电力电容器及无功补偿培训讲义

无功补偿专题培训▲无功功率的产生工作在磁场的电力负载（电动机，扼流圈，变压器，感应式加热器，电焊机）都会产生不同程度的电滞，即所谓的电感。

感性负载有这样一种特性—即使所加的电压改变方向，感性负载的这种滞后仍能将电流方向（如正方向）维持一段时间。

当电流和电压反向时，电流和电压之间存在相位差，此时，产生负功率并反馈到电网中。

当电流和电压再次相同时，需要同样大小的能量在感性负载中建立磁场。

这种磁场交换能量被称为无功功率。

在交流电网（50/60Hz）中，这一过程每秒重复50或60次。

----------所以一个简单的解决方案是暂时地将磁场反向能量存在电容器中并将该无功功率注入到电网中去。

△功率因数（低功率因数COSφ）低功率因数可导致ⅰ提高成本及能源消耗ⅱ降低输电效率ⅲ电网电能损耗ⅳ较高的变压器损耗ⅴ电网压降增加△功率因数改善功率因数可通过以下途径进行改善ⅰ电容器无功功率补偿ⅱ半导体有功功率补偿ⅲ过励同步电机（电动机/发电机）△PFC的类型（去谐式或常规）ⅰ个别补偿或固定补偿（对单个无功产生单元独立补偿）ⅱ分组补偿（无功产生单元联成一组，并作为一个整体进行补偿）ⅲ集中补偿或自动补偿（由PFC系统在负荷中心点上自动补偿）ⅳ混合补偿◆无功功率的基本知识无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的，电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。

在电力系统中，粗略的说，为了输送无功功率，就要求送电端和受点端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现；而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。

不仅网络元件消耗无功功率，大多数负载也消耗无功功率，网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中获得。

显然，如果这些无功功率都是由发电机提供并经长距离的传输是不合理的，也是不可能的，所以最合理的方法是在需要无功功率的地方进行无功补偿。

▲电容投切当电容器接入交流电网时，谐振电路或多或少会有一定程度的衰减。

电容无功补偿柜一. 电容补偿柜之作用 :用以提高功率因数，调整电网电压，降低线路损耗，充分发挥设备效率，改善供电质量。

二.电容柜工作原理:用电设备除电阻性负载外，大部分用电设备均属感性用电负载（如日光灯、变压器、马达等用电设备）这些感应负载，使供电电源电压相位发生改变（即电流滞后于电压），因此电压波动大，无功功率增大，浪费大量电能。

当功率因数过低时，以致供电电源输出电流过大而出现超负载现象。

电容补偿柜内的电脑电容控制系统可解决以上弊端，它可根据用电负荷的变化，而自动设置。

电容组数的投入，进行电流补偿，从而减低大量无功电流，使线路电能损耗降到最低程度，提供一个高素质的电力源。

三 . 电容补偿技术 :在工业生产中广泛使用的交流异步电动机，电焊机、电磁铁工频加热器导用点设备都是感性负载。

这些感性负载在进行能量转换过程中，使加在其上的电压超前电流一个角度。

这个角度的余弦，叫做功率因数，这个电流（既有电阻又有电感的线圈中流过的电流）可分解为与电压相同相位的有功分量和落后于电压 90 度的无功分量。

这个无功分量叫做电感无功电流。

与电感无功电流相应的功率叫做电感无功功率。

当功率因数很低时，也就是无功功率很大时会有以下危害：•增长线路电流使线路损耗增大，浪费电能。

•因线路电流增大，可使电压降低影响设备使用。

•对变压器而言，无功功率越大，则供电局所收的每度电电费越贵，当功率因数低于 0.7 时，供电局可拒绝供电。

•对发电机而言，以 310KW 发电机为例。

310KW发电机的额定功率为 280KW ，额定电流为 530A ，当负载功率因数 0.6 时功率 = 380 x 530 x 1.732 x 0.6 = 210KW从上可看出，在负载为 530A 时，机组的柴油机部分很轻松，而电球以不堪重负，如负荷再增加则需再开一台发电机。

加接入电容补偿柜，让功率因数达到 0.96 ，同样 210KW 的负荷。

电流 =210000/ （ 380x1.732x0.96 ） =332A补偿后电流降低了近 200A ，柴油机和电球部分都相当轻松，再增加部分负荷也能承受，不需再加开一台发电机，可节约大量柴油。

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。

技能培训课件-无功补偿基础知识(一)无功补偿是现代电力系统中的一项重要技术，它可以使电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率得到改善。

随着电力系统的复杂性不断提高，掌握无功补偿的基础知识显得越来越重要。

本文将从以下几个方面介绍无功补偿的基础知识。

一、无功补偿的概念和作用无功功率是电路中流动的电流和电压之间的相位差产生的，它在电力系统中增加负载，使得电力系统的负荷、电压稳定性和无功功率都会受到影响。

为了解决这个问题，我们可以采用无功补偿的方法来控制电流和电压之间的相位差，从而降低无功功率在电力系统中的影响。

无功补偿可以通过调整电网阻抗的特性、改变电源的输出特性、调整变压器的连接方式等多种方式来实现。

二、无功补偿技术的分类和原理根据无功补偿的方法不同，它可以分为静止无功补偿和动态无功补偿两种。

静止无功补偿主要是通过电容器、电抗器等电子元件来实现，而动态无功补偿则主要是通过采用可控电力电子器件，例如STATCOM、SVC等来实现。

无论是静止无功补偿还是动态无功补偿，都是通过改变电网的特性参数，来改变电网的无功功率流。

三、无功补偿技术的应用场景无功补偿技术的应用场景非常广泛，可以用于电力系统的各个领域。

例如，在输电线路中，通过采用无功补偿技术可以避免因无功功率导致的过载问题；在电力变压器中，通过增加电容器等无功补偿装置，可以改善电力变压器的性能参数，避免负载电流的大幅度变化，从而提高电力系统的电压稳定性和供电质量。

