并联电容器在无功补偿中的应用P01

并联电容器赔偿无功功率的效果及办法
电力电容器作为赔偿设备有两种办法：串联赔偿和并联赔偿。

串联赔偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改进输电线路参数，下降电压扔掉，跋涉其运送才干，下降线路损耗。

这种赔偿办法的电容器称作串联电容器，运用于高压远间隔输电线路上，用电单位很少选用。

并联赔偿是把电容器直接与被赔偿设备并接到同一电路上，早年进功率因数。

这种赔偿办法所用的电容器称作并联电容器，用电公司都是选用这种赔偿办法。

按电容器设备的方位纷歧样，通常有三种办法。

1.会集赔偿电容器组会集装设在公司或本地总降压变电所的6～十kV母线上，用来跋涉悉数变电所的功率因数，使该变电所的供电方案内无功功率根柢平衡。

可削减高压线路的无功损耗，并且可从跋涉本变电所的供电电压质量。

2.分组赔偿将电容器组别离装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，也称为涣散赔偿。

这种办法具有与会集赔偿一样的利益，仅无功赔偿容量和方案相对小些。

可是分组赔偿的作用比照显着，选用得也较广泛。

3.就地赔偿将电容器或电容器拼装设在异步电动机或电理性用电设备邻近，就地进行无功赔偿，也称为独自赔偿或单个赔偿
办法。

这种办法既能跋涉为用电设备供电回路的功率因数，又能改进用电设备的电压质量，对中、小型设备十分适用。

毕业论文题目：无功功率补偿和并联电容器专业：年级：姓名：学号：指导教师：电力工程系年月日目录摘要第一章绪论 (1)1.1无功功率的产生和影响 (1)第二章无功功率补偿 (2)2.1无功补偿的原理 (2)2.2无功补偿的意义 (3)2.3无功功率补偿装置 (4)2.4无功补偿容量的确定 (5)第三章功率因数 (6)3.1功率因数的提高 (6)3.3功率因数调整电费 (8)3.4功率因数的标准值及其适用范围 (10)第四章电力电容器 (10)4.1电容器组投入和退出运行 (10)4.2并联电容器的补偿方式 (11)4.3并联电容器的接线方式 (11)4.4电容器组的运行注意事项 (12)4.5电容器组的运行维护 (13)第五章风力发电 (13)5.1风力发电系统无功补偿的重要性分析 (13)5.2风力发电的无功补偿 (14)第六章结论与研究展望 (15)参考文献 (15)摘要：近年来，随着电网容量增加，对电网无功要求也与日增加。

无功电源与有功电源一样，是保证电力系统电能质量、降低网络损耗以及安全运行所不可缺少的部分。

电力系统中，应保持无功功率的平衡，否则，将导致系统电压不正常，严重时，将导致设备损坏，系统瓦解。

此外，网络功率因素和电压的降低，还将导致网络输送能力下降、输电损耗增大、电气设备不能充分利用等。

因此，解决好网络补充问题，有着极其重要的意义。

关键词：无功补偿；功率因数；并联电容器；风力发电；第一章绪论1.1无功功率的产生和影响在交流电力系统中，发电机在发有功功率的同时也发无功功率，它是主要的无功功率电源；运行中的输电线路，由于线间和线对地间的电容效应也产生部分无功功率,称为线路的充电功率,它和电压的高低、线路的长短以及线路的结构等因素有关。

电能的用户（负荷）在需要有功功率 (P)的同时还需要无功功率(Q),其大小和负荷的功率因数有关；有功功率和无功功率在电力系统的输电线路和变压器中流动会产生有功功率损耗(ΔP)和无功功率损耗(ΔQ),也会产生电压降落(ΔU)。

用并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法引言在电力系统中，无功功率是不可避免的。

无功功率对于电力系统的影响包括电压稳定性和输电损失等。

由于电容器具有“吞噬”无功功率的功能，因此并联电容器补偿无功功率是一种有效的方法。

本文将介绍并联电容器补偿无功功率的原理及相关方法。

无功功率的产生与影响无功功率是电力系统中不可避免的现象。

在电路中，一部分电能转化为有用功率，用于供电设备的工作，其他部分电能则被转化为无功功率，用于维持电路的电磁场。

一般来说，无功功率对电路性能的影响包括以下几个方面：电压波动电压波动是无功功率对电路性能的主要影响之一。

当无功功率过多时，会导致电路中电压的不稳定。

此时，电路中的各种设备会受到影响，其工作效率将大大降低。

特别是在对质量要求较高的行业中，电压波动将对设备带来严重的危害。

输电损失由于无功功率产生的电磁场的存在，线路中的电流将变得更大。

这意味着更多的电能将被转化为热量和其他不需要的形式的能量。

如果无功功率过多，将导致输电损失增加，进而降低电力系统的效率。

并联电容器补偿无功功率的原理并联电容器可以通过吸收无功功率的方式来调整电路的无功功率。

在电路中引入并联电容器后，电容器将在电流周期中积累电荷，然后在下一个周期中释放这些电荷。

换句话说，电容器通过在不同的周期中增加或减少电流的流动来调整电路的无功功率。

并联电容器补偿无功功率的原理可通过以下公式来描述：Qc = Qp * tan(acos(Pf))其中，Qc代表电容器的无功补偿容量，Qp代表电路的总无功功率，Pf为功率因数的余弦值。

