此不利于电网的无功安全。
3、SVC
SVC的全称是静止式无功补偿装置，静止两个字是与同步调相机的旋转相对应的。
国际大电网会议将SVC定义为7个子类：
①机械投切电容器（MSC）
②机械投切电抗器（MSR）
③自饱和电抗器（SR）
④晶闸管控制电抗器（TCR）
⑤晶闸管投切电容器（TSC）
⑥晶闸管投
⑦自换向或电网换向转换器（SCC/LCC）
根据以上这些子类，我们可以看出：除调相机之外，用电感或电容进行无功补偿的装置几乎均被定义为SVC。因此，目前一些资料或者广告中大量出现“SVC”字样，其原因不外乎两条：其一是作者自己并不明白SVC的定义，其二就是以普通人不懂的字母组合故弄玄虚。
目前国内市场上被宣传为SVC的产品主要是晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管投切电容器（TSC）。对于TSC我们另文叙述，这里只简要介绍一下晶闸管控制电抗器（TCR）。 TCR的基本结构包括一组固定并联连接在线路中的电容器和一组并联连接在线路中用
晶闸管控制的电抗器，通常将电抗器的容量设计成与电容器一样。由于电抗器是用晶闸管控制的，其感性无功电流可以变化。当晶闸管关断时，电抗器没有电流，而电容器固定连接，因此整套装置的补偿量最大。当调节晶闸管的导通角时，电抗器的感性电流就会抵消一部分电容器电流，因此补偿量减少，导通角越大，电抗器的电流越大，补偿量就越小。当晶闸管全通时，电抗器电流就会将电容器电流全部抵消，此时补偿量为0。
在TCR中，当晶闸管的导通角小于90°时，电抗器的电流非正弦含有谐波成分，因此必须将固定电容器组设计成滤波器形式或者配备另外的滤波器。
综上所述，可以看出TCR的结构复杂，损耗大。但其具有补偿量连续可调的特点，在高压系统中还有应用。
4、STATCOM
STATCOM是一种使用IGBT、GTO、或者SIT等全控型高速电力电子器件作为开关控制电流的装置。其基本工作原理是：
通过对系统电参数的检测，预测出一个与电源电压同相位的幅度适当的正弦电流波形。当系统瞬时电流大于预测电流的时候，STATCOM将大于预测电流的部分吸收进来，储存在内部的储能电容器中。当系统瞬时电流小于预测电流的时候，STATCOM将储存在电容器中的能量释放出来，填补小于预测电流的部分，从而使得补偿后的电流变成与电压同相位的正弦波。
根据STATCOM的工作原理，理论上STATCOM可以实现真正的动态补偿，不仅可以应用在感性负荷场合，还可以应用在容性负荷的场合。并且可以进行谐波滤除，起到滤波器的作用。但切是实际的STATCOM由于技术的原因不可能达到理论要求，而且由于开关操作频率不够高等原因，还会向电网输出谐波。
STATCOM的结构十分复杂，价格昂贵，可靠性差，损耗大，目前仍处于研究试用阶段，没有实际应用价值。电抗器（TSR）偿，从补偿的方式划分可以分为串联补偿与并联补偿。
五、采用无功补偿的优点
1、根据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于
标准要求的功率因数达标，实现节电目的。
2、采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，是节电工作的一项重要措施。
3、无功补偿，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，
降低能耗，改善电网电压质量，稳定设备运行。
4、减少电力损失，一般工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，其电力损耗约2%--3%
左右，使用电容提高功率因数后，总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。5、改善供电品质，提高功率因数，减少负载总电流及电压降。于变压器二次侧加装电容可
改善功率因数提高二次侧电压。
6、延长设备寿命。改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关
等机器设备和线路容量负荷降低，因此可以降低温升增加寿命（温度每降低10°C，寿命可延长1倍）
7、最终满足电力系统对无功补偿的监测要求，消除因为功率因数过低而产生的罚款。
8、无功补偿可以改善电能质量、降低电能损耗、挖掘发供电设备潜力、无功补偿减少用户
电费支出，是一项投资少，收效快的节能措施。
9、无功补偿技术对用电单位的低压配电网的影响以及提高功率因数所带来的经济效益和社
会效益，确定无功功率的补偿容量，确保补偿技术经济、合理、安全可靠，达到节约电能的目的。
六、无功补偿的应用例子
例1：
某供电企业给某淀粉厂加装470 kvar低压动态补偿电容柜，设定补偿限值cosφ为
0.95，小于限值则动态顺序投入电容器组。如功率因数超前，向线路反送无功功率，则开始顺序切除电容器，使功率因数在一个相对稳定的区域保持动态平衡。试机时一次电流1050A，cosφ = 0.7，装置动态投入400kvar后，功率因数接近到1，一次电流变为750A，电流是补偿前的电流的70%，即减少线路电流30%左右。
表1列出了补偿前后参数的变化
注：按现场控制盘仪表指示
例2：
