1.无功补偿
1.1.FACTS简介
柔性交流输电系统（以下简称FACTS）是美国电力研究所（Electric Power Research Institule，EPRI）N.G.Hnigornai 博士于1986年首先提出。它具有控制速度快、控制灵活、可靠性高、可连续调节、可迅速改变潮流分布等优点。近年来成为电力系统稳定控制的一个重要研究方向。
目前，主要的FACTS 装置包括三大类。第一类为并联装置，如静止无功补偿器（Static Var Compensator，SVC），它能够根据无功功率的需求自动补偿；静止无功发生器（Static Var Generator，SVG），它是最新出现的一种并联补偿装置，这是本文研究的主要对象。第二类为串联装置，如静止同步串联补偿器（Static Synchronous Series Compensator，SSSC）、晶闸管控制串联电容器（Thyristor Controlled Series Capacitor，TCSC）等。第三类为混合装置，如统一潮流控制器（United Power Flow Conrtollor ，UPFC）相间潮流控制器（Interphase Power Controller，IPC）等。
图1.1 无功补偿装置发展概况
传统的静态无功补偿装置是无功补偿电容器，它具有结构简单、经济、方便等优点。但是，它的阻抗是固定的，不能跟随负荷无功需求变化，也就是不能实现对无功功率的动态补偿。且目前由于电力公司推行无功“返送正计”，即过补偿视为欠补偿，不可调的静态无功补偿会使功率因数大幅下降，所以要研究可调无功补偿技术。
1.2.可调无功补偿技术方案
近几年，结合国外的先进技术，我国在无功补偿与谐波综合治理提出了许多可调无功补偿方案，无论哪种方案，都是力求基波下补偿牵引负荷感性无功功率，提高功率因数，并滤除（或抵消）指定谐波。主要方案有：
（1）真空断路器投切电容器。最大的优点是简单、投资省；缺点是合闸时，投切滤波支路有一个暂态的过程，会产生过电流过电压，影响电容器及串联电抗器的可靠运行；切除滤波支路时，触头上恢复电压较高，有开关重燃的可能，多次重复击穿时，电容器上产生很高的过电压，致使设备损坏。对电容器的投切冲击，IEC规定不超过1000次/年，加之开关寿命的限制，不能频繁投切，从而影响动态补偿效果。
（2）固定滤波器＋晶闸管调节电抗器（TCR）。固定滤波器按谐波要求设计，反并联晶闸管与电抗器串联，通过改变晶闸管触发角来调节流过电抗器的感性电流，使其与并联滤波器中多余的容性无功补偿电流平衡，满足功率因数要求。优点是固定滤波器长期投入，需要的晶闸管数量少，响应速度快，调节性能好，缺点是TCR也产生谐波。
（3）固定滤波器＋晶闸管调节变压器（TCT）。用高漏抗变压器代替方案（2）中的电抗器即得到这种补偿方案。由于高漏抗变压器制造麻烦，有功损耗大，这种补偿方案并没有得到广泛应用。
（4）固定滤波器＋可控饱和电抗器。调节饱和电抗器的饱和程度来改变流入回路的感性电流，使其与并联滤波器中多余的容性无功功率得以平衡，优点是固定并联滤波支路长期投入，不需投切，实现光滑可调，但同TCR一样要产生谐波，有损耗，噪声大。
（5）晶闸管投切电容器（TSC）。按照一定的寻优模式，设计多组某次或某几次滤波器，基波下各支路呈容性，分级改变补偿装置的无功出力；滤波器某次谐波下偏调谐，兼滤该次谐波。优点是损耗小，结构简单，速度响应快，不产生谐波，可以实现过零投切，不会产生像真空形状那样严重的过电压，缺点是每级都配相应的晶闸管，滤波效果受系统特性和投入组数的影响，一次性投资大。
（6）固定滤波器（FC）＋调压电容器（TC）＋调压电抗器（TL）。通过调节降压变压器低压侧的母线电压来调节连接在低压母线上的滤波器或电抗器的电压，从而改变其无功出力。调节时，用晶闸管通断，分接开关无载调节，可充分利用分接开关的机械寿命（达50－100万次）和晶闸管的电气寿命（理论上不受限制）。在实际应用中，也可加装FC来提供稳定的无功功率和实现滤波。
（7）有源补偿器。使用电力电子装置产生与负荷中谐波电流、负序电流相位相反的电流，使其相互抵消来满足电源的总谐波、无功电流的要求。这种方案补偿灵活，调节速度快，不会与系统发生谐振，但因电力电子设备价格昂贵，尚
未得到广泛应用。
（8）无源补偿器＋有源补偿器。采用有源滤波器产生与负荷中谐波电流相位相反的谐波电流，使其相互抵消来满足电源的总谐波电流的要求。比较成功的是无源、有源混合滤波器，它能扬长避短，充分利用无源补偿的大容量和有源补偿的灵活性、可控性，但其结构复杂、造价高、运行费用高。这一技术正在研究阶段。
1.3.有源滤波与静止无功补偿技术
近年来国内外有关单位对装设补偿装置综合治理电能质量的问题进行了广泛的研究和试验，提出了许多方案，其中有的方案已在现场实施投运。其中研究比较多的是有源滤波和静止无功补偿技术。所谓静止无功补偿，是指不用旋转元件而用不同的开关投切电容器或电抗器，使其具有吸收和发出无功电流的能力，用于提高电力系统的功率因数，稳定系统电压，抵制系统振荡等功能。静止无功补偿装置主要有晶闸管控制电抗器（TCR；Thyristor Controlled Reactor）、晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switched Capacitor），这两种装置统称为SVC（Static Var Compensator），还有基于可关断器件的静止无功发生器（SVG：Static Var Generator）
（1）晶闸管控制电抗器（TCR）
两个反并联的晶闸管与一个线性电抗器相串联，其单相原理图如图1.2所示，其三相多接成三角形。当触发角α=90°时，晶闸管全导通，此时电抗器吸收的无功电流最大；当触发角α=180°时，导通角σ=0°，此时电抗器无功电流为零。
图1.2 TCR补偿原理
导通角与补偿器等效导纳之间的关系为：
（1.1）触发角与导通角的关系为：
（1.2）