并联电容器补偿无功功率的方法为了高效地补偿无功功率，需要根据实际情况选择合适的并联电容器进行安装。

并联电容器的选择通常基于电路的功率因素和负载特性。

以下是几种应用广泛的并联电容器安装方法：固定电容器固定电容器是一种直接在电路中并联安装的电容器。

这种方法对于负载电流比较稳定、功率因数波动不大的电路比较适用。

电容器涌流由工频部分和高频部分组成。 限制涌流的有效措施是在电容器组上串联合适 的电抗器。
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第四节 高压并联电容器运行问题
五、分闸过电压问题
截流过电压
分
闸
无故障单相重燃
过
电
压
分闸重燃过电压 带故障单相重燃
两相重燃
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第四节 高压并联电容器运行问题
六、谐波问题
1．电容器容量与谐波放大关系
➢电容器在实现分组运行后，要防止它在投切过程中发生有害的谐振 和不适当的谐波放大，必须正确选择各安装处的电容器分组容量。 ➢在不同的短路容量下，投入相同容量的电容器，使母线电压上升的 幅值不同，短路容量越小，上升幅度越大。 ➢电容器组对谐波和母线电压的影响是随着安装处的不同而有所区别 的。因此，对电容器分组容量的确定不能统一规定，要视具体情况而 定。
（二）电容器的最高工作电压 电容器额定电压选择应考虑:电网处的运行电压、运行中承受的长期 工频过电压、串联电抗器引起的运行电压升高。电容器组的投入而 引起的母线电压升高、谐波引起的电容器端电压升高、一相中电容 器串联段之间的电容器偏差引起电压升高、外熔丝熔断引起的电容 器缺台运行、星形接线中性点不接地电容器组三相电容不平衡引起 的中性点电位偏移导致电容器电压升高。
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第三节 高压并联电容器组常规设计
二、并联电容器装置组件
（
一 ）
投切装置
断路器 隔离开关等
并
联
电
容 器
包括并联电容器、串联电抗器、过电压保护装置 主功能装置 、放电装置、单台电容器保护熔断器、氧化锌避
的
雷器、接地刀闸、构架等
组
成 元 控制、测量、 电压、电流变比设备，测量仪表、继电

电容并联和串联无功补偿
电容并联和串联无功补偿是两种常见的无功补偿方式，它们在电力系统中的应用场景和工作原理有所不同。

电容并联无功补偿：这种方式是将电容器直接并联在被补偿设备的同一电路上。

电容器为用电设备提供所需无功电流，从而减轻电力线路、变压器和发电机的负担。

并联电容器是目前电网中应用最为广泛的一种无功补偿方式，尤其在10KV及以下电压等级的供电系统中，几乎所有的无功补偿装置均属于并联电容器补偿。

其主要作用是减小视在电流，提高功率因数，降低损耗，从而提高电力设备的效率。

对用户侧而言，补偿无功还有提高电压、降低线损、减少电费支出、节约能源、增加电网有功容量传输、提高设备的使用效率等作用。

电容串联无功补偿：这种方式是把电容器直接串联到高压输电线路上，主要作用是通过在电网输电侧直接治理进而达到改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送能力，降低线路损耗的作用。

