精心整理JK系列无功功率自动补偿控制器，适用于电容器补偿装置的自动调节（以下简称控制器），使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率，减少线损，改善供电的电压质量，从而提高经济效益。?
二、工作条件?
1.海拔高度不高于2500米
显示功率因数滞后0.01-超前0.01控制方式自动寻优/循环投切灵敏度100mA
防护等级外壳IP40?
2.控制参数可调范围及出厂整定值?
技术参数参数值出厂设定值?
产品型号JKL5C、JKG2BJKW5C、JKL5C、JKL5B、JKL5A?
过压预置230~300V可调步长1V400~500V可调步长1V245V/440V? 延时预置1~250s可调步长1s30s?
C/K比值0.01~1.00可调步长0.010.10?
JKL5C线电压220V113×113mm?
JKL5B线电压380V140×102mm?
JKL5A线电压380V162×102mm?
JKG2B线电压220V162×102mm?
五、操作说明?
1.功能选择
数码管（LED）第一位显示功能代码，根据代码表，在自动时若按菜单键小于0.5S则直接进入手动状态若超过1S则可以循环选择扫有功能代码。（见代码表）
2.参数修改▲
按钮时间必须超0.5秒才有效。
2.在代码为b-l等六种状态时，30S内
无按键操作均可自动返回自动运行状态。
3.在代码为U、P、H等三种状态时，必须
通过操作菜单键，才能切换到自动运行状态。
4.在R、U、P三种状态时，控制器自动控制
电容的投切动作，面板上也会有相应的指示。?
B投入门限功率因数投入点0.80~0.99供选定?
C时间设置延时时间设置值1~250s供选定?
D过压设置过压电压设置值230~330V/400~500V供选定?
1）取样电压380V
2）Ub、Uc电压信号输入端
3）Ia、In电流信号输入端
4）V控制输出端子公共端
5）1-12为12路输出端子
6）如接触器为380V，P点接B或C；如接触器为220V，P点接N相7）J、V接线允许互相调换
毕业设计（论文） 开题报告 课题名称低压无功补偿控制器设计 系别 专业班 姓名 评分 导师（签名） 2011年5月6日 中国石油大学胜利学院
低压无功补偿控制器设计 开题报告 1国内外研究现状 早期的无功补偿装置为同步调相机和并联电容器。同步调相机可理解为专门用来产生无功功率的同步电机，可根据需要控制同步电机的励磁，使其工作在过励磁或欠励磁的状态下，从而发出大小不同的容性或感性无功功率，因此同步调相机可对系统无功进行动态补偿。但是它属于旋转设备，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，成本高，且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。并联电容器简单经济，灵活方便，但其阻抗固定，不能跟踪负荷无功需求的变化即不能实现对无功功率的动态补偿。 随着电力电子技术的发展，近几年出现了多种电力系统无功补偿新技术。电力电子技术是无功补偿技术的基础，电力电子器件向快速、高电压、大功率发展，使采用电力电子器件的无功补偿从根本上改变了交流输电网过去基本只依靠机械型、慢速、间断及不精确的控制的局面，从而为交流输电网提供了空前快速、连续和精确的控制以及优化潮流功率的能力。随着电力电子器件的发展，无功补偿控制器在其性能和功能上也出现不同的发展阶段。无功补偿控制器己由基于SCR的静止无功补偿器（Static Var Compensator-SVC）、晶闸管控制串联电容补偿器（Thyristor Controlled Series Compensator-TCSC）发展到基于GTO的静止无功发生器（Static Var Generator-SVG）、静止同步串联补偿器（StaticSynchoronous Series Compensator-SSSC）、统一潮流控制器（Unified Power FlowController-UPFC）、可转换静止补偿器（Convertible Static Compensator-CSC）等。 （1）静止无功补偿器（SVC） 早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器（Saturated Reactor-SC）型，1967年英国GEC公司制成了全世界上第一批饱和电抗器型SVC。饱和电抗器与同步调相机相比，具有静止型的优点，响应速度快，但因其铁心需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声都很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，所以未能占据静止无功补偿装置的主流。由于使用晶闸管的SVC具有优良的性能，所以十多年来占据了静止无功补偿装置的主导地位。因此，SVC一般专指使用晶闸管的静补装置。