根据式（2.1）、（2.2）可知增大触发角α即可减小导通角σ，从而减小补偿器的等效导纳，这样就会减小补偿电流中的基波分量，所以通过触发角的大小就可以改变补偿器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的效果。由于单独的TCR 只能吸收无功功率，而不能发出无功功率，为了解决此问题，可以将并联电容器与TCR配合使用，构成静止无功补偿器SVC（FC+TCR）。
（2）晶闸管投切电容器（TSC）
为了解决电容器组频繁投切的问题，TSC装置应运而生。两个反并联的晶闸管将电容器并入电网或从电网中断开，串联小电抗器用于抑制电容器投入电网时可能产生的冲击电流。一般在补偿母线上设置几组合适的电容器支路（实际应用中一般设置成单调谐滤波器），TSC控制器根据牵引网电压与电流来计算需投入的电容器支路数量，按一定的寻优模式，通过晶闸管电子开关控制电容器支路的投入与切除，实现有级调节无功功率的目的，最终使得系统的功率因数保持在较高的水平。为节约投资，实际应用中是将牵引母线电压通过协调变压器降到一定的电压水平。TSC型静止无功补偿装置响应速度快，对无功电流有很好的补偿效果。TSC装置一般与电抗器相并联，构成SVC（TSC+TCR），以电容器作分级粗调，以电感作相控细调。
（3）有源滤波器（APF）
SVC 抑制谐波所采取的措施主要是将固定电容器支路设置为滤波器，滤除牵引负荷产生的3、5、7次谐波电流。应该看到，此措施对抑制谐波有一定的效果，但为了防止系统产生谐振，在实际应用中滤波器不能完全调谐，因此效果有限，不能很好地滤除注入系统的谐波。抑制谐波的一种趋势是使用APF。根据与系统连接方式的不同，APF分为串联型和并联型两种形式，在实际应用中主要采用并联型APF。并联型APF可单独使用，也可与无功补偿装置结合使用，其结合方式可与无功补偿装置并联，也可与无功补偿装置串联。这种滤波器采用全控型器件，工作在电压源变流器模式，通过实时控制，对频率和幅值都变化的谐波进行跟踪补偿，补偿特性不受电网阻抗的影响，因而受到广泛的重视，已在日本、欧美等国家获准广泛应用，并取得良好的效果。
（4）静止无功发生器SVG
SVG采用全控型器件。由于工作在电压源变流器模式，它不需要大容量的电抗器和电容器等储能元件。改变控制方法可使其发出的无功功率呈电容性，也可使其吸收的无功功率呈电感性，且可实现连续调节。采用PWM控制或多重化的结构，使其输出电流接近正弦波，不需附加额外的滤波器具体结构。从理论上讲，使用SVG补偿装置可使功率因数、谐波及负序均能达到满意的结果。此类装置自上个世纪90 年代中期以来，已在日本新干线上使用。在我国，在国家重点项
目京沪线电气化改造工程中南翔牵引站采用了SVG方案，这也是国内首例电气化铁路主动在牵引站内加装SVG装置。
2.SVG介绍
2.1.静止无功发生器主电路的拓扑结构
SVG 的主电路有电压型桥式和电流型桥式两种类型。直流侧分别采用的是电容和电感这两种不同的储能元件。对电压型桥式电路，还需要串联连接电抗器才能并入电网，电抗器能滤除装置投入时产生的谐波；对电流型桥式电路，还需要在交流侧并联上吸收换相产生的过电压电容器。其电路基本结构分别如图2.1所示。
图2.1 SVG的电路基本结构图
a）采用电压型桥式电路b）采用电流型桥式电路
在单相电路中，在负载和电源之间来回往返的是与基波无功功率有关的能量。但在三相平衡的系统中，不论负载功率因数是多少，三相瞬时功率的和是一定的，在任何时刻都等于三相总的有功功率。总的来看三相电路中电源和负载之间没有无功能量的传递，各相的无功能量是在三相之间来回往返的，在总的负载侧也就无需设置无功储能元件。因此，需要将三相各部分统一处理，而SVG正是将三相的无功功率统一处理的装置。理论上来说，SVG直流侧无需储能元件，但由于实际电路中存在谐波，能量会在SVG与电源之间交换。因此，通常会在SVG 的直流侧接上一定容量的储能元件（电容或电感），但这种储能元件的容量远比SVG所能提供的无功容量小的多。SVC所需储能元件的容量要大于等于其能提供的无功功率的容量。因此，同容量条件下，就储能元件的体积大小而言SVG 要比SVC要小的多。
电流型桥式电路发生短路故障时危害比较大，且效率低。所以在实际工程应用中大都采用电压型桥式电路。本文也将只对采用自换相的电压型桥式电路的SVG 进行研究。
2.2.静止无功发生器的基本工作原理
SVG的工作原理就是将自换相逆变器主电路通过电抗器并联在电网上，适当地调节逆变器主电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者通过对其交流侧电流直接控制，近而可以使该SVG发出或吸收目标无功电流，实现动态无功补偿。
SVG通过控制电力半导体开关器件的通断完成将直流侧电压转换成交流侧输出电压（频率同电网相同）。因此，正常工作时SVG就像一个交流侧输出接电网的电压型逆变器。当仅考虑基波频率时，SVG可以等效为一个与电网电压同频率的交流电压源，且这个电压源的幅值和相位是可控制的。
图2.2 为SVG的工作原理图（忽略其损耗时）。其中，：电网电压；：SVG 输出的交流电压；：电抗器L上的电压（和的相量差）。由基尔霍夫电压定律可得，为接电抗器上通过的电流，也是SVG从电网侧吸收的电流，控制近而可以控制。如图2.2所示在不考虑逆变器的损耗和SVG本身损耗，并将连接电抗器视为纯电感时，SVG不从电网吸收能量。在上述情况下，只需使和同相位，仅改变的幅值大小即可实现SVG 从网侧吸收的电流
的大小和方向的控制。具体控制相量原理如图2.2（b）所示。
当<时，电流滞后电压90°，工作在感性工况下，吸收感性无功；
当>时，电流超前电压90°，工作在容性工况下，吸收容性无功；
当=时，电流电压同相，不吸收无功。
图2.2 SVG等效电路及工作原理图（不计损耗）
a）单相等效电路b）向量图
在考虑损耗情况下，（如连接电抗器的损耗、逆变器本身的损耗），并将总的损耗等价为连接电抗器的电阻，在如此情况下SVG的等效电路如图2.3（a）所示，其工作原理如图2.3（b）所示。