由于串联电容器只能应用在高压系统中（在低压系统中由于电流太大无法应用），因此其一般的应用场所是高压远距离输电线路上，用户侧的应用较少。

串联电容无功补偿的原理是利用电容器的容性阻抗抵消线路电感的感性阻抗，从而缩短电气距离，提高线路的输电容量和稳定性。

总的来说，电容并联和串联无功补偿都是为了提高电力系统
的功率因数、降低损耗、提高设备的效率等目的而采取的措施。

具体选择哪种方式需要根据实际情况进行综合考虑。

无功补偿装置的并联与串联应用分析无功补偿是电力系统中至关重要的一项技术。

在电力系统中，无功功率是指电流与电压之间的相位差所产生的功率。

由于电力系统中普遍存在大量的电感负载和电容负载，导致无功功率在电力传输、输配电中的重要性不言而喻。

无功补偿装置是一种用于调整系统无功功率的设备，能够有效地提高电力系统的运行质量和功率因数。

无功补偿装置主要分为并联和串联两种应用方式。

并联无功补偿装置是指将该装置与电力系统并联连接，共同供电给负载。

而串联无功补偿装置是将该装置串联连接于负载之前，通过对负载的电流进行补偿，达到无功功率的控制与调整。

下面将对这两种应用方式进行详细的分析。

1. 并联无功补偿装置的应用分析并联无功补偿装置是将该装置与电力系统的馈线并联连接，通过自动控制电容器的投切，来实现电力系统的无功功率的补偿。

并联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对电力系统的无功功率进行快速响应。

由于采用了电容器进行补偿，电容器具有较高的响应速度，能够快速地吸收或者释放无功功率，提高电力系统的响应速度。

其次，它能够减少电力系统的传输损耗。

在电力系统中，无功功率的存在会导致输电线路上的电压跌落，从而增加了系统的传输损耗。

而并联无功补偿装置的应用可以通过补充无功功率，使电压稳定，减少线路的传输损耗。

再次，它可以提高电力系统的功率因数。

功率因数是评价电力系统运行质量的重要指标。

并联无功补偿装置的应用可以调整电力系统中的无功功率，从而提高功率因数，降低系统的无功损耗。

总之，通过并联无功补偿装置的应用，可以有效地提高电力系统的运行效率和稳定性，降低系统的无功损耗，改善电力质量。

2. 串联无功补偿装置的应用分析串联无功补偿装置是将该装置置于负载之前，通过调整负载的电流波形，达到控制无功功率的目的。

串联无功补偿装置具有以下几个特点：首先，它能够对负载的无功功率进行精确的调整。

通过改变串联无功补偿装置的补偿电流大小和相位，可以精确地调整负载的无功功率，从而使系统的功率因数达到要求。

断路器并联电容器用途断路器并联电容器主要用于电力系统中的无功补偿和电能质量改善。

首先，我们需要了解什么是断路器并联电容器。

断路器是一种电器设备，用于在电路发生故障时自动切断电流，以保护设备和人身安全。

而电容器则是一种能够存储电荷的设备，可以在电路中储存和释放能量，并在交流电路中起到滤波和辅助供电的作用。

在电力系统中，断路器并联电容器主要有以下几个用途：1. 无功补偿：电力系统中不仅需要提供有功功率，还需要提供无功功率以保持电压稳定。

无功功率是由电容器提供的，它能够在电网负荷波动时吸收或释放电能，从而维持电压的稳定。

通过将电容器与断路器并联，可以方便地控制和调节无功功率的输出。

特别是在电力系统中存在较大的无功负荷时，通过调节电容器的容量，可以有效调节电压的大小，提高电网的稳定性。

2. 电能质量改善：现代电力系统中存在着一些电能质量问题，如电压波动、谐波污染和功率因数低等。

电容器可以用来消除或减轻这些问题，从而提高电能质量。

通过将电容器与断路器并联，可以将电容器的电容值调整到合适的数值，使其对电网的谐波产生抑制作用，从而减少谐波污染。

此外，电容器还可以用于改善系统的功率因数，提高能源利用率。

当系统中存在大量感性负载时，电容器的并联可以提高功率因数，减少无效功率的损耗，降低电网线损和设备的运行成本。

3. 调频补偿：在交流电源供电的设备中，往往需要稳定的电压和电流。

电容器可以用来调节电路的频率响应，提供稳定的电压和电流供应。

通过将电容器与断路器并联，可以形成一个并联谐振电路，当系统频率下降时，电容器将吸收部分电流，保持系统的稳定。

当系统频率上升时，电容器将释放电流，补充系统所需。

这样，可以有效补偿电源输入频率变化带来的影响，提供稳定的电压和电流输出。

总之，断路器并联电容器在电力系统中起着重要的作用。

它不仅可以提供无功功率补偿，保持电网的稳定，还可以改善电能质量，降低功率因数，减少电网线损和设备运行成本。

无功功率补偿的常见方法及方式
1、无功功率补偿的常见方法（1）并联电容器组电力电容器是一种静止的无功补偿设备。

它的主要作用是向电力系统提供无功功率，提高功率因数。

采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。

图 1 电容组(2) 静止无功补偿器静止无功补偿器是一种没有旋转部件，快速、平滑可控的动态无功功率补偿装置。