目录 摘要............................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论............................................................. 错误！未定义书签。 1.1 课题背景与意义............................................. 错误！未定义书签。 1.1.1 无功功率的产生....................................... 错误！未定义书签。 1.1.2 无功功率的影响....................................... 错误！未定义书签。 1.1.3 无功补偿的作用....................................... 错误！未定义书签。 1.2 国内外研究现状............................................. 错误！未定义书签。 1.3 论文的主要研究内容......................................... 错误！未定义书签。 2 SVG的基础理论 (4) 2.1 无功功率和功率因数的定义 (4) 2.1.1正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.1.2 非正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.2 无功功率动态补偿原理 (5) 2.3阻抗补偿方案 (6) 2.3.1 晶闸管投切电容器TSC (6) 2.3.2 晶闸管控制电抗器TCR (7) 2.3.3晶闸管控制串联电容器TSC (8) 2.4 电压源变流器型补偿方案 (8) 2.4.1 无功功率发生器 (9) 2.4.2 开关型串联基波电压补偿器 (10) 3静止无功发生器（SVG）的设计 (11) 3.1 静止无功发生器(SVG)主电路 (11) 3.2 无功电流检测电路 (14) 3.3 无功控制电路 (15) 4系统仿真及分析 (17) 4.1 系统仿真模型 (17) 4.2 仿真结果与分析 (19) 小结与体会 (23) 参考文献 (24)
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
北极星主页 | 旧版 | 电力运营 | 电信运营 | 工业控制 | 电子技术 | 仪器仪表 | 大学院校 | 科研院所 | 协会学会新闻中心| 技术天地| 企业搜索| 产品中心| 商务信息| 人才招聘| 期刊媒体| 行业展会| 热点专题| 论坛| 博客| 高级搜索 帐号 密码 个人用户注册企业免费注册 能源工程 ENERGY ENGINEERING 2003年第1卷第1期 工矿企业无功补偿技术及其管理要求 方云翔 （浙江信息工程学校，湖州 313000）
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
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)
JKW5C无功功率自动补偿控制器是低压电容器的配套产品。本公司根据不同用户的需求，成功地开发了JKL5C、JKL8C、JKG2B、JKGF、 JKW5C等五种型号的智能化系列控制器，控制路数有4，6，8，10，12不等。产品采用微型计算机控制，技术先进、功能完美、抗干扰力强，运行稳定可靠，补偿精度高，外形美观，是电容器厂家首选的产品。 JKW5C无功功率自动补偿控制器使用条件 1、海拔高度：不超过2500米 2、环境温度：-5℃~+40℃ 3、相对湿度：40℃时，≤50%；20℃时≤90% 4、周围环境无腐蚀气体，无导电性尘埃，无易燃易爆介质。 5、安装处无剧烈振动。 JKW5C无功功率自动补偿控制器项目 Items JK5C/JKL8C JKG2B JKGF JKW5C 额定工作电压 Rated working voltage 380V±20%,50Hz 220V±10%,50Hz 220V±10%,50Hz 380V±20%,50Hz
电流取样输入 Sampled input current 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 交流Iin≤5A,(AC,Iin≤5A) 输出触点容量Output contact capacity 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 220V×5A,380V×3A 介电强度 Dielectric strength 交流3000V(AC3000V) 交流3000V(AC3000V) 交流4000V(AC4000V) 交流3000V(AC3000V) 工作方式 Working method 连续 Continuous 连续 Continuous 连续 Continuous 连续 Continuous