某供电企业给某造纸厂加装500 kvar低压动态补偿柜，补偿前功率因数≤0.75，线路电流1300 A，动态补偿到功率因数为0.96后一次电流是1000 A，直观减少线路电流25%左右。
根据电路原理，线路的损耗与负荷电流的平方成正比，线路电流大则损耗大，线路电流减小则线损减少，例1中，补偿前电流为I，补偿后电流大约为0.7×I，根据DP = 3I2R，所以补偿后的线路损耗为补偿前线路损耗值的49 %，线路损耗降低了大约51%左右。例2
中线路补偿后电流大约是补偿前电流的0.77，所以补偿后的线路损耗大概是补偿前线路损耗的59%。
推算出补偿前后功率因数的变化与线路损耗变化的关系：
按表2所示：例1功率因数从0.7提高到1，补偿后的线路损耗为补偿前线路损耗的49%；线路功率因数从0.75提高到0.95后，线路损耗为补偿前的63%，降低线损效果明显。例3：
某市能源监测中心于2006年4月24、29、30日对某氨纶股份有限公司B区制冷机、空压机电机进行了电机补偿装置的安装调试，从安装后测试结果看，平均降低电流22-51（A），电机功率因数提高到0.98，（见测试结果对比表），减少了公司内部低压电网的消耗，从而达到了节电的目的。
由于电流减少，变压器的铜损及公司内部的低压损耗都降低。
配电系统电流下降率△Ｉ％＝（1－0.87/0.98）×100％＝11％；
配电系统损耗下降率△Ｐ％＝(1-0.872/0.982)×100％＝11.2％
该公司B区制冷机、空压机电动机补偿的总容量为780千乏，电流平均总下降518（A）,依据GB/T12497-1997中计算公式，安装电动机补偿装置后，年可节电量＝补偿容量×无功经济当量×年运行时间＝780×0.04×24×300＝224640kWh，节约价值11.2万元，补偿投资费用(包括设备的购置、安装及现场调试)为：6.24万元。(80元/千乏) 用户低压端无功补偿装置一般按照用户无功负荷的变化动态投切补偿电容器，达到动态控制的目的，可以做到不向高压线路反送无功电能。在配电网中，若各用户低压侧配置了足够的无功补偿装置，则可使配电线路中的无功电流最小，也使配电线路的有功功率损耗最小，这是最理想的效果。另外，线路中的无功电流小，也使线路压降减少，电压波动减少。
参考网站：
1、百度
2、http://_https://www.doczj.com/doc/7114572436.html,/thread-11963-1-1.html
产品技术特点--- 一、为什么需要无功补偿及补偿基本知识 企业中由于大量的用电负荷是感性负荷，因此企业的自然功率因数较低，如不采用人工补偿、提高功率因数，将造成如下不良影响： a、让发电机大量发无功，消耗发电机的功率，降低发电机的输出功率，当发电机需提高无功输出，低于额定功率因数运行时，将使发电机有功输出降低； b、无功在输配电网络中传输，占据了传输容量，降低了变电、输电设备的供电能力； c、加大了网络的传输容量，使网络电力损耗增加（网络中的电能损失与功率因数平方数成反比）； d、功率因数愈低，线路的电压降愈大，使得用电设备的运行条件恶化； e、月均功率因数低于0.9（小型低压用户或农业用电为0.8），将受到“电力罚款”。 上述可见，提高功率因数不仅对电力系统，而且对企业经济运行有着重大意义。无功补偿应本作：无功在哪理发生，就在那里就地补偿的原则。因此，广泛的低压配电系统使用大量低压补偿装置。 补偿的基本知识 补偿就是用电容器的容性无功(Q C)去减小用户配电网络中的感性无功（Q L）, 减小功率因数角（φ），以提高功率因数（COSφ）。从下面的功率三角形可形象的看出这种关系。 功率三角形 例：一用户4、5、6三月的用电：（电业局数据）
1）计算每月功率因数： 4月S=（419000^2+375640^2）^5=562731（（KV A.h） COSΦ=P/S=419000/562731=0.7445 5月S=（440920^2+388820^2）^5=587870（（KV A.h）COSΦ=P/S=440920/587870=0.75 6月S=（444286^2+473480^2）^5=649287（（KV A.h） COSΦ=P/S=444286/649287=0.684 2) 将月均功率因数提高到0.9以上,应补偿多少电容器： 按有功不变来进行计算：为确保0.9，按0.92计算 A、4月：有功419000（KW.h）视在功 =419000/0.92=450978(KV A.h) 允许无功Q=(450978^2-419000^2) ^0.5=166794(Kvar.h) 现有无功375640(Kvar.h) 应补偿375640-166794=208846(Kvar.h),换算为每小时功 率:208846/30/24=290(Kvar) B、5月：有功440920（KW.h）视在功 =440920/0.92=479261(KV A.h)