它是将可控的电抗器和电力电容器（固定或分组投切）并联使用。

电容器可发出无功功率（容性的），可控电抗器可吸收无功功率（感性的）。

通过对电抗器进行调节，可以使整个装置平滑地从发出无功功率改变到吸收无功功率（或反向进行），并且响应快速。

(3) 同步补偿运行于电动机状态，不带机械负载也不带原动机，只向电力系统提供或吸收无功功率的同步电机。

用于改善电网功率因数，维持电网电压水平。

2、无功功率补偿的方式（1）、集中补偿：装设在企业或地方总变电所6~35KV母线上，可减少高压线路的无功损耗，而且能提高本变电所的供电电压质量。

（2）、分散补偿：装设在功率因数较低的车间或村镇终端变、配电所的高压或低压母线上。

这种方式与集中补偿有相同的优点，但无功容量较小，效果较明显。

（3）、就地补偿：装设在
异步电动机或电感性用电设备附近，就地进行补偿。

这种方式既能提高用电设备供电回路的功率因数，又能改变用电设备的电压质量。

件 即刻 退 出 运 行 ， 整 台 电容器 仍 可继 续 正 常 运 行 ， 是 电容量 有 少 而 只
量 下 降 而 已。 爆 预 防 措 施 是 必 要 的 ， 重 要 的是 提 高 电容 器 元件 的 防 最 可 靠 性 。 般 厂 家 都 非 常 重视 材 料 的选 择 和 工 艺 条件 的控 制 。 乏优 一 缺 连接到 电网中的大多数 电器不仅 需要有功功率 ，还 需要一定 的 良的原材 料和严格 的工艺控制 ， 是生产不 出优 良的成品 电容器的。 无功功率 ， 电机和变压器 中的磁场靠无功 电流维持， 电线中的电感 输 金 属 化膜 是 电容 器 生 产 的关键 原 材 料 。 目前 一 般 生产 自愈 式 低 也 消耗 无 功 ， 电抗 器 、 光 灯 等 所 有 感性 电路 全 部 需 要 一 定 的 无功 功 荧 压 并 联 电力 电容 器 使 用 Ａ 金 属 化 聚 丙烯 膜 、 ｎ Ａｌ Ａ — ｎ 聚 丙 ｌ Ｚ— （ 或 ｇＺ） 率 。为减少 电力输送 中的损耗 ， 提高 电力输送的容量和质量 ， 必须进 烯 金 属 化膜 。 行 无功 功 率 的 补偿 。 ３铝金属化膜和锌铝金属化膜的区别 １ 电力 电容 器 的 补偿 功 能 在镀 膜 技 术 中 ， 因铝 膜 生 产成 本 低 ， 环 境 的 适 应 性 强 ， 温 常 对 常 经 电业 部 门调 查 ，农 网 和城 网输 送 功 率 潮 流 的 功率 因数 大 都 在 湿 自然 条件 下 ，可 以存 放 较 长 时 间而 保 持 导 电性 不 变 ， 自愈 性 能较 ０６ — ． ．５ ０８左右 ，企业 内部的配 电网潮流 的功率 因数在 ０６ 一 ｌ ．５ Ｏ７左 好 ， 于 保 管 和操 作 ， 而得 到广 泛应 用 。 金 属 化 电容 器 最 突 出的 一 便 因 右 。 低 压 用 电设 备 由于 动 力 设 备 实 际作 功 比 额 定 功 率小 及 家 用 电器 个特 点是 具 有 良好 的 自愈性 ， 是 说 当其 介质 的 电弱 处 被 击 穿后 ， 就 由 的作功特性 ， 所以其 自然功率 因数大都偏低 。 电系统 除供给有功功 供 于短 路产 生 的 高 能 量 使 击 穿 附近 的金 属 镀 层 迅 速 逸 散 形 成 空 白区 ， 率外 ， 还供给大量无功功率 ， 以至发 电设备输送 电能至配 电设备不能 重新 恢 复 绝 缘 。 一 特 性 要 求 金 属 化膜 具 有较 薄 的镀 层 。 在 金 属化 这 但 有效利用。供 电系统除供 给有功功率外 ， 还供给大量无功功率 ， 以至 的 电 容器 中 ， 属 镀 层 是 作 为极 板 使 用 的 ， 金 属 导 电 原 理 出 发 ， 金 从 又 发 电设 备输 送 电能 至 配 电设 备 不能 有 效 利 用 。 当功 率 因数偏 ＇ ， 将 要求金属镀层越厚 越好 ， ｆ － ￣Ｂ ， Ｊ 这样 电容器 才能承 受大 电流的冲击。 其喷金 造成下列不良影响 ： 降低 了发 电设备的有功功率及发 电设备效率 ， 提 材料只能是 Ａ 、ｎ或其合金 ， Ｉ Ｚ 不同种 类的金属在 电场的作用下 ， 接触 高 了发 电成 本 。 电容 器 在 原 理 上 相 当于产 生 容 性 无 功 电流 的发 电机 。 面 的 电 化 学腐 蚀 是 存在 的 ， 上 镀 层 ， 加 喷金 面 接 触 不 良 ， 成 耐 电流 造 将 它连 接 到 需要 无 功 的 补偿 装 置 或 设 备 上 ，变压 器 和 输 出线 的 负 荷 冲 击 能力 差 。 时铝 膜 电容 器 在 运 行 中 由于 热 电效 应 ， 层 极 易腐 蚀 同 镀 降 低 ， 而 输 出有 功 能 力增 加 。 从 脱 落 ， 致容 量 下 降 ， 导 损耗 增 大 、 热 等 。蒸 镀 采 用 边缘 加厚 技 术 ， 发 极 变配电设备 的供 电能力。 在输出一定有功功率的情况下， 电系 供 板部 分方阻 比较大 ， 喷金接触部 分方阻小 ， 这就解决 了自愈性和抗大 统 的损 耗 降低 。 