JKF 系列无功功率自动补偿控制器使用说明书使用条件 海拔高度不超过 2500 米，(特殊要求协商定货)。 环境温度 - 25℃ ～+ 70℃，空气湿度在40℃ 时不超过 90%。 周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。 电压波动范围不大于±20% 技术参数 1 .基本功能 采用无功功率、功率因数复合控制，全负荷范围运行稳定可靠。 具有自动认相功能。自动锁定取样电压，电流的同名端。 自动检测每路电容的无功量，亦可设置最小投入电容量；确保低负荷时可靠投入，无振荡。 显示系统功率因数，还可显示电容器的循环投切次数、电网电压、电流、有功功率、无功功率等参数。 输出采用先接通的先分断的循环投切方式。 2. 基本参数 额定工作电压 Us 电流取样 Is 电流输入阻抗 输出触点容量 动态型输出容量介电强度 净重50HZ 50HZ 交流 12V 直流 交流 220V 或 380V ≤5A ＜0.1Ω 380V 5A、220V 7A 50 mA（每路） 4000 V 约 1.0 Kg 3. 控制器整定值及可调范围 投入点切除点过压保护延时 变比 容量 路数0.92 (滞后) 1.0 Us × 110% 35 S 40 0（自动检测模式） 本机最大路数 0.5（滞后）～ 0.5（超前） 超前投入点 0.02 的任何区间 ＜ 500 V 0 ～ 900 S 1 ～ 999 0 ～ 200 Kvar 1 ～本机最大路数 参数设定键在右盖内安装接线 1.安装
将固定附件挂钩插入侧面安装孔内，旋附件上螺钉即将控制器固定在屏上。 2.接线 标号接线内容 Us Is V 1～16 电压取样 电流取样 交流接触器电源总线 输出控制线，四路接 1 ～ 4，十六路接 1 ～ 16。 接线注意 1.取样电压 Us 必须按控制器额定电压连接入。 2.取样电流 Is 必须取至电流总线，不得取至电容屏。 3.取样电压 Us 为 220V 时，Us 必须与取样电流 Is 同相。（见图2）取样电压为 380V 时，Us 必须接非取样电流相的 其它两相。（见图3） 4.分相补偿控制器接线严格按标记相位连接。另附接线图 面板功能键 接线图
无功功率补偿常见问题 1.考虑电网电压时，是按400V考虑还是按380V考虑? 采用就地补偿时，电容器是比较靠近负载，这时候按照380V电压选取电容器 当电容器安装在配电间时，在母线上进行集中补偿时，按照400V选取电容器。 2.电容器存放条件 不要在腐蚀性的空气中，特别是氯化物气体、硫化物气体、酸性、碱性、盐质或含有类似的同类物质的空气中使用或存放电容器。 在有尘埃的环境中，为了防止发生相间或相对地/外壳发生短路事故，特别需要定期对接线端子进行常规的维护和清洁。 3.电容器在现场初次投入运行时，为什么有时候会发出"嗞嗞"声? 这是正常情况，不是质量问题，一般电容器在出厂前均按工艺要求进行通电测试，而在通电测试当中也同时进行杂质电气清除。在这个电气清除的过程中，大多数杂质会被清除干净。但是也有可能在某些情况下，当电容器在现场刚开始通电时，会发生某种杂质再生的过程，这时候，就会听到一种“嗞嗞”声，这是电容器在刚开始运行中的一种自愈合过程，持续几个小时后，这种声音就会自行消失。 4.影响电容器使用寿命的主要因素是什么 实际工作电压、环境温度、谐波电流、投切次数都会影响到电容器的使用寿命。假定电容器的标称使用寿命为Len，电容器的实际使用寿命为Le那么， 电容器的使用寿命同系统电压的关系如下： Le=Xv×Len U=1.10Un,Xv=0.5; U=1.05Un,Xv=0.7; U=1.00Un,Xv=1; U=0.95Un,Xv=1.25; U=0.90Un,Xv=1.5; 电容器的使用寿命同环境温度的关系如下： Le=Xt×Len Tav=42℃,Xt=0.5; Tav=35℃,Xt=1; Tav=28℃,Xt=2; 而℃的温度差，会导致一个很严重的后果! 电容器的使用寿命同投切次数关系如下： Le=Xs×Len 5000次每年，并采用限流电阻，Xs=1.00; 10000次每年，并采用限流电阻，Xs=0.7; 5000次每年，无限流电阻，Xs=0.40; 10000次每年，无限流电阻，Xs=0.20; 采用晶闸管投切，Xs=1.00; 如果投切次数每年超过5000次，必须要考虑动态投切方案! 所以电容器的实际使用寿命Le=Len×Xv×Xt×Xs Xv：电压系数; Xt：温度系数; Xs：投切系数。 5.为什么有时候控制器在调试好后，不能正常投入运行，而系统的功率因数又很低?