无功补偿培训教程-基础篇 一.无功补偿基础知识 (一)功率、功率因数 1.有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源，因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦，用字母W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。 2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，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。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的；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。） 3.感性无功功率：接在电网中的多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如：通过磁场，变压器才能改变电压并将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个期吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个期，上半期的充电功率与下半期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。
5.视在功率：在交流电路中，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，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。 6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。 8.功率三角形：有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图 单相电路中：S=UI；P=UI.cosΦ；Q=UisinΦ； 三相电路中：S= 3UI；P= 3UI cosΦ；Q= 3UisinΦ；S2=P2+Q2；cosΦ= P/ P2 Q2 9.用户功率因数的计算法 1)电量计算：在一定时间（如三天或一）取用户有功电量和无功电量。 功率因数COSФ=有功电量/（有功电量2+无功电量2）1/2 2)转数（老式电度表）：在同样的时间计量有功表、无功表所转圈数。 根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。
济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无功补偿装置(MCR+FC) 技 术 标 书
武汉国瑞电力设备有限公司 二○一二年九月 动态无功补偿装置设备技术规范书 1 设备总机要求 ◆本设备技术协议书适用于济宁聚能光伏石墨材料有限公司35kV动态无 功补偿装置，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 ◆本设备技术协议书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节 作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规范书的优质产品。 ◆本设备技术协议书所使用的标准如遇与供方所执行的标准不一致时，按 较高标准执行。 ◆本设备技术协议书经供、需双方确认后作为订货合同的技术附件，与合 同正文具有同等的法律效力。 ◆本设备技术协议书未尽事宜，由供、需双方协商确定。 2 应用技术条件及技术指标 2.1标准和规范 应遵循的主要现行标准，但不仅限于下列标准的要求，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。 DL/T672-1999《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》
DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 GB11920-89 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》 GB 1207-1997《电压互感器》 SD 325-89《电力系统电压和无功电力技术导则》 SD205-1987 《高压并联电容器技术条件》。 DL442-91 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。GB50227-95 《高压并联电容器装置设计规范》。 GB311.2～311.6-83 《高电压试验技术》。 GB11 024 《高电压并联电容器耐久性试验》。 GB11025 《并联电容器用内部熔丝和内部过压力隔离器》。 ZBK48003《并联电容器电气试验规范》。 GB50227《并联电容器装置设计规范》 GB3983.2-89《高电压并联电容器》 JB7111-97《高压并联电容器装置》 DL/T604-1996《高压并联电容器装置定货技术条件》 GB3983.2《高压并联电容器》 GB5316《串联电抗器》 GB1985-89《交流高压隔离开关和接地开关》 JB 5346-1998《串联电抗器》 DL/T 462－1992《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》DL/T653-1998《高压并联电容器用放电线圈订货技术条件》 JB/T 3840-1985《并联电容器单台保护用高压熔断器》 DL/T620 《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》 GB/T 11032-2000《交流无间隙金属氧化物避雷器》 GB/T 11024.1-2001《放电器》 GB2900 《电工名词术语》