比较 起来 电容 器 是 减 轻 变压 器 、 电 系统 和 工 业 配 电 供 电流 冲 击 的矛 盾 。 而 喷 金材 料采 用和 极 板 相 同 的 Ｚ ， 存 在 电化学 ｎ不 负 荷 的 最简 便 、 经 济 的 方法 。使 电 网 损耗 增 加 （ 网线 路 中 的 电能 最 电 腐 蚀 现 象 。 空 镀 膜 的损 伤程 度 也 小。因而 Ｚ — Ａ 金 属 化 膜 电容器 真 ｎ Ｉ 损失与功率 因数值 的平方成反 比） 因数 愈低 ， 功率 线路中的 电压损失 的性能稳定 ， 具有容量下降率小 ， 耐冲击能力强， 使用寿命长等特性。 也愈大 ， 使用电设备 的运行条件恶化。由此可见 ， 提高功率 因数对整 但 是 Ｚ — ｌ 允 许 在 空气 中 暴 露 的 时 间 短 ， 层 容 易氧 化 ， 艺 要 ｎＡ膜 镀 工 个 电力 系统 的经 济 运 行 有着 重 大 意 义 ， 电容 器 作 为 电力 系统 的 无功 求 比较 严 格 ， 处理 不 当 ， 在 电热 的 作 用 下 ， 耗增 大 ， 响其 使 用 寿 会 损 影 补 偿势 在 必行 。 命。 ２ 自愈 式 低 压 并 联 电 力 电容 器 的 结 构 特 点 ４ 电容 器 的 质 量 多年来 ， 低压侧 的无功补偿 ， 大量采用油浸纸介 电容器。这种 电 合 格 的 自愈 式 低 压 并联 电力 电容 器 应 当符 合 Ｇ １ ７ ７ ９ Ｂ ２ ４ — １标 容 器体 积 大 、 损耗 高 、 本 高 ， 且爆 炸 、 肚 、 油 现 象严 重 ， 成 而 鼓 漏 已远 远 准， 出厂前对电容 器元件都 经过检验 、 筛选 ， 合格 的元件才允许组装 不 能 适 应 电 网发 展 的 要 求。 电容 器 。整 台 电容 器 的容 量 、 耗 、 损 耐压 和 绝 缘 等 主 要 指标 都 经 过 测 近 年来 发 展 起 来 的 自愈式 低 压 并 联 电力 电容 器 ，是 以 电工 级 的 试， 外观 经 过 检 查 合 格 后 才 允许 出厂 。 聚丙烯膜 为介质 ， 单面蒸镀一层金属膜 为极板 ， 采用无感卷绕法形成 ５ 使 用 注 意 事 项 元件 ， 在其两端面 喷涂金属 ， 将极板引出作为电极。 电容器应当有放 无功补偿装置安装后 ， 试运行过程 中， 要对 系统进行检测 ， 发现 电器 件 ， 电容器 从 电源 脱 开 后 ， 能 在 规 定 的 时 间 内把 电容 器 上 剩 当 它 过 电压 、 电流 、 荡 、 波 等 要 及 时采 取 措 施 ， 对 于 电容 器 的正 常 过 振 谐 这 余 电压 降低 到 零 ，以 保证 维 护 人 员 的 人 身 安全 和 防止 重 复 投 切 时 电 运 行 是 非 常 必 要 的 。值 得 一 提 的是 ， 一般 用 户 往 往 忽视 使 用 说 明 书 ， 压 叠 加 造成 电容 器 过 电压 。 自愈 式 低 压 并 联 电力 电容 器 尽 管 有 自愈 使 用 注 意 事 项 安 装 时要 仔 细 领 会 、 照办 。 大 家 知道 ， 电容 器 的 阻抗 是 功能 ， 比较安全可靠 ， 但仍 存在 自愈失败 的情况 ， 造成元件绝缘水平 和频率成 反比。 随着频率的增 高， 损耗也增 大。 对于 电路中的谐波和 降低 ， 甚至短接 ， 产生鼓肚 、 裂等个别情况。 爆 涌 流 要 采 取措 施加 以 限制 。 电容 器 总是 要 产 生 热量 的 ， 要特 别注 意 通 ２１ 压 差 防爆 装置 当 电容 器 的 某 一 元 件 绝 缘程 度 下 降 时 ，必 然 风冷却。 ． 无功补偿装置安装后 ， 试运行过程中， 要对系统进行检测 ， 发 产 生超 常热 量 ， 内压 增 大 ， 电容 器 外 壳 变 形 ， 胀 ， 械 位移 把 防爆 现 过 电压 、 电流 、 荡 、 波 等 要及 时采 取 措 施 ， 对 于 电容 器 的正 使 膨 机 过 振 谐 这 片 （ ） 断 。 于 电 源通 过 防 爆 片 与 电容 器 元件 相 接 ， 爆 片 断开 等 常 运 行 是 非 常 必要 的。 线 拉 由 防 于 电源脱 开 ， 防爆 效 果 决 定 于 防爆 片 的设 计 、 装 位 置 和 电容器 的 密 安 ６ 推 广 应 用 封性等。 线路 电压损 失与线路 电流成正 比， 提高功率 因数减少线路无 无 功 功 率 自动 补 偿 的先 进 性 和 实 用 性 ， 过 实 践证 明 ， 通 该装 置 能 功 电流 ， 也就减 少了线路 电量损失 ， 对于波动大和 击性负荷无功动 频 繁 快 速 投 切 、 除 无 功 反 送 、 高 配 电设 备 的利 用 率 、 幅 度 改 善 中 消 提 大 补 装 置做 自动 跟 踪 投 切 可 以显 著 抑 制 电压 闪 变 ， 于 谐波 源 负荷 ， 对 选 用户 的功率 因数、 节省用户的扩 容投 资和 电费的支出、 显著 改善配 电