JKF 系列无功功率自动补偿控制器使用说明书 使用条件 海拔高度不超过2500 米，（特殊要求协商定货）。 环境温度-25°C?+ 70 C，空气湿度在40C时不超过90%。 周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。 电压波动范围不大于±20% 技术参数 1 . 基本功能 采用无功功率、功率因数复合控制，全负荷范围运行稳定可靠。具有自动认相功能。自动锁定取样电压，电流的同名端。自动检测每路电容的无功量，亦可设置最小投入电容量；确保低负荷时可靠投入，无振荡。 显示系统功率因数，还可显示电容器的循环投切次数、电网电压、电流、有功功率、无功功率等参数。 输出采用先接通的先分断的循环投切方式。 2. 基本参数 额定工作电压Us 50HZ 220V 或380V 电流取样Is 50HZ W5A 电流输入阻抗<0.1 Q 输出触点容量交流 380V 5A、220V 7A 动态型输出容量12V 直流50 mA （每路） 介电强度交流 4000 V 净重约1.0 Kg 3. 控制器整定值及可调范围 投入点0.92 （滞后）0.5 （滞后）?0.5 （超前）切除点 1.0 超前投入点0.02 的任何区间过压保护Us X 110% < 500 V 延时35 S 0 ?900 S 变比40 1 ?999 容量0（自动检测模式）0 ?200 Kvar 路数本机最大路数1?本机最大路数 参数设定键在右盖内 安装接线 1. 安装
将固定附件挂钩插入侧面安装孔内，旋附件上螺钉即将控制 器固定在屏上。 2. 接线 标号接线内容 Us 电压取样 Is 电流取样 V 交流接触器电源总线 1?16 输出控制线，四路接1?4，十六路接1?16 开孔尺寸1 62X102 mm 接线注意 1. 取样电压Us必须按控制器额定电压连接入。 2. 取样电流Is必须取至电流总线，不得取至电容屏。 3. 取样电压Us为220V时，Us必须与取样电流Is同相。（见图2）取样电压为380V时，Us必须接非取样电流相的 其它两相。（见图3） 4. 分相补偿控制器接线严格按标记相位连接。另附接线图 面板功能键 接线图
修改稿收到日期:2010-03-22。 第一作者董鹏飞,男,1984年生,现为郑州大学自动化专业在读硕士研究生;主要研究方向为模式识别与智能系统。 智能无功补偿器的设计和实现 Desi g n and I m p l e mentati o n o f I ntelli g ent Co mpensator for Reacti v e Power 董鹏飞 李建华 李 盛 (郑州大学电气工程学院,河南郑州 450001) 摘 要:针对电力系统中无功补偿装置的发展现状,通过对无功补偿原理和方式的分析研究,设计了基于P I C18F4520单片机的智能无功功率补偿控制仪。该控制仪以九域图原理作为投切电容器的依据,并通过RS 232/485串行口与GPRS 模块连接,实现与主控中心进行实时数据的传输和交换。实测应用证明,该系统避免了复杂的参数计算,简化了系统结构,且价格低廉、软件编程简单、抗干扰能力强。 关键词:无功补偿 控制器 功率因数 串口通信 GPRS 中图分类号:T M 46 文献标志码:A Abstract :In accordance w it h t he current stat us o f reacti ve po w er compensati on i n electric po w er syste m,t hrough anal y sis and research on the co mpensation pri nci ple and mode ,t he compensati on controll er based on P I C18F4520si ng l e chi p co mputer has been desi gned .The contro ll er a dopts t he ni ne zone graphic t heory as t he criteria o f connecti ng or disconnecti ng the capac i tor ,and t hrough RS 232/485serial port to connect w ith GPRS modul e t o m i ple ment rea l tm i e dat a trans m i ssi on and exchange w ith ma i n contro l center .T he rea l t est verifi es t ha t t he complicated ca l cu l ati on of the parameters is avo i ded by the syste