无功补偿基础知识经典共85页

技术关于无功补偿的基础知识（全）出品｜正尔科技撰写｜姚康1、什么是谐波和基波？电力网络中呈周期性的变化的电压或电流的频率即为基波（又称一次波），我国电网规定频率是50Hz,所以基波是50Hz。

电力网络中除基波（50Hz）外，任一周期性的电压或电流信号，其频率高于基波（50Hz）的称为谐波。

2、无功补偿（Reactive power compensation）：在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，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电网的损耗，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。

随着我国用电需求和电力设备的增加，对供电的可靠性和供电质量提出了更高的要求。

在电力系统中安装无功补偿装置是提高电能质量和降损的重要手段。

而电力电子技术、智能化系统控制技术的发展也为无功智能补偿技术的应用提供了保障。

一、加强电网无功补偿的重要意义电力系统无功分布是否合理，不仅关系到电力系统向用户提供电能质量的优劣，而且还直接影响电网自身运行的安全性和经济性。

无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足电网安全、经济运行的需要。

目前应用于配电网无功补偿的主要方式有以下几种：1、变电站集中补偿：主要目的是平衡输电网的无功功率，改善输电网的功率因数，提高系统终端变电所的母线电压，补偿变电站主变压器和高压输电线路的无功损耗。

变电站集中补偿一般和主变调档一起用VQC系统进行自动控制。

区域内多个变电站的无功补偿装置联合起来可组成区域电压无功自动控制系统（AVC）。

2、低压集中补偿：一般指在公变的低压侧进行集中并联电容器补偿。

无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿相关知识相关知识相关知识相关知识一一一一、、、、无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿基础知识基础知识基础知识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。

二二二二、、、、无功补偿无功补偿无功补偿无功补偿节能效益分析节能效益分析节能效益分析节能效益分析1、降低系统传输总电流，从而提高变压器的负载能力。

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。

无功补偿基础知识及供用电政策1.基本概念1）有功功率当电能转换成其它型能量时，如：电流通过白炽灯发光，通过电动机的传动使电能转换成机械能，通过钢厂电弧炉使电能转换成热能，通过化工厂的电解槽使电能转化成化学能等，这些在能量的转变过程中做功的电能，叫做有功电能，也称其为有功功率。

有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率。

式中有功功率的单位W（瓦），通常用KW表示。

线电压的单位为V（伏），视在电流I为单位A（安）。

2）无功功率在交流电路中，除了电阻负载以外，还有电感负载和电容负载。

如在电力网中使用最多的电动机与变压器，在运行中要产生磁场，而电容器及空载输电线则产生电场。

交流电在电源与这类电感或电容负载之间往返流动，在流动中通过磁场或电场时，不会使电能转换成热能、机械能、化学能或其他任何类型的能量。

此电能既不做功也不消耗，这种电能我们称它们为无功电能，也称其为无功功率。

无功功率绝不是无用功率，它的用处很大。

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。

因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

式中无功功率的单位为Var（乏），通常用Kvar表示。

线电压的单位为V（伏），视在电流I单位为A（安）。

a)感性无功功率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，这类负载产生的无功功率为感性无功功率；b)容性无功功率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，这类负载产生的无功功率为容性无功功率；3）视在功率有功功率与无功功率的向量和称之为视在功率，用S表示。

有功电流与无功电流的向量和称之为视在电流。

4)功率因数有功功率与视在功率的比值，称为功率因数。

功率因数是一个比值，没有单位。