无功补偿和并联电容器无功补偿和并联电容器摘要:通过对电路加设并联电容来进行无功功率补偿的原理,以实现节省电能、降低压损、提高供电质量。

关键词:功率因数电容器无功补偿由于矿山企业使用大功率的电机、变压器等电感性设备,它不仅消耗有功功率,还消耗无功功率,因此必须提高用户功率因数,以减少对电源系统的无功功率的消耗。

1、并联电容器在电力系统中的无功补偿方式电容器的补偿具有投资小、有功功率损失小、运行维护方便、故障范围小的特点。

电容器的补偿方式,应以无功就地平衡为原则。

电网的无功负荷主要由用电设备和输变电设备引起的。

除了在比较密集的供电负荷中心集中装设大、中型电容器组,便于中心电网的电压控制和稳定电网的电压质量之外,还应在距用电无功负荷较近的地点装设中、小型电容器组进行就地补偿。

安装电容器进行无功补偿可采取三种形式:集中、分组或个别就地补偿。

(1)集中补偿:在低压配电线路中安装并联电容器组,将其集中安装在变电所的一次或二次侧的母线上。

(2)分组补偿:分组补偿是将电容器组分组安装在车间配电室或变电所各分路的出线上,它可与工厂部分负荷的变动同时投入或切除。

(3)个别就地补偿:在单台用电设备处安装并联电容器,直接对其所需无功功率进行补偿。

电容器补偿其优点:(1)因电容器与电动机直接并联,同时投入或停用,可使无功不倒流,保证用户功率因数始终处于滞后状态,既有利于用户,也有利于电网。

(2)有利于降低电动机起动电流,减少接触器的火花,提高控制电器工作的可靠性。

(3)加装无功补偿设备,不但使功率消耗小,功率因数提高,还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。

在确定无功补偿容量值时,应注意两点:(1)在轻负荷时要避免过补偿,倒送无功造成功率损耗增加,也是不经济的。

(2)功率因数越高,每千伏补偿容量减少损耗的作用将变小,通常情况下,将功率因数提高到0.95就是合理补偿。

2、电容器组的保护(1)电容器单台熔丝保护:在每台电容器上都装有单独的熔断器,可避免电容器内部故障击穿短路时油箱爆炸,并波及和影响邻近电容器。

课程设计并联电容器无功补偿方案设计指导老师：江宁强1010190456尹兆京目录1绪论 (3)1.1引言 (3)1.2无功补偿的提出 (3)1.3本文所做的工作 (4)2无功补偿的认识 (4)2.1无功补偿装置 (4)2.2无功补偿方式 (4)2.3无功补偿装置的选择 (5)2.4投切开关的选取 (5)2.5无功补偿的意义 (7)3电容器无功补偿方式 (7)3.1串联无功补偿 (7)3.2并联无功补偿 (7)3.3确定电容器补偿容量 (8)4案例分析 (8)4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (8)4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (18)4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (20)5总结 (27)1绪论1.1引言随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。

用电负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。

但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。

因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。

1.2无功补偿的提出电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。

无功，简单的说就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。

电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。

为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。

1.3本文所做的工作主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。

并联电容器补偿无功功率的作用及方法
电力电容器作为补偿装置有两种方法：串联补偿和并联补偿。

串联补偿是把电容器直接串联到高压输电线路上，以改善输电线路参数，降低电压损失，提高其输送力量，降低线路损耗。

这种补偿方法的电容器称作串联电容器，应用于高压远距离输电线路上，用电单位很少采纳。

并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上，以提高功率因数。

这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器，用电企业都是采纳这种补偿方法。

按电容器安装的位置不同，通常有三种方式。

1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6～10kV母线上，用来提高整个变电所的功率因数，使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。

可削减高压线路的无功损耗，而且能够提高本变电所的供电电压质量。

2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端变配电所高压或低压母线上，也称为分散补偿。

这种方式具有与集中补偿相同的优点，仅无功补偿容量和范围相对小些。

但是分组补偿的效果比较明显，采纳得也较普遍。

3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步电动机或电感性用电设备四周，就地进行无功补偿，也称为单独补偿或个别补偿方式。