m ;and t he s yste mati c structure is sm i p lified .The syste m features l o w cos,t ease program m i ng and off ers h i gh anti i nterf erence capability . K ey words :Compensati on for reactive power Controller Power fact or Seri a l co mmunica ti on GPRS 0 引言 随着国民经济的发展,工厂自动化和办公自动化程度的不断提高,电子设备对供电电源的供电质量要求也越来越高。工厂内碳硅炉的整流设备、电焊机和电子设备等会产生大量的无功功率及高次谐波,这将会严重污染电网,降低电网的运载能力和电能损耗,影响电子设备的正常运行 [1] 。为提高用户的用电质量、 净化电网、提高电网的运载能力、降低电能损耗,避免随之引起的危害和损失,应对无功功率进行治理,而电力网络性能要求的提高增加了无功补偿控制装置的成本。为了解决成本与性能之间的矛盾,设计了以P I C18F4520单片机为核心的智能无功功率补偿装置,系统在降低网损的同时,也有效地提高了配电系统的电压质量。 1 系统的总体结构设计 在电力系统中,由于各用电器的参变量基本相同,通过对这些参变量的数据分析,基本上可以实现对线 路中的设施进行自动控制的目的。无功补偿方式一般采用三相固定补偿、三相动态补偿和单相动态补偿相结合的方式。系统框架如图1所示。 图1 系统架构图F i g .1 Structure of t he sy stem 系统一般在强交电磁场环境中工作,为防止干扰信 号所造成的开关误动作,系统必须具有较强的抗干扰能力。因此,控制器的数据处理部分选用抗干扰能力和计算能力强的PI C18F4520单片机,输入端信号采用双光耦合的线性耦合器件进行隔离。同时,为保证提供的变量以及参变量数据的精度,前级采样互感器采用精度为 5%的互感器,运放采用失真较小的L M 134系列,A /D 转换部分采用AD7656。此外,系统选用20MH z 晶振, 智能无功补偿器的设计和实现 董鹏飞,等
1.概述 JKF8智能型低压无功功率自动补偿控制器（以下简称控制器）是低压配电系统补偿无 功功率的专用控制器，依据机械工业标准JB/T9663-1999及电力行业标准DL/T597-1996设 计,其控制物理量为无功功率和功率因数，有二种规格（最大6回路、最大12回路）。控制 器采用国际上最先进的微处理器进行智能测量与控制，可与各种型号的低压电容柜、屏配 套使用，具有功能完善，抗干扰能力强，运行稳定可靠，并在有谐波的场合下能正确显示 电网功率因数等特点，具有全自动模式，“傻瓜”式设计，是目前国内无功补偿控制器性价 比最好的产品之一。 型号及其含义： 输出回路规格 产品设计序号 控制物理量—复合型 低压无功补偿控制器 2.功能特点 2.1 采用无功功率、功率因数复合控制，确保低负荷时可靠投入，避免投切振荡。 2.2 实时显示网络状况，包括功率因数、电压、电流、有功功率、无功功率等五种参数。 2.3 自动识别取样信号极性，无极性接错之虑。 2.4 电网电压低于300V或超过设定值时自动快速（5秒）逐级切除已投入的电容器组，并 显示电压值。 2.5 当电流互感器次级信号小于150ｍA时，封锁电容器的投入，同时自动快速（5秒）逐级切除已投入的电容器组。 2.6 同组电容器切投封锁时间为3分钟。（电容放电时间） 2.7 有循环自检功能，便于电容屏出厂试验用。 3.使用条件 3.1环境温度：-10℃~+40℃ 3.2相对湿度：40℃≤50%，20℃≤90% 3.3海拔高度：≤2000m 3.4环境条件：无有害气体和蒸气，无导电性或爆炸性尘埃，无剧烈的机械振动 3.5工作电压：380V±20% 4.技术参数
按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。 （1）按照功率因数的提高计算 对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如图3.7所示： I 2r I 1 补偿前功率因数1cos ?,补偿后功率因数2cos ?，补偿前后的平均有功功率为 P ，则需要补偿的无功功率容量 )t a n (t a n 21? ?-=P Q 补偿 （3.1） 由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降， 线损的下降率 %100)cos (3)cos (3)cos ( 3%21 122 2211?-= ?R I R I R I P a a a ???线损 %100)c o s c o s (1221??? ? ???-=?? （3.2） 式中R 为负载侧等值系统阻抗的电阻值。 （2）按母线运行电压的提高计算 ①高压侧无功补偿 无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示： 图3.7 电流矢量图