四、无功补偿技术的未来发展方向虽然无功补偿技术已经得到广泛的应用，但是随着工业化、城市化进程的不断加速，对电力系统的负荷和安全要求也在不断提高。

因此，未来的无功补偿技术不仅需要提高无功补偿的效率和稳定性，还需要采用智能化控制技术、多源协调控制技术、大数据分析和优化技术等，来解决电力系统中的无功问题。

总之，无功补偿技术作为电力系统中的重要技术，掌握无功补偿的基础知识对于电力工程师和技术人员来说是非常必要的。

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。

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。

培 训 资 料目 录 培训对象培训目的培训内容一、电网知识二、低压配电系统1. 低压断路器2. 智能配电3. 低压配电开关4. 熔断器5. 变压器6. 漏电保护装置三、电网中的谐波与抑制1、国家对公共电网谐波含量的标准2、电网谐波源的产生3、电网谐波的危害4、电网谐波的抑制措施四、无功补偿知识1、无功补偿简介2、基本原理3、无功补偿的意义4、无功补偿系统的投切方式5、无功补偿系统的控制方式6、滤波补偿系统7、无功动态补偿装置工作原理与结构特点8、无功补偿方式分类9、无功补偿举例10、补偿常出现的问题11、无功补偿应用12、无功补偿应用选型的因素13、智能低压无功补偿关于智能低压无功补偿的概述与传统无功补偿装置的对比图及特点智能低压无功补偿装置市场发展现状及未来发展趋势分析培训对象电力设计院、社会设计院配电设计人员：电力局三产、私人成套厂安装调试人员、代理商营销及电气技术人员等等培训目的为了解决电网的无功补偿知识，了解和学习智能低压无功补偿南德电气智能电容器产品，掌握南德电气智能电容器在电网中的运行及补偿效果培训内容一、电网知识在电力系统中，联系发电和用电的设施和设备的统称。

属于输送和分配电能的中间环节，它主要由联结成网的送电线路、变电所、配电所和配电线路组成。

通常把由输电、变电、配电设备及相应的辅助系统组成的联系发电与用电的统一整体称为电力网，简称电网。

在现代电网的发展过程中，各国结合其电力工业发展的具体情况，通过不同领域的研究和实践，形成了各自的发展方向和技术路线，也反映出各国对未来电网发展模式的不同理解。

近年来，随着各种先进技术在电网中的广泛应用，智能化已经成为电网发展的必然趋势，发展智能电网已在世界范围内形成共识。

从技术发展和应用的角度看，世界各国、各领域的专家、学者普遍认同以下观点：智能电网是将先进的传感测量技术、信息通信技术、分析决策技术、自动控制技术和能源电力技术相结合，并与电网基础设施高度集成而形成的新型现代化电网。

电力电容器（培训）一、电力电容器简介电力电容器主要应用在电力系统，但在工业生产设备及高电压试验方面也有广泛地应用。

按使用电压的高低可分为高压电力电容器和低压电力电容器，以额定电压1000V为界。

高压电力电容器一般为油浸电容器，而低压电力电容器多为自愈式电容器（在金属化电容器问世前也生产油浸低压电容器），自愈式电容器也称金属化电容器。

1.名词解释（1）电容：电容器的电容是表征电容器储存电荷能力的参数。

电容值称为电容量，计量单位为法拉（F），常用派生单位为微法（μF）、微微法（μμF或pF）。

①对于平板电容式中—真空介电常数；—相对介电系数（也称相对电容率，相对于真空的相对介电常数）；—电容极板间的距离（）；—电容器极板面积（）。

通常所说的介电常数都是指相对介电常数。

②对于卷绕电容器（极板两面起作用）式中—极板宽度（）；—极板长度（）；—极间介质厚度（）。

（2）电容器的储能电容器的储能是指电容器充电后在极板间储存的能量。

即式中—电容器的电容（）；—电容器极板间的电压（））。

（3）电容器的容量在交流电压作用下，电容器的容量（或无功功率）为式中—电容器的电容电流（）；—对电容器施加的电压（kV）；—施加电压的频率（）；—电容器的电容（）。

2. 电力电容器的分类和用途（1）并联电容器并联电容器是并联补偿电容器的简称，与需补偿设备并联连接于50Hz或60Hz交流电力系统中，用于补偿感性无功功率，改善功率因数和电压质量，降低线路损耗，提高系统或变压器的输出功率。

并联电容器又由可分为：(a) 高压并联电容器，其额定电压在1.0kV以上，大多为油浸电容器；(b) 低压并联电容器，其额定电压在1.0kV及下，大多为自愈式电容器，以前曾生过油浸低压电容器。

现在已经不多见了；(c) 自愈式低压并联电容器，其额定电压在1.0kV及下；(d) 集合式并联电容器（也称密集型电容器），准确地说应该称作并联电容器组，额定电压在3.5～66kV；(e) 箱式电容器，其额定电压多在3.5～35kV，与集合式电容器的区别是：集合式电容器是由电容器单元（单台电容器有时也叫电容器单元）串并联组成，放置于金属箱内。

无功补偿培训教程-根底篇一.无功补偿根底知识(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。

因为其中有一局部电功率〔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，这局部功率在电源与电抗之间进展交换，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应的。

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，则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。