图2.3 SVG等效电路及工作原理图（计及损耗）
a）单相等效电路b）向量图
由图2.3 可知，此时与相差90°，与相差比90°略小δ角，因此，必须有有功功率交换来供给整个装置的器件及开关损耗。也就是说，电流既有无功分量也有一定量的有功分量。与的相位差也是δ角。由图2.3（b）所示
其工作原理经计算可得SVG从电网吸收无功公式：。
调节δ即可调节SVG 从电网吞吐无功功率，如图2.3（b）所示。
当δ< 0时，Q <0，即当>时。SVG工作于容性工况，i 超前，吸收容性无功；
当δ> 0时，Q >0，即当<时。SVG工作于感性工况，i 滞后，吸收感性无功；
当δ= 0时，SVG不吸收无功。
在图2.4 中，将SVG本身的损耗也等价到连接电抗器电阻中考虑。事实上，这部分损耗发生在逆变器内部，应该由逆变器从交流侧吸收的有功能量补充。因此，实际上与的相位差比90°略小。
工程实际中还有一种在直流侧并联直流电压源（如蓄电池）提供损耗能量的方案。其工作原理图如图2.4所示。在相位上，电流与网侧电压相差90°，与变流器输出电压的相差90°+δ。
图2.4 损耗能量由直流侧电源提供时SVG的工作向量图
无功补偿控制器 产品概述 JKWZ-200无功补偿与配电监测控制器(以下简称控制器) ,具有无功补偿、数据采集、通讯等功能，适用于交流50Hz、0.4kV低压配电系统的监测及无功补偿控制，以达到最大限度的节能降耗、提高电网质量的目的，该产品经过十多年的持续改进应用，有近万只的连续运行，产品稳定可靠。 1. 数以电压、功率因数、无功功率等综合判定条件投切电容，无投切振荡，无投切呆区，具有控制精度高，装置补偿效果好。 ＪＫＷＺ无功补偿控制器 2. 多种投切模式，共补、分补、混合补偿多达12路6种组合。 3. 支持短信模式，短信息和手机兼容，可以使用手机直接查看或设置参数。
4. 中文液晶显示，界面友好。可分相分级对三相不平衡的配电系统无功进行精确补偿。 5. 具有过压、欠压，并能故障闭锁，保护补偿装置；控制器数据可通过485通讯上传至主控室，便于管理。 6. 控制器对外联系的部分均采用多种信号隔离措施---如电磁隔离、光电隔离等，以提高控制器的抗干扰能力。 7. 自适应频率算法，输入信号在45-55Hz之间变化，均可实现正常数据采集功能。相位自动识别，接线简单。 8. 器具有功耗低、安装方便、匹配方式灵活多样、适应多种运行环境等特点。 9. 路板采用多层表面贴装技术，减少了电路体积，减少发热，提高了控制器的可靠性。 10. 控制器采用整体面板、封闭机箱，强弱电严格分开，同时在软件设计上也采取相应的抗干扰措施，控制器的抗干扰能力大大提高，对外的电磁辐射也满足相关标准。 11. 在采样回路中，选用高精度、高稳定的16位AD模数转换器件,保证正常运行的高精度,避免因环境改变或长期运行而造成采样误差增大。
交流电在通过纯电阻的时候，电能都转成了热能，而在通过纯容性或者纯感性负载的时候，并不做功。也就是说没有消耗电能，即为无功功率。当然实际负载，不可能为纯容性负载或者纯感性负载，一般都是混合性负载，这样电流在通过它们的时候，就有部分电能不做功，就是无功功率，此时的功率因数小于1，为了提高电能的利用率，就要进行无功补偿。 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性电抗，在运行过程中需要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、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。这种做法称为无功补偿。 配电网中常用的无功补偿方式有哪些？ 无功补偿可以改善电压质量，提高功率因数，是电网采用的节能措施之一。配电网中常用的无功补偿方式为：在系统的部分变、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置；在高低压配电线路中分散安装并联电容机组；在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿。 1、就地补偿 对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。就地补偿是最经济、最简单以及最见效的补偿方式。在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器跟着一起投入，切除时一块切除，实现了最方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。 2、分散补偿 当各用户终端距主变较远时，宜在供电末端装设分散补偿装置，结合用户端的低压补偿，可以使线损大大降低，同时可以兼顾提升末端电压的作用。 3、集中补偿 变电站内的无功补偿，主要是补偿主变对无功容量的需求，结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定；110KV变电站可按15%-20%来确定。 4、调容方式的选择 (1)长期变动的负荷 对于建站初期负荷较小，以后负荷逐渐增大的情况，组装设无载可调容电容器组。户外安装时可选用可调容集合式电容器；户内安装时可选用可调容柜式电容器装
SVG无功补偿装置讲解说明 一、SVG无功补偿装置的应用场合 凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家； 2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况； 3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿； 4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波； 5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上，自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高