在电流三角形中，功率因数为 0.7 时，无功电流与有功电流相等，都为 400×0.7=280A 那么功率因数提高到1 补偿容量为 280/1.44=194KVAR 功率因数提高到 0.97时，无功电流为 280/4=70A （功率因数为 0.97 时，无功比有功 为 1：4） ，则补偿的无功电流为 280-70=210A 此时补偿容量为 210/1.44=146KVAR 当总电流为 250A 时，有功功率为 250A×0.4KV×0.7×1.732=121KW 当功率因数为 0.97 时，无功与有功之比为 1/4，所以此时无功剩余为 121/4=30KV AR 这时一次侧总无功为30+4536/24/30=36.3KV AR 此时无功与有功之比为 36.3/121=1/3.3 功率因数 0.85 时无功与有功之比为 1/1.6 所以能消除力率电费 〖例题 4〗、有一台 10 回路 200KVAR 的电容柜，计算一下可控硅消耗的电能？ 10 回路的电容柜，共有可控硅 20 只，每路容量为 20KVAR,每只可控硅的导通时的压降 在 0.9V—1V 之间。0.4KV、20KVAR 电容器的额定电流为 28.8A,那一只可控硅的功耗为 P=UI=(0.9V—1V)×28.8A/2=（13～14.4）W 20 只可控硅的功耗为20×（13～14）W=260W～288W 〖例题 5〗、有一用户，按电压为 0.4KV 计算补偿容量为 200KVAR，但此用户系统有谐波，选 用 0.46KV 的电容器,此时补偿容量应为多少? 电容器不在额定电压下运行和实际容量的计算公式为 额 额 实 实 Q U U Q 2 2 = 200= 额 Q 2 2 46 0 4 0 × × = 额 Q 265KVAR 〖例题 6〗、有一高压计量用户，灯力比为 6：4，月平均力率电费 8000 元，月平均总用电量 98000 度，日平均工作 10 小时，电价为0.389 元。 1. 计算功率因数提高到1 的补偿容量 2. 最小回路容量 3. 回路数 4. 每个回路容量 5. 功率因数最少是多少能消除力率电费 解：月动力用电量为 98000×4÷（6+4）=39200度 月动力用电费为 39200×0.389=15248.8元 罚款比例为 8000/15248.8=53% 查表功率因数为 0.46 无功：有功=1.9：1 变压器一次侧无功为 1.9×39200=74480 度 补偿容量为 74480÷（10×30）=248KVAR（可以做 240-250KVAR） 最小回路容量为（保证功率因数大于 0.90 时的无功比有功为 1：2） 39200÷2÷720=27KVAR（选择20KVAR） 可以做 12 回路 每个回路都是 20KVAR 由于存在灯力分算，所以还不能补偿到0.9 就算成功，因为此时功率因数的数值已 经失去意义，供电部门要按照灯力比减少有功电度，然后再重新计算功率因数。 实际上是无功电量与纯动力电量的关系了（减去照明电量） 。 所以要补偿到大于0.9的某个功率因数M,因此查表中的无功比有功数值也一定是一 个 1：x(请看表格可以看到。而不是 x:1)。设此时无功比有功为 1：x。设灯力比为 y.则： ) 1 ( 2 y x + 3 查表转换成功率因数。此题为 x=5,查表得必须补偿到 0.95才能消除力率电费。
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 ——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=i 2r Σ 式中i 为视在电流，r Σ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 ? sin UI Q =Q Q
低压电气-无功补偿基础知识
无功补偿基础知识与应用案例 一、功率的概念2 二、需要无功补偿的原因 2 三、无功补偿的一般方法 2 四、无功补偿装置的分类 3 五、采用无功补偿的优点 5 六、无功补偿的应用例子 6
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。 但是从发电机和高压输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
安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 (2)低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。 (3)高压集中补偿 高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。