P+jQ 补偿 图中， S U、U分别是系统电压和负载侧电压；jX R+是系统等值阻抗（不 含主变压器高低压绕组阻抗）；jQ P+是负载功率， 补偿 jQ是高压侧无功补偿容 量； 1 U、 2 U分别是补偿装置投入前后的母线电压。 无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系： 无功补偿装置投入前 1 1U QX PR U U S + + ≈ 无功补偿装置投入后 2 2 ) ( U X Q Q PR U U S 补偿 - + + ≈ 所以 2 1 2U X Q U U补偿 ≈ -（3.3） 所以母线高压侧无功补偿容量 ) ( 1 2 2U U X U Q- = 补偿 （3.4） ②主变压器低压侧无功补偿 无功补偿装置在主变压器的低压侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示： P+jQ 补偿 图3.8 系统等值示意图
文献综述 课题入门： 1.对无功功率的几点认识： 1.1什么是电力系统中的无功功率？ 1、电力系统从源头发电机到终端设备都是由非纯阻性元件组成的，因此必然存在无功功率的交换。 2、电感元件或电容元件虽然不消耗功率，但功率P瞬时值按正弦规律正负交替变化，这说明元件与外电路在不断的进行着能量交换。因此电感电容元件的瞬时功率又称为交换功率。元件交换功率的幅值越大，表面同样时间内“吞吐”的能量就越多，也即能量交换的规模越大。基于上面的分析，可得如下结论：电感元件的瞬时功率的幅值，可以作为衡量电感或电容元件与外电路能量交规模的指标，并称之为电感或电容元件的无功功率，用符号Q 表示。则Q=UI无功功率的单位为var。 3、然而电力系统中大部分的无功功率并非无用的功率，相反在电力传输当中起着什么重要的作用。许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递，磁场交变就需要与电源进行能量交换。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。 1.2为什么要进行无功补偿？ 一、减低电力系统网络损耗。 当电力系统运行时，在线路和变压器中将要产生功率损耗和电能损耗。通常配电网的损耗是由两部分组成的：一部分是与传输功率有关的损耗。它产生在输电线路和变压器的串联阻抗上，传输功率愈大则损耗愈大，这种损耗叫变动损耗，在总损耗中所占比重较大；另一部分损耗则仅与电压有关，它产生在输电线路和变压器的并联导纳上，如输电线路的电晕损耗、变压器的励磁损耗等，这种损耗叫固定损耗。 电力系统的有功功率损耗不仅大大增加了发电厂和变电所的设备容量，同时也是对动力资源的额外浪费。电能损耗还密切影响到电能成本，从而影响整个国民经济的效益。 电力系统各元件中的无功功率损耗相对来说较有功功率损耗还大，由于无功功率损耗要有发电机或其他无功电源来供给，因此在众多发、输电设备视在容量为一定的条件下，无功功率的增大势必相应减少发、输电的有功功率，即减少发、输电容量。而且，当通过输电线路和变压器输送无功功率时。也将引起有功功率损耗，这些对于电力系统来说都是非常不经济的。 我们应尽力采取措施去降低功率损耗和电能损耗，这从节约能源、降低电能成本、提高设备利用率等方面来看都是非常必要的。 配电网的降损措施只要有 1合理的使用变压器，采用节能型的变压器，同时避免经多级变压； 2重视和合理进行无功补偿。合理地选择无功补偿方式、补偿点及补偿容量，能有效地稳定系统的电压水平，避免大量的无功通过线路远距离传输而造成有功网损。对电网的无功补偿通常采用集中、分散、就地相结合的方式，具体选择要根据负荷用电特点来确定。一般的电网中，无功补偿装置安装在变压器的低压侧； 3对电力线路改造，扩大导线的载流水平 4调整用电负荷。保持均衡用电。调整用电设备运行方式，合理分配负荷，降低电网高