试析10KV配电网的无功补偿策略 摘要：近年来，随着我国社会经济的飞速发展和电力系统建设的不断深化，对电源电压的质量要求不断的提升。本文将对10kv配电网的无功补偿问题进行研究，并在此基础上提出一些建设性建议，以供参考。 关键词：10kv配电网；无功补偿；策略；研究 abstract: in recent years, with the deepening of electric power system and construction of the rapid development of social economy in our country, the power supply voltage quality requirements improve. this paper will study the wattless power compensation of 10kv distribution network, and puts forward some constructive suggestions, for reference. keywords: 10kv distribution network; wattless power compensation strategy; study; 中图分类号：u224.3+1文献标识码：a文章编号：2095-2104（2013）随着城市化和工业化建设进程的不断加快，导致电力负荷激增，现行的配电网供电能力表现出明显的不足，很多时候显得力不从心、捉襟见肘。然而，10kv配电网的可靠性与供电能力，直接关系着国民经济的发展和人民的生产生活用电。因此加强对10kv配电网的无功补偿研究，具有非常重大的现实意义。 1、10kv配电网无功管理现状 据调查显示，当前我国多数供电企业所采用的是变电站内的无功
(四) ABB无功补偿解决方案 ABB无功功率补偿主要元件清单 CLMD-ABB低压电力电容器 1.CLMD低压电容器是ABB比利时公司进口产品，电压范围是从220V到 1000V，频率是50/60HZ，其能够满足系统电压、电流、频率的性能水平要求。 2.干式设计：CLMD使用干式电介质绝缘材料，避免了污染环境和泄漏的危险。 3.CLMD电容器重量非常轻，便于运输和安装。 4.极低损耗：CLMD介质损耗少于每千乏0.2瓦，总损耗包括放电电阻在内， 少于每千乏0.5瓦。 5.安全性：CLMD电容器备有放电电阻器，每个电容芯都有热均衡器以提供有 效的热耗散。 6.CLMD寿命长，具有自我恢复功能。当如果电介质的绝缘材料出现故障，临 近的金属电极会及时气化，把故障隔离，使电容器正常运行。 7.CLMD电容芯内部有独特的隔离器，能够在每个元件在寿命结束时有选择性 的把电容器从电路中隔离开来。
8.CLMD具有防火性能，所有电容芯元件有蛭石环绕。蛭石是一种无机，惰性， 防火及无毒性的粒状材料，能够吸收箱体内产生的能量，熄灭任何火焰。9.CLMD电容器的引线端子采用坚固的材料，避免了安装时发生损坏，减少了 维修量。 10.CLMD电容器符合国际电工委员会IEC31-1、IEC31-2的要求。 RVC-ABB功率因数控制器 1.ABB公司的RVC功率因数控制器是ABB比利时公司进口产品，其能够满足 系统电压、电流和频率的性能水平要求。 2.ABB公司的RVC功率因数控制器运行方式灵活，有自动运行模式，手动运 行模式，自动设定模式，手动设定模式四种，方便用户使用。 3.RVC调试功能强大，能够设定目标功率因数，控制器灵敏度C/K，相移，切 换延时，输出，电容器切换顺序，而且具有很好的自动初始化功能。 4.RVC采用液晶显示，液晶显示屏对比度用温度自动补偿，用户界面友好，方 便用户手动操作，能够显示功率因素，报警信号，超温信号，电容器需进行切换的指示信号。 5.具有各种报警功能：所有输出回路均被接通后，如果6分钟内功率因素不能 达到目标值则报警，内部温度上升到85摄氏度报警，电源掉电报警并随即切断所有电容器。 6.最大环境温度额定值为70摄氏度，对谐波不敏感。 RVC部分参数
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
NWK-G系列 智能型无功补偿控制器 使用说明书 一、简介 NWK-G系列智能型无功功率自动补偿控制器是低压配电系统补偿无功功率专用仪器，可与各型号低压静电电容屏配套使用。NWK1-G型（开孔尺寸为本113×113mm）,NWK2-G型（开孔尺寸为162×102），输出路数各有4、6、8、10路四种规格。本机博采国内外先进技术，采用进口单片机控制，具有体积小、重量轻、功能完善、操作简单、抗干扰能力强、运行稳定可靠、补偿精确等突出优点。依据JB/T9663-1999国家最新专业标准设计，一次性通过机械工业部天津电气传动研究所发配电及电控设备检测所的型式试验，主要性能指标达到国内先进水平，是低压电容屏厂家首选产品。 二、功能特点 1、采用国外先进芯片，增加了断电记忆功能。即在系统断电及控制器复位时，参数及程序自动记忆，不丢失；供电恢复后控制器仍按断电前所设定的参数进入自动运行状态，实现无人操作化。 2、LED数字显示电网功率因素，显示范围：滞后（0.00~0.99），超前（0.00~0.99）。 3、通过面板三个功能键能完成数字显示COSφ设定值，延时设定值，过压设定值的设定。简明的人机对话，使操作极为方便。 4、当电网电压超过本机过压设定值时，COSφ表自动转换显示为电网当前的电压值，同时自动快速逐级切除已投入的电容组。 5、判别取样电流极性（自动识别极性），并自动转换。给安装调试使用带来极大方便。 6、当取样讯号线开路或无输入取样电流信号时，本机数字COSφ自动显示https://www.doczj.com/doc/0612449850.html,。 