一.无功补偿基础知识 (一)功率、功率因数 1.有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源，因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦，用字母W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。 2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，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。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的；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。） 3.感性无功功率：接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如：通过磁场，变压器才能改变电压并将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个周期内，上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。 5.视在功率：在交流电路中，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，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。 6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。
无功补偿基础知识详解 一、功率的概念 (2) 二、需要无功补偿的原因 (2) 三、无功补偿的一般方法 (2) 四、无功补偿装置的分类 (3) 五、采用无功补偿的优点 (5) 六、无功补偿的应用例子 (6)
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。 但是从发电机和高压输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。 无功补偿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。 三、无功补偿的一般方法 无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。(1)低压个别补偿 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器 组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
无功补偿基础培训 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。 三、无功补偿的一般方法 无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。 (2)低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。 (3)高压集中补偿 高压集中补偿是指将并联电容器组直接装在变电所的6～10kV高压母线上的补偿方式。适用于用户远离变电所或在供电线路的末端，用户本身又有一定的高压负荷时，可以减少对电力系统无功的消耗并可以起到一定的补偿作用；补偿装置根据负荷的大小自动投切，从而合理地提高了用户的功率因数，避免功率因数降低导致电费的增加。同时便于运行维护，补偿效益高。 采用无功补偿的优点 1、根据用电设备的功率因数，可测算输电线路的电能损失。通过现场技术改造，可使低于标准要求的功率因数达 标，实现节电目的。 2、采用无功补偿技术，提高低压电网和用电设备的功率因数，是节电工作的一项重要措施。
无功补偿基础知识详解 二、需要无功补偿的原因 (2) 三、无功补偿的一般方法 (2) 四、无功补偿装置的分类 (3) 五、采用无功补偿的优点 (5) 六、无功补偿的应用例子 (6)
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。 但是从发电机和高压输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。 无功补偿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。 三、无功补偿的一般方法 无功补偿通常采用的方法主要有3种：低压个别补偿、低压集中补偿、。下面简单介绍这3种补偿方式的适用范围及使用该种补偿方式的优缺点。 (1)低压个别补偿 低压个别补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压器组分 散地与用电设备并接，它与用电设备共用一套断路器。通过控制、保护装置与电机同时投切。随机补偿适用于补偿个别大容量且连续运行(如大中型异步电动机)的无功消耗，以补励磁无功为主。低压个别补偿的优点是：用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，因此不会造成无功倒送。具有投资少、占位小、安装容易、配置方便灵活、维护简单、事故率低等优点。