毕业设计开题报告 测控技术与仪器 集中式无功功率补偿器的设计—-硬件电路设计 1选题的背景、意义 我国互联电网已经进入了大电网、大机组时代，对电网质量和系统稳定的要求也日益提高，解决终端用户无功补偿设备综合控制的问题越显紧要然而目前我国绝大部分终端用户采用传统的补偿装置，控制方式落后，无法实现远距离和总体控制的要求提高补偿设备整体性效率和灵活性，是工作重点通过智能化电网建设，利用现代化通信技术，整合用户资源，实现终端的无功平衡，可有效地提高系统的功率因数，降低损耗，改善电网质量。 提高功率因数，合理地选择用电设备提高自然功率数外，广泛采用并联电容性负载的方法来补偿无功功率。传统的方法是采用固定电容补偿方法，它仅使用于负载固定、无功功率相对稳定的静态用电装置；随着微机控制技术和半导体器件的发展，利用计算机对电网进行实时检测、控制，并根据无功功率的变化，自动切换补偿电容，可以准确、快速地实现动态无功补偿，达到降低消耗、改善供电质量之目的。 无功补偿技术的发展，他存在以下意义。 (1)补偿无功功率,可以增加电网中有功功率的比例常数(2)减少发,供电设备的设计容量,减少投资,例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时,安装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之,增加0.52KW.对原有设备而言,相当于增大了发,供电设备容量.因此,对新建,改建工程.应充分考虑无功补偿,便可以减少设计容量,从而减少投资. (3)降低线损,由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ,所以提高功率因数后,线损率也下降了.减少设计容量,减少投资,增加电网中有功功率的输送比例,以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益.所以,功率因数是考核经济效益的重要指标,规划、实施无功补偿势在必行. 在第一个工业用晶闸管出现之前，电子半导体由于功率过小，在直流传动，
接线须知 1．信号取样原则：任取两相电压和余下一相电流，即取样电流信号的互感器所在相不要与电压信号相同。 2．取样电流必须自总负荷电流线，即电流信号互感器必须套于总进线柜母线段，不得取自电容屏。 3．10路补偿器的Uk在机器内部已经与工作电压Ub相接。 4．当交流接触器线圈工作电压为380V时，P点接A相；当交流接触器线圈工作电压为220V 时，P点接N线（零线）。 操作与运行 1．870补偿有两种运行状态：自动状态和手动状态，用户可通过按MODE键来进行自动/手动转换。当接通电源时，870I补偿器默认运行状态为自动运行状态，当有一定的用电负荷，ＣＯＳΦ显示超前，这是反相，可不用调换电流信号两根线，按870I面板上的反相按钮即可。 1．自动运行状态 自动模式下，870I补偿器内部微处理器实时监测电网参数，并根据功率因数作相应的自动投切动作。 2．手动运行状态 手动模式下，电容器的投切由用户操作控制，在此模式下，用户可以通过按+键做投入动作，按-键做投入动作，按－键做切除动作。 注：（1）不管是自动模式还是手动模式，当电网电压超过用户设置的过压值时，过压指示灯亮，补偿器逐级切除已投入的电容器，同时数码显示窗显示当前的电压值直到“过压”撤消。 （2）如果取样电流输入量小于是乎200mA，本机视为低电流，自动进入休眠状态，切除所有投入的电容器，数码窗不显示。 参数设置 在运行界面状态下连续按住mode键2秒即可进入用户设置状态，通过按mode键可依次各种设置值状态，按+键对所选设置增大调整，按—键对所选设置做减小调整，具体各参数的设置范围见表1。 注：在参数设置界面连续按住mode3秒返回运行界面的自动模式，此时参数存储到掉电保护存储中，如果补偿器处于参数设置界面，30S内用户没有按键盘操作，870I补偿器自动回复到运行界面的自动模式，但此时所作的参数修改被认为无效，不予存储。 常见故障及处理
没目标数值怎么计算？ 若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量： 功率因数从0.7提高到0.95时： 总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7 sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95 sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得) Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏) 电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.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,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压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,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理. 计算示例 例如：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cosφ =0.75， 现在需要安装动补装置，要求将功率因数提高到0.95，那么补偿装置的容量值多大？