7、输出动作程序为先接通先分断，先分断先接通的循环工作方式及适应于就地补偿装置动作程序要求的1、2、2、2、2、1编码工作方式。 8、具有手动/自动转换，置自动时，本机自动跟踪电网功率因素及无功电流，控制电容器自动投入或切除，置手动时在本机上能实现手投或手切。 9、有超前、滞后、过压、欠流LED指示灯指示。LED提示编程输入。 10、抗干扰能力强，能抵御从电网直接输入的幅值2000V的干扰脉冲，高于国家专业标准。 三、使用条件 1、海拔高度不超过1000米。 2、环境温度不高于+40℃，24小时内平均温度不超过+35℃，最低环境温度不低于－10℃。 3、空气相对湿度不大于85%（在25℃时）。 4、周围环境，无易燃易爆的介质存在，无导电尘埃及腐蚀性气体存在。 5、电网电压波动范围不大于本机额定电压±10%。 五、安装方式 NWK1-G外型采用42L6系列仪表结构，外形尺寸120×120×80mm，安装开孔113×113mm，嵌入深度为80mm,侧面设安装孔，紧固附件的挂钩插入孔内，旋附件上的螺丝即把控制器固定在屏上。 六、接线方法 1、控制器电压U1、U3接B相、C1、图2） 2、取样电流端I1、I2必须取自总负荷（总柜）A相电流互感器次级，不得取自电容屏。 开孔 3、COM为控制器输出端1~10组内部继电器的公共源，交流接触器J线圈电压220V。 NWK1-G型接线图（图1）略 （如果接触器线圈电压为380V，公共端接火线） 控制固态继电器接线图（图2）略
CECS 32-1991 并联电容器用串联电抗器设计选择标准.chm CECS S33-1991 并联电容器装置的电压、容量系列选择标准[附条文说明] .chm DL 442-1991 高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件.pdf DL 484-1992 静态零序补偿型电抗继电器技术条件.doc DL 5014-1992 330～500kV变电所无功补偿装置设计技术规定.pdf DL／T 597?1996 低压无功补偿控制器订货技术条件.pdf DL／T 604-1996 高压并联电容器装置订货技术条件.pdf GB 11024-1989 高电压并联电容器耐久性试验.pdf GB 15166.5-1994 交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器.pdf GB 3667-1997 交流电动机电容器.pdf GB 3983.1-1989 低电压并联电容器.pdf GB 3983.2-1989 高电压并联电容器.pdf GB 50227-1995 并联电容器装置设计规范.pdf GB 50227-1995 并联电容器装置设计规范条文说明.doc GB 6565-1987 交流高压断路器的开合电容器组试验.doc GB 6915-1986 高原电力电容器.pdf GB 6916-1986 湿热带电力电容器.doc GB 7675-1987 交流高压断路器的开合电容器组试验.pdf GB／T 15576-1995 低压无功功率静态补偿装置总技术条件.pdf GB／T 2900.16-1996 电工术语电力电容器.pdf GB／T 4705-1992 耦合电容器及电容分压器.doc GB／T 4787-1996 断路器电容器.pdf JB 7113-1993 低压并联电容器装置.pdf JB 7115-1993 低压无功就地补偿装置.pdf JB／T 7111-1993 高压并联电容器装置.doc JB／T 7112-2000 集合式高电压并联电容器.doc JB／T 7113-1993 低压并联电容器装置.doc JB／T 7115-1993 低压就地无功补偿装置.doc JB／T 7613-1994 电力电容器产品包装通用技术条件.doc JB／T 8168-1999 脉冲电容器及直流电容器.doc JB／T 8169-1999 耦合电容器及电容分压器.doc JB／T 8596-1997 交流电动机起动用电解电容器.doc JB／T 8958-1999 自愈式高电压并联电容器.pdf JB／T 9663-1999 低压无功功率自动补偿控制器.doc SD 205-1987 高压并联电容器技术条件.pdf SD 325-1989 电力系统电压和无功电力技术导则(试行).pdf SDJ 25-1985 并联电容器装置设计技术规程(试行).doc ZBK 48003-1987 并联电容器电气试验规范.doc 电力系统电压和无功电力管理条例.doc
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。
如何合理选择无功补偿装置 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，而在投入期间，此时电网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除，周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质有密切关系，所以说这个参数需要根据现场情况整定，要在保证系统安全的情况下，再考虑补偿效果。 2. 瞬时投切方式 瞬时投切方式即人们熟称的"动态"补偿方式，应该说它是半导体电力器件与数字技术综合的技术结晶，实际就是一套快速随动系统，控制器一般能在半个周波至1个周波内完成采样、计算，在2个周期到来时，控制器已经发出控制信号了。通过脉冲信号使晶闸管导通，投切电容器组大约20-30毫秒内就完成一个全部动作，这种控制方式是机械动作的接触器类无法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿装置有着广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制造这类装置且有的生产厂已经生产出很不错的装置。当然与国外同类产品相比从性能上、