1、投入与切除的延时区别,动态的速度快,静态的延时长 2、动态的一般有分相补偿,静态的一般三相一起补偿 规定:静态无功补偿跟踪时间在5S以上的无功补偿,动态无功补偿就是指跟踪时间在5S以内的无功补偿。 现在的静态无功补偿与动态无功补偿其实就是在炒作概念,从理论上说现在全部就是静态无功补偿！只有静止补偿与自动补偿之分！ 动态无功补偿的要求就是补偿容量动态可调,响应速度快,投切平稳,无冲击与波形畸变。对容性补偿来说,这就要求电容容量动态连续可调,其实现在就是做不到的！现在的所谓动态无功补偿就是投入与切除的延时区别,动态的速度快,静态的延时长。其实电容还就是悌度投入的,只就是所谓动态无功补偿过零点投入,冲击小些！呵呵！ 动态无功通常指补偿容量可以任意调节的装置,如TCR、TSC、MCR、STATCOM,也称静止无功补偿器、静止无功发生器等。 您说的静态无功补偿可能指传统的开关投切电容器组或电抗器组。 SVC(Static Var Compensator):静止无功补偿器。静止无功补偿器就是由晶闸管所控制投切电抗器与电容器组成,由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速,而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节,以满足动态无功补偿的需要,同时还能做到分相补偿;对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性;但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波,为此需加装专门的滤波器。 SVC高压动态无功补偿及滤波装置 、SVC高压动态无功补偿及滤波装置简介] 基于DSP的全数字控制系统,具有运算速度快、处理数据量大,实现实时控制量计算。采用柜式结构,实现外来干扰屏蔽,抗干扰能力优越。控制整个系统的运行。采用卧式结构,晶闸管叠装压接式,纯水冷却、内取能、内阻尼、空气绝缘、BOD保护。晶闸管选用ABB优质产品,电气性能良好,串联使用控制电抗器的投入与切除。主电抗器,通过晶闸管阀组连接到SVC系统中,成为SVC最重要的部分。电抗器为空心、干式、铜线或铝线环氧固化型,线形度高、噪音小、动热稳定性好,绝缘强度高,散热好。通过晶闸管的相位控制达到动态无功补偿的目的。主要设备采用国外著名公司进口元件,主循环泵、等离子交换机、精密过滤器等核心机构采用不锈钢316L材质。PLC程序控制,保护、报警功能完备。无腐蚀,无污染,符合环保要求。 动态无功补偿 动态无功补偿发生装置,即静止同步补偿器,又名静止无功发生器。由于其开关器件为IGBT,所以其动态补偿效果就是早期的同步调相机、电容器与无功补偿装置不能比拟的,无功补偿装置以其较低谐波,较高的效率,较快速的动态响应,成为现代柔性交流输电系统中的重要设备。该装置主要用来补偿电网中频繁波动的无功功率,抑制电网闪变与谐波,提高电网的功率因数,改善配电网的供电质量与使用效率,进而降低网络损耗,有利于延长输电线路的使
无功补偿培训教程-基础篇 一. 无功补偿基础知识 (一)功率、功率因数 1.有功功率：在直流电路中，从电源输送到电器（负载）的电功率，是电压与电流的乘积，也就是电器实际所吸收的功率。在交流电路中，由于有电阻和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电源，因此，实际为电器所吸收的电功率叫有功功率。用字母P 表示。国际单位瓦，用字母W 表示。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。 2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，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。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的；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。） 3.感性无功功率：接在电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如：通过磁场，变压器才能改变电压并将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个周期内，上半周期的充电功率与下半周期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。 5.视在功率：在交流电路中，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，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。 6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻
一．工作原理 STA TCOM-的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件（如IGBT）组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。 品采用基于瞬时无功功率理论的无功电流检测方式，逆变主电路采用IGBT组成的H桥功率单元级联拓扑结构，并辅助以小容量储能元件。它由几个电平台阶合成阶梯波以逼近正弦输出电压，这种逆变器由于输出电压电平数的增加，使得输出波形具有更好的谐波频谱，并且每个开关器件所承受的电压应力较小，不需要均压电路，可避免大dv/dt所导致的各种问题。因此这种逆变器可称为“完美无谐波”变流器。 二．主要功能 ◆提高线路输电稳定性 在长距离输电线路上安装SVG装置，不但可以在正常运行状态下补偿线路的无功损耗，抬高线路电压，提高有效输电容量，而且可以在系统故障情况下提供及时的无功调节，阻尼系统振荡，提高输电系统稳定性。 ◆维持受电端电压，加强系统电压稳定性 对于负荷中心而言，由于负载容量大，又没有大型的无功电源支撑，因此容易造成电网电压偏低甚至发生电压崩溃的稳定事故。而SVG具有快速的无功功率调节能力，可以维持负荷侧电压，提高负荷侧供电系统的电压稳定性。 ◆补偿系统无功功率，提高功率因数，降低线损，节能降耗 电力系统中的大量负荷，如异步电动机、电弧炉、轧机以及大容量的整流设备等，在运行中需要大量的无功；同时，输配电网络中的变压器、线路阻抗等也会产生一定的无功，导致系统功率因数降低。 对电力系统而言，负荷的低功率因数会增加供电线路的能量损耗和电压降落，降低了电压质量。同时，无功也会导致发电、输电、供电设备的利用率降低；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，加大生产成本。 ◆抑制电压波动和闪变 电压波动和闪变主要是负荷的急剧变化引起的。负荷的急剧变化会导致负荷电流产生对应的剧烈波动，剧烈波动的电流使系统电压损耗快速变化，从而引起受电端电网电压闪变。引起电压闪变的典型负荷有电弧炉、轧钢机、电力机车等。 SVG能够快速地提供变化的无功电流，以补偿负荷变化引起的电压波动和闪变现象。 目前，抑制电压波动和闪变的最佳方案是采用SVG。 ◆抑制三相不平衡 配电网中存在着大量的三相不平衡负载，典型的如电力机车牵引负荷和交流电弧炉等。同时，线路、变压器等输配电设备三相阻抗的不平衡也会导致电压不平衡问题的产生。 SVG能够快速地补偿由于负载不平衡所产生的负序电流，始终保证流入电网的三相电流平衡，大大提高供用电的电能质量。 三．应用领域
35kV静止无功发生器成套装置 技术协议
第一节技术协议 一. 总则 1. 本技术协议书仅适用于中铝宁夏能源太阳山风电厂五期110kV升压站主变扩建工程动态无功补偿装置(SVG)的加工制造和供货。技术协议中提出了对设备本体及附属设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。 2. 本技术协议提出的是最低限度的技术要求，并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，供方应提供符合本技术规范引用标准的最新版本标准和本技术协议技术要求的全新产品，如果所引用的标准之间不一致或本技术协议所使用的标准如与供方所执行的标准不一致时，按要求较高的标准执行。 3. 本技术协议将作为订货合同的附件，与合同具有同等的法律效力。本技术协议未尽事宜，由合同签约双方在合同谈判时协商确定。 4. 供方保证提供的产品符合安全、健康、环保标准的要求。供方对成套设备(含辅助系统与设备)负有全部技术及质量责任，包括分包(或采购)的设备和零部件。 5. 本技术协议提出了对SVG技术参数、性能、结构、试验等方面的技术要求。 6. 若供方所提供的技术资料协议前后有不一致的地方，以有利于设备安装运行、工程质量为原则，由需方确定。 二. 标准和规范 1. 合同设备包括供方向其他厂商购买的所有附件和设备，这些附件和设备应符合相应的标准规范或法规的最新版本或其修正本的要求。 2. 除非合同另有规定，均须遵守最新的国家标准（GB）和国际电工委员会(IEC)标准以及国际单位制(SI)标准，尚没有国际性标准的，可采用相应的生产国所采用的标准，但其技术等方面标准不得低于国家、电力行业对此的各种标准、法规、规定所提出的要求,当上述标准不一致时按高标准执行。 3. 供方提供的设备和配套件要符合以下最新版本的标准，但不局限于以下标准，所有设备都符合相应的标准、规范或法规的最新版本或其修正本的要求，除非另有特别说明外，合同期内有效的任何修正和补充都应包括在内。 DL/T672-1999 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》 DL/T597-1996 《低压无功补偿控制器订货技术条件》