这种方式既能提高为用电设备供电回路的功率因数，又能改善用电设备的电压质量，对中、小型设备非常适用。

坏 因此 ． 必须及时进行处理。 １ ． ３ ． ２外 壳 膨 胀
由于电容器 内部介质在电压作用下发生游离 ． 使介质分解而析 出 气体 ． 或者 由于部分元件击 穿 ． 电极对外壳放 电等原因均会使介质析 １ ． １ 基本原理 因而将引起 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 出气体 。在密封 的外壳中这些气体将会引起压力的增加 ， 电容器外 壳膨胀 。 是 电容器发 生故障或故障前 的征 运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率 在 电网中安装并联电 外壳膨胀 。所 以． 在运行过程中 ， 若发现 电容器外壳膨胀应及时采取措施 ， 膨胀严重 容器等无功补偿 设备 以后 。可 以提供感性 负载所 消耗的无功功率 。 减 兆 。 以免事故扩大。 少 了电网电源 向感性 负荷提供 、 由线路输送 的无功功率 ． 由于减少 了 者应立 即停止使用 ， １ ＿ ３ － ３电容器爆破 无功功率在电网中的流动 ． 因此可以降低线路 和变压器因输送 无功功 电容器内部元件发生级间或级对 外壳击穿 时 ． 与之并 联的其他电 率造成的电能损耗 ， 这就是无功补偿。 容器将对它进行放 电． 次时 由于释放能量极 大， 可能造成电容 器爆 破。 １ ． ２补偿的容量计算 可能会危及其他 电气设备 ． 甚 至引起 电容器 室发 供电单位 在工厂进行初步设计时对功率 因数提 出的要求 ． 是根 据 电容器爆破的后果 ． 除要求加强运行 中的巡 视检 工厂 电源进线和电力 系统 的相对位置而定 的 ． 由发电厂直配工厂的供 生火灾。为了防止电容器发生爆破事故 。 最重要 的是安装 电容器 内部元件 的保护 装置 ． 将 电容器在 酿成 电电源 ． 功率因数课 规定在 ０ ． ９ ， 而经过 ２次或 ３次变压的工厂电源进 查外 ． 爆破事故前及 时切除 线． 则规定的功率因数一般应在 ０ ． ９ ３以上。 ２ ． 应 用 及 其效 果 并联电容器的补偿容量可按下式确定 ：

无功补偿技术在电力系统电容器保护中的应用电力系统中的无功补偿技术在电容器保护中扮演着重要的角色。

无功补偿技术通过提供适当的无功电流来平衡电压和电流之间的相位差，从而提高电力系统的功率因数。

在电容器保护中，无功补偿技术可以用于解决电容器过电流、过电压等问题，保证电容器的安全运行和延长其寿命。

本文将介绍无功补偿技术在电力系统电容器保护中的应用。

一、无功补偿技术概述无功补偿技术是一种通过改变电流或电压的相位差来改善电力系统的功率因数的技术。

在电力系统中，有两种常见的无功补偿技术，即并联无功补偿和串联无功补偿。

并联无功补偿通过连接电容器来提供无功电流，从而改善电力系统的功率因数。

串联无功补偿则通过连接电感器来提供无功电流，同样可以改善功率因数。

二、无功补偿技术在电容器保护中的应用1. 过电流保护电容器在运行过程中，由于电力系统中存在电压暂降或故障等原因，可能会导致过电流现象。

过电流可能会损坏电容器，因此保护电容器免受过电流的影响是至关重要的。

无功补偿技术可以通过监测电容器的电流，并及时触发保护装置来切断电容器与电源之间的连接，从而保护电容器不被过电流损坏。

2. 过电压保护电容器在电网电压过高的情况下，会承受更大的电压应力，可能导致电容器击穿或损坏。

无功补偿技术可以通过监测电容器的电压，并及时触发保护装置来切断电容器与电源之间的连接，从而保护电容器不受过电压的影响。

3. 谐波过滤电力系统中存在着各种类型的谐波，这些谐波会对电容器产生不利影响，导致电容器失效或寿命缩短。

无功补偿技术可以通过控制并联电容器的谐波电流，抑制电容器受到的谐波影响，从而延长电容器的使用寿命。

4. 频率保护电力系统中的频率异常波动可能会对电容器的稳定性和运行产生负面影响。

无功补偿技术可以通过监测电容器所连接电力系统的频率，并及时触发保护装置来切断电容器与电源之间的连接，从而保护电容器不受频率异常的影响。

三、总结无功补偿技术在电力系统电容器保护中具有重要的应用价值。

电容并联和串联无功补偿-回复电容并联和串联无功补偿，是电力系统中常用的一种无功补偿方式。

在电力系统中，无功功率是指由电感和电容元件所产生的能量交换，并且不做功的功率。

无功功率的存在会导致电流产生相位滞后，造成电压下降，影响电力系统的稳定性和负载的正常运行。

因此，无功补偿是电力系统中非常重要的一项工作。

首先，我们先了解一下电容的基本情况。

电容是一种被动元件，具有存储和释放电能的能力。

当电容器两端施加电压时，电场会带动电荷在电容器的电极之间移动，从而形成电流。

根据电容的特性，我们可以通过并联或串联电容器的方法来实现无功补偿。

一、电容并联无功补偿电容并联无功补偿是指将电容器并联接在负载侧，通过电容器释放无功功率，从而提高电力系统的功率因数，减少无功功率的流向。

具体的实施步骤如下：1.计算负载的无功功率：首先要明确负载的无功功率，可以通过测量仪器进行实时监测，或者通过电力系统的负荷曲线图进行估算。

2.根据负载的无功功率计算所需的电容容量：根据电容器的电容值和无功功率的大小，可以通过以下公式计算所需电容的容值：C = Q / (2πfV^2)其中，C为电容值，Q为无功功率，f为系统频率，V为电压。

例如，当负载的无功功率为3Mvar，系统频率为50Hz，电压为10kV 时，计算所需电容器的容值为：C = 3 * 10^6 / (2π*50*(10^4)^2) ≈95μF3.选择合适的电容器并联：根据所得到的电容容值，选择合适的电容器并联到负载侧。