无功补偿相关知识 一、无功补偿基础知识 在电力系统的输、变、配电设备和用电设备中所消耗的功率分为两种：一是把电能转换为机械能、光能、热能、化学能并在用电设备中真实消耗掉的功率，称有功功率；二是为了在变压器或电动机电感线圈中产生和维持磁场以及在电容中维持电场所消耗的功率，称无功功率。 1、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，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容性负荷输出的无功功率中得到补偿。 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。 3、什么是动态无功补偿？ 动态无功补偿是根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿。 4、进行就地动态补偿的意义是什么？ 就地动补的意义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。 5、动态补偿与静态补偿的主要区别及优点是什么？ 静态补偿投切速度慢，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。动态补偿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。 二、无功补偿节能效益分析 1、降低系统传输总电流，从而提高变压器的负载能力。 2、无功补偿改善电能质量，延长用户电气设备的使用寿命，提高企业产品的出成率。 电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。即安装补偿电容后电压损失减小了,由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。 3、无功补偿降低电能损耗，减少输电线路及变压器的发热损耗。 安装无功补偿主要是为了降损节能。为了满足无功功率的需要，使电网功率因数达到规定的要求，应在电力网中适当地方装设足够容量的无功补偿设备。4、无功补偿挖掘发供电设备潜力，增加变压器及输电线路的利用率，从而减少设备投资费用。
…..公司 低压动态无功补偿及谐波治理方案 北京XXXXXXX有限公司 2014年8月15日
目录 一、绪论 (3) 二、概述 (3) 三、采用标准 (4) 四、动态无功补偿滤波技术方案设计 (5) 4.1、设备总体概述 (5) 4.2、无功补偿消谐装置整体描述 (6) 4.3、系统设计 (7) 补偿系统补偿效果仿真图： (11) 4.4功能描述 (13) 4.5 控制策略 (14) 4.6后台数据管理系统及控制特性 (14) 4.7系统组成 (15) 五、供货清单 (15)
一、绪论 随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可控、全控晶闸管作为为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出。诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐波无功电流对供电系统的影响等。上述电力电子设备是谐波产生的源头。谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面： ?谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。 ?谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。 ?谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电器设备不能正常工作，导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。 ?谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。 ?谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热，寿命缩短，甚至损坏。 ?谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不良后果。 二、概述 根据贵公司提供的相关资料分析、计算和仿真（附件5配合仿真图），结合我公司多年来对轧机进行动态无功功率补偿及谐波抑制技术的经验和对轧机电气系统、生产工艺的透彻掌握，综合提出本方案，确保补偿装置投运后接入点的功率因数在0.92（含0.92）以上，各次谐波含量达到国标要求。
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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
变电站工程TSC+HVC无功补偿技术规格书 02月
1.总则 1.1本技术规范书用于变电站工程高压( TSC+HVC) 无功功率补偿项目。在本规范书中提出了该设备的功能、性能, 结构、参数、动力及控制、综合保护方面的技术要求。解释权归买方。 1.2本技术规范书提出的是最低限度的技术要求, 并没有对一切技术细节作出规定, 没有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和相关的国际、国内有关标准的优质产品, 并提供产品型式试验报告, 对国家有关安全、环保等强制性标准必须满足其要求。 1.3如果供方没有对本规范书中的条文提出书面异议, 则意味着供方提供的产品完全符合本技术规范和有关的国标要求。否则, 由此引起的异议由供方负责。 1.4本技术规范书所使用的标准如遇有与供方所执行的标准发生矛盾时, 按较高标准执行。 1.5在合同签订后, 需方有权提出因标准、规范、规程、现场条件变化而产生的修订要求, 具体事宜由供、需双方协商确定。 1.6本技术规范书经供需双方确定后作为合同的技术附件, 与合同正文有同等效力。 1.7供方在投标书中应采用国际单位制。 1.8设备采用的专利技术涉及到的全部费用均被认为已包含在设备报价中, 由此引起的专利纠纷和费用全部由供方负责。 1.9供方对变电站工程高压( TSC+HVC) 无功功率补偿成套设备负