在负荷不变的前提下安装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？ 补偿前补偿装置容量= [sin〔1/cos0.75〕－sin〔1/cos0.95〕]×1000=350〔KVAR〕安装动补装置前的视在电流= 1000/〔0.4×√3〕=1443〔A〕 安装动补装置前的有功电流= 1443×0.75=1082〔A〕 安装动补装置后视在电流降低=1443-1082/0.92=304 〔A〕 安装动补装置后的增容量= 304×√3×0.4=211〔KVA〕 增容比= 211/1000×100%=21% 每小时的节电量〔304 ×400 ×5% ×√3 ×1 〕 /1000=11 (度) 每小时的节电量(度)
无功功率补偿装置及作用分析 摘要: 无功补偿是一项投资少、收效快的降损节能措施，对于降损节电、用电系统的安全可靠运行有着极为重要的意义。在我国配网和农网平均功率因数偏低的地区进行合理的无功补偿，能较大幅度地降低线损、提高设备利用率、改善电压质量、提高功率因数。我们要积极采用补偿电容器进行合理的补偿，以取得显著的经济效益。 关键词: 无功功率补偿；效益；功率因数 无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少、收效快的降损节能措施。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，形成无功补偿。装设无功补偿设备，提高功率因数，对于降损节电、用电系统的安全可靠运行有着极为重要的意义。 一、无功补偿概述 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。无功功率补偿装置的主要作用是：提高负载和系统的功率因数，减少设备的功率损耗，稳定电压，提高供电质量。在长距离输电中，提高系统输电稳定性和输电能力，平衡三相负载的有功和无功功率等。电网中常用的无功补偿方式包括：在变电所母线集中安装并联电容器组；在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；在单台电动机处安装并联电容器等。从无功补偿通常采用的方法来看，主要有低压个别补偿、低压集中补偿、高压集中补偿。这三种补偿方式的适用范围及优缺点分别如下： 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。 4.合理选择配变容量，改善配变运行 对负载率比较低的配变，一般采取“撤、换、并、停”等方法，使其负载率提高到最佳值，从而改善电网的自然功率因数。
JK 系列无功功率自动补偿控制器，适用于电容器补偿装置的自动调节（以下简称控制器），使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率，减少线损，改善供电的电压质量，从而提高经济效益。 二、工作条件 1. 海拔高度不高于2500米 2. 环境温度-25℃~+50℃ 3. 空气湿度在40℃时不超过50%，20℃时不超过90%。 4. 周围环境无腐蚀性气体，无导电尘埃，无易燃易爆的介质存在。 5. 安装地点无剧烈震荡。 三、技术数据 1. 基本技术参数 额定工作电压AC220/380V/50/60Hz 额定工作电流AC0-5A 50Hz 输出触点容量AC220 7A 50Hz 显示功率因数滞后0.01-超前0.01控制方式自动寻优/循环投切灵敏度100mA 防护等级外壳IP40 2. 控制参数可调范围及出厂整定值 技术参数参数值出厂设定值 产品型号 JKL5C 、JKG2B JKW5C、JKL5C 、JKL5B 、JKL5A
过压预置 230~300V可调步长1V 400~500V可调步长1V 245V/440V 延时预置 1~250s可调步长1s 30s C/K比值 0.01~1.00可调步长0.01 0.10 投入门限 0.80~0.99可调步长0.01 0.95 切除门限滞后0.91超前0.90可调步长0.01 1.00 控制组数 1~12 硬件允许最大值 四、开孔尺寸及型号说明 产品型号取样电压开孔尺寸 JKW5C 线电压380V 113×113mm JKL5C 线电压380V 113×113mm JKL5C 线电压220V 113×113mm JKL5B 线电压380V 140×102mm JKL5A 线电压380V 162×102mm JKG2B 线电压220V 162×102mm 五、操作说明 1. 功能选择 数码管（LED ）第一位显示功能代码，根据代码表，在自动时若按菜单键小于0.5S 则直接进入手动状态若超过1S 则可以循环选择扫有功能代码。（见代码表）