通常可以采用多个小容值的电容器并联来实现所需的电容容量。

4.对电容器进行保护：并联电容器时要注意对电容器的保护，避免因电容器受到过电压或过电流的冲击而损坏。

二、电容串联无功补偿电容串联无功补偿是指将电容器串联接在电源侧，通过电容器的带电，产生与负载的电感抵消的效果，达到无功功率的补偿。

具体的实施步骤如下：1.计算电源的无功功率：首先要明确电源的无功功率，可以通过测量仪器进行实时监测，或者通过电力系统的负荷曲线图进行估算。

并联电容器无功补偿及其正确使用什么是无功补偿？在电力系统中，有功电能是可以被转化为机械能、热能等有用工作的能量，而无功电能则不能被直接利用。

无功电能在电力系统中依旧承担着重要的作用，它可以代表充电电能和放电电能之间的相互影响和传递。

因此，无功电能的调节就显得至关重要。

而无功补偿则是调节无功电能的重要手段之一。

何时需要补偿无功？在电力系统正常运行的过程中，当出现电力设备过载、谐波扰动等情况时，会导致电力系统的无功功率发生变化。

这时就需要在电力系统中引入无功补偿器，来维持系统的正常运行。

并联电容器的无功补偿并联电容器是常用的无功补偿器之一。

在电力系统中，引入并联电容器时，可以让电容器吸收系统中的富余的电能，将其转化为电场能量，以达到补偿无功功率的目的。

并联电容器是以电容器为基础的无功补偿器之一。

但在使用时需要注意以下几点，才能达到最佳的补偿效果。

1.和并联电感器一起使用由于电力系统中有许多的电感器，例如电机、变压器等等，这些电感器也会对无功功率产生一定的影响。

而并联电容器可以被用于补偿这些电感器带来的无功功率，从而达到系统的无功功率补偿的目的。

2.正确匹配并联电容器的容值并联电容器的容值需要根据系统的实际情况进行匹配。

如果并联电容器的容值过大或过小，就会出现无功功率的波动。

当容值过大时，会导致电容器过负荷，同时可能引起电容器内部电压的过高，从而影响电容器的使用寿命。

而容值过小时，会导致无功功率的补偿效果不尽如人意。

3.避免电流过载在使用并联电容器时，需要注意其额定电流和容量的匹配关系。

如果电流过载，会导致电容器损坏或过热，进而影响电容器的使用寿命。

4.延长电容器的使用寿命为了延长电容器的使用寿命，需要在使用前和使用过程中注意以下几点：•保证电容器内部的温度不超过其额定温度范围•避免电容器受到强电场干扰•定期检查电容器是否有明显的损伤和老化无功补偿是电力系统中重要的一个环节，而并联电容器则是常见的无功补偿器之一。

并联电容器补偿无功率原理和方法本讲阐述了并联电容器补偿无功原理、补偿无功容量的确定以及补偿方法。

通过本讲的学习，需要了解并联电容器补偿无功原理、补偿无功容量的确定以及相关的补偿方法。

1. 并联电容器补偿无功原理2. 并联电容器补偿无功容量的确定电容器负荷过大，会引起电压的上升，带来不良影响。

应适当选择电容器的安装容量，通常电容器的补偿容量控下式确定：式中：Qc------所需的补偿容量，kvar；Pp------一年中最大负荷月份的平均有功负荷，kw；tgφ1、tgφ2-------补偿前、后平均功率因数的正切值；q0----补偿率，kvar/kw，可从补偿率表中直接查得。

电容器额定容量：额定电压下的无功容量。

计算电容器补偿容量时，应考虑实际运行电压，其容量应换算：式中，对于电动机等用电设备进行个别补偿时，应以空载时（补偿后）功率因数接近于1为宜，以避开因过补偿引起过电压而损坏电气绝缘。

其补偿容量可用公式为：式中，补偿率（q0）单位：kvar/kw3. 无功功率补偿原则与电容器补偿方式无功功率补偿原则为就地补偿和就地平衡。

电容器补偿方式主要有个别补偿、分组补偿和集中补偿三种，如下图所示。

（1）个别补偿方式将电容器组直接接在用电设备四周，一般和用电设备合用一套开关。

优点：补偿效果好；缺点：电容器利用率低。

应用场合：低压网络，对连续运行的用电设备较大无功功率容量补偿时。

（2）分组补偿方式将电容器组分别安装在各车间配电盘的母线上。

优点：电容器组利用率高；所需容量比个别补偿方式少。

（3）集中补偿方式将电容器组接在变电站（或配电站）的高压或低压母线上。

优点：电容器组利用率高；缺点：不能削减客户内部配电网络的无功负荷所引起的损耗。

4. 并联电容器组的连接方式三角形、星形接线；双三角形、双星形接线方式。

依据：依据并联电容器组电压等级、容量大小、爱护方式等。

GB50053《10KV及以下变电所设计规范》：高压电容器宜接成中性点不接地星形接线；电容器组容量较小时（40Kvar及以下）宜接成三角形接线；低压电容器组宜接成三角形接线。