全责( 包含辅助系统、电控设备、综合保护设备) , 由此引起的引进费用也由供方全额承担。 1.10本工程要求投标方提供高压TSC、HVC的型式试验报告及高压生产许可证, 并具有三套以上煤炭行业的供货业绩。 2.招标项目名称及内容 成套装置安装在下列范围内: 宽( 9800) ×深( 1800) ×高( 2600) 3．采用的标准 GB50227-95 《并联电容器成套装置设计规范》 GB3983.2-1989 《高压并联电容器》 JB7111-93 《高压并联电容器装置》 DL/T604-1996 《高压并联电容器装置订货技术条件》 GB50227-95 《并联电容器装置设计规范》 DL462-1992 《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》GB15166.5-1994 《交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器》JB5346-1998 《串联电抗器》 GB10229-1988 《电抗器》 GB11032- 《交流无间隙金属氧化锌避雷器》
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
福州大学 本科生毕业设计（论文）文献综述 题目：电网电容式无功补偿器的系统设计 姓名： 学号： 系别：电气工程系 专业：电气工程及其自动化 年级： 2008级 指导教师： 年月日
文献综述 引言 进入21世纪伴随着国家经济的高速发展，国家电力工业的任务也更加艰巨，伴随着经济的发展我国的电力行业也在与时俱进。由于工业的发展现代电网中的无功损耗也急剧增大，使电网电能质量恶化，同时也加重了线路和变压器的负担和损耗。如今国家正在倡导节能减排，因此电网中的无功补偿问题越来越引起学者们的关注。无论是在工业负载还是生活负载中，阻感负载都占有很大的比例，比如变压器、异步电动机和很多的家用电器都是阻感性负载。这些负荷的自然功率因数都比较小，它们所消耗的无功功率在电力系统传输的的电量中占有很高的比例。如果能够减小线路中的无功功率就能够提高电能的传输效率。 公共电网中的电能品质己经得到人们越来越多的认识和重视。对电网影响严重的工厂配电网及电能质量的治理必将会带来显着的效果和影响。本设计的无功补偿的主要作用是提高功率因数以减少设备容量和功率损耗、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。 无功电流补偿实现手段正趋于与电力电子技术的结合。结合方式有三种:一是为投切电容器的开关;二是作为无功输出的调节开关;三是引入电力电子变流技术,将变流器作为无功电源,以补偿无功。目前在我国广泛使用的以SVC 为代表的传统的无功补偿装置,国内外对SVC 的研究集中在控制策略上,模糊控制、人工神经网络、和专家系统等智能控制手段也被引入SVC 控制系统,使用SVC 系统的性能更加提高。但是由于无功补偿新技术与新装置,即SVG等的突出优点,使得无功补偿技术未来发展的方向主要以电力电子及其逆变技术为核心开发出的性能更为优越的装置。 无功补偿和谐波抑制始终有着密切的关系,两者的技术发展与进步是相互协调的。有源滤波器可以克服无源滤波器在实际运行中补偿特性易受电网阻抗变化和运行状态影响,与系统发生谐波放大甚至并联谐振的缺陷。若将无源滤波器和有源滤波器相结合构成混合滤波器,相互取长补短,兼有两种滤波器优点,这种方案是谐波抑制方案研究的热点。更为积极的方法是单位功率因数变流器,它是不产生谐波且功率因数为 1 的新型变流器,它将有力地推动无功补偿和谐波抑制新技术的进步,前景十分广阔。
无功补偿设备主要分类简介 无功补偿是电力系统及电力设备稳定运行的重要保障，无功补偿设备也是输配电网必备的重要设备。无功补偿设备大致可分为三类：调相机、静止无功补偿装置（Static Var Compensator，SVC）、静止无功发生装置（Static Var Generator，SVG）。 调相机或称同步调相机、同步补偿机是较早出现的一类无功补偿设备。调相机实际是一台空载运行的同步电动机，利用同步电动机在不同励磁电流下的发出或吸收无功电流的能力起到无功补偿作用。当正常励磁时，调相机的电枢电流接近于零；过励磁时，调相机向电网发出无功电流；欠励磁时，调相机从电网中吸收无功电流。因此，调相机经常运行在过励状态，励磁电流较大，损耗也比较大，发热比较严重。为方便运行起见，调相机一般与发电厂中的同步发电机组或负荷端的异步电动机组安装在一起，容量较大的调相机还需要采用氢气冷却。以上缺点均大大限制了调相机的应用范围，目前除在高压直流输电线路的终端作动态无功支持外，已很少使用。 SVC是目前应用最为广泛的一类无功补偿设备。单就字面而言，SVC中的“Static”即静止，是相对于调相机的旋转而言，因此除调相机和SVG之外，凡是用电感或电容进行无功补偿的装置均可称作SVC。按国际大电网会议的定义，SVC可分为以下7类：机械投切电容器（MSC）、机械投切电抗器（MSR）、自饱和电抗器（SR）、晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电抗器（TSR）、自换向或电网换向转换器（SCC/LCC）。实际上以上7类仍未能涵盖全部SVC设备，例如MCR(Magnetic Control Reactor)——磁阀式可控电抗器设备以及由以上两类或几类技术混合构成的设备。一般认为应慎重使用SVC这一名词，因为其所能指代的范围过于宽泛。 在种类繁多的SVC设备中，一般可按控制/投切设备的种类分为机械投切型及电力电子型两大类，通常所称的SVC设备也是指这两类。前者一般包括机械投切电容器（MSC）、机械投切电抗器（MSR）等，共同特点是采用机械投切开关如接触器、遥控断路器等作为投切设备，其优点是鲁棒性较好、不易受谐波干扰等，缺点则是响应时间长、一般只能分级投入不易实现动态无级补偿等。后者一般包括晶闸管控制电抗器（TCR）、晶闸管投切电容器（TSC）、晶闸管投切电
0.4kV无功补偿装置 技术规范书 买方：青岛双星轮胎工业有限公司 卖方： 2015年月 一、总则 1.1 本技术协议适用于青岛双星轮胎工业有限公司环保搬迁转型升级绿色轮胎智能化示范基地电气配套建设项目。它提出了0.4kV无功补偿装置及附属设备功能设计、选材、制造、检测和试验等方面的技术要求。 1.2 为避免无功补偿导致的谐波放大及电容器过电流，采用串联7%电抗器设备，防止五次以上谐波的放大，同时起到分流谐波电流的作用。 1.3 卖方提供的所有图纸、文件、铭牌均用中文，每颗电容应有铭牌，标明：厂名、额定电压、频率、容量等。 1.4 本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。卖方应提供符合本协议书和有关最新国家标准、电力行业标准的优质产品。 1.5 本协议书所使用的标准如与卖方所执行标准不一致时，应按水平较高标准执行。 1.6卖方要提供关键元器件清单及供应商质保书和供应能力承诺。 1.7卖方要提供国家权威部门出具的半导体电子开关控制投切电容器成套设备检验报告及CCC认证报告。 1.8本技术规范书经买卖双方确认后作为合同的技术文件，与合同正文具有同等法律效力。随合同一起生效。本协议书未尽事宜，双方协商确定。
1.9卖方需根据图纸中标注的实际容量对无功补偿设备进行合理分组配置。补偿柜外观颜色与低压柜一致（RAL7035）。 二、技术标准 应遵循的主要国家标准和行业标准： GB50150-2006 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》 GB50171-2012 《电气装置安装工程盘、柜及二次回路结线施工及验收规范》GB/T 12747.1-2004 《标称电压1kV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器》GB/T 12747.2-2004 《标称电压1kV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器》GB/T 15576-2008 《低压成套无功功率补偿装置》 GB/T 22582-2008 《电力电容器低压功率因数补偿装置》 GB/ 15945-1995 《电能质量电力系统频率允许偏差》 GB/ 12326-2000 《电能质量电压允许波动和闪变》 GB/ 15543-1995 《电能质量电压允许允许不平衡度》 GB/14549-93 《电能质量公用电网谐波》 GB/12325-90 《电能质量供电电压允许偏差》 JB/T 7115-2011 《低压电动机就地无功补偿装置》 JB/T 8958-1999 《自愈式高电压并联电容器》 GB /T 14048.1-2006 《低压开关设备和控制设备》 NB/T 41003-2011 《标称电压1000V及以下交流电力系统用自愈式并联电容器 质量分等》 DL /T 842-2003 《低压并联电容器使用技术条件》 以上仅列出主要标准但不是全部标准。
滤波补偿与无功补偿的区别 一、综述 普通无功补偿装臵实现无功功率补偿是通过投切400V的普通电容器来实现的。 普通电容器的电压等级是400V，过压能力是1.1倍，过流能力是1.3倍。谐波会叠加在基波上对电容器产生冲击，使电容器处于过压过流的状态，极易产生电容器的损坏或谐振事故。电容器的故障会使功率因数下降，功率因数低于0.9供电公司会进行处罚。 滤波补偿装臵实现无功功率补偿是通过投切电容电抗LC串联电路来实现的。 滤波电容器的电压等级是480V，过压能力是1.1倍，过流能力是2.0倍。串联滤波电抗器会对电容器实现保护，同时电容器的技术参数较高，所以能实现电容补偿的安全运行。电容电抗串联回路具有调谐频率（P7-189Hz），对低于这个频率的基波呈容性实现无功补偿的功能，对于高于这个频率的谐波电流呈感性，呈现低阻抗的滤波功能，也就是说在实现无功功率补偿的同时滤除系统中的谐波。 二、从谐波对电力系统的影响来说明普通无功补偿与滤波补偿的区别 谐波造成电网污染，电网电压的严重畸变，影响线路的稳定运行和电网的质量，近年来供电部门对此越来越重视，要求用户将系统谐波的畸变率控制在安全线以下，所以普通的无功补偿装臵会淡出市场
被滤波补偿所取代。 三、对电力设备的影响来说明普通无功补偿与滤波补偿的区别 A、由于谐波趋肤效应的影响，电缆电线过热，绝缘老化加速，易损坏并导致线间短路和接地故障引起电气火灾和人身电击事故；造成能源浪费同时降低电缆铜排使用寿命； B、变压器和马达的过热，损坏甚至于烧毁； 补偿功率因数的装臵上还可能由于谐波的放大，产生并联电容器过热、损坏或谐振事故； C、断路器及漏电保护装臵、接触器、热继电器等电气保护元件过热，失灵，误动作，接地保护装臵功能失常； D、中性线过负荷、发热，甚至于烧损、着火； E、谐波导致继电保护装臵误动作，导致开关元件误动作，使电气测量仪表计量不准确； F、谐波在负载与负载间相互影响，降低了生产设备的操作精度与工艺准确度。 普通无功补偿完全没有消谐功能，滤除谐波最经济的方法就是使用滤波补偿装臵来实现无功补偿与滤除谐波的双功能。 四、产生对计算机网络、通信、有线电视等弱电系统设备的干扰，从这方面说明普通无功补偿与滤波补偿的区别 现代工程项目非常重视弱电系统的安全运行，所以滤波补偿装臵取代无功补偿装臵是科技发展的需要。