下载文档原格式
低压配电系统无功补偿滤波设计说明一、引言无功补偿滤波器是低压配电系统中的一种重要设备，通过对无功功率进行补偿和滤波，可以提高系统的功率因数，减少谐波污染，保证系统的稳定运行。
本文将详细介绍低压配电系统无功补偿滤波器的设计原理和注意事项。
二、无功补偿滤波器原理无功补偿滤波器通常由电容器和电感器组成。
通过调节电容器和电感器的容值和电感值，可以实现对无功功率的补偿和滤波。
在低压配电系统中，负载通常具有较大的无功功率，导致系统的功率因数下降。
无功补偿滤波器可以通过优化电容器和电感器的组合，实现对负载无功功率的补偿。
同时，滤波器中的电感器可以对电网中的谐波进行滤除，减少谐波污染。
三、无功补偿滤波器设计步骤1.确定滤波器的功率根据低压配电系统的实际负载情况，确定无功补偿滤波器的功率。
通常，滤波器的功率应略大于负载的无功功率。
2.选择电容器和电感器根据滤波器的功率和电网的频率，选择合适的电容器和电感器。
电容器的容值应按照滤波器的功率和电网频率进行计算，电感器的电感值应使得滤波器在电网频率下具有最佳的谐波滤除效果。
3.设计滤波器的连接方式根据实际的系统要求，选择滤波器的连接方式。
常见的连接方式包括单电容滤波器、双电容滤波器和电感滤波器等。
4.进行滤波器的电流和电压设计根据滤波器的功率和连接方式，计算滤波器的电流和电压。
滤波器的电流和电压设计应满足系统的安全要求，同时考虑滤波器的耐受能力和寿命。
5.进行滤波器的谐波分析和调整通过对滤波器的谐波分析，确定滤波器的谐波滤除效果。
根据实际需要，对滤波器进行调整，以达到最佳的谐波滤除效果。
四、无功补偿滤波器设计注意事项1.安全性滤波器内部的电容器和电感器应具有良好的安全性能，能够承受系统的电流和电压冲击，防止发生电弧、爆炸等事故。
2.稳定性滤波器的设计应具有良好的稳定性，能够适应负载的变化，保证系统的补偿效果和滤波效果。
3.谐波滤除效果滤波器应具备良好的谐波滤除效果，能够滤除电网中的谐波，减少谐波对系统的影响。
无功补偿，就其概念而言早为人所知，它就是借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，以提高系统的功率因数，降低能耗，改善电网电压质量。
无功补偿的合理配置原则,从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定数量的无功功率，尤以低压配电网所占比重最大。
为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。
(1 ) 总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主。
(2) 电力部门补偿与用户补偿相结合。
在配电网络中，用户消耗的无功功率约占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。
因此，为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
(3) 分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主。
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。
分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。
集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功电力，从而降低供电网络的无功损耗。
但不能降低配电网络的无功损耗。
因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送。
所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。
所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
(4) 降损与调压相结合，以降损为主。
2、影响功率因数的主要因素功率因数的产生主要是因为交流用电设备在其工作过程中，除消耗有功功率外，还需要无功功率。
当有功功率P一定时，如减少无功功率Q，则功率因数便能够提高。
在极端情况下，当Q=0时，则其力率=1。
因此提高功率因数问题的实质就是减少用电设备的无功功率需要量。
2. 1、异步电动机和电力变压器是耗用无功功率的主要设备异步电动机的定子与转子间的气隙是决定异步电动机需要较多无功的主要因素。
而异步电动机所耗用的无功功率是由其空载时的无功功率和一定负载下无功功率增加值两部分所组成。
低压无功补偿计算公式在电力系统中，无功功率是指在交流电路中，电压和电流之间存在一定的相位差，导致电能来回转换而没有实际的功率输出。
而无功功率对于电网的稳定运行和功率因数的控制具有重要意义。
为了解决电网中无功功率的问题，可以采用无功补偿装置来调节电路中的无功功率，提高功率因数，减少能源损耗。
低压无功补偿是指在低压电网中采用无功功率补偿装置来改善电网的无功功率问题。
在实际应用中，我们需要根据电路参数和运行情况来计算需要补偿的无功功率，进而确定无功补偿装置的容量和工作模式。
下面我们来介绍一下低压无功补偿计算公式。
在低压电网中，无功功率的补偿可以采用静态无功功率补偿装置，比如无功功率补偿电容器。
静态无功功率补偿装置的容量大小需要根据电网的无功功率需求来确定，而无功功率的计算公式可以通过电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导。
一般来说，低压电路中的无功功率可以通过以下公式来计算：无功功率=电压×电流×sin(相位角)，其中电压和电流是指电路中的有效值，相位角是电压和电流之间的相位差。
根据这个公式，我们可以计算出电路中的实际无功功率值。
在实际应用中，为了提高电网的功率因数，我们需要补偿一定量的无功功率，使得整个电路的功率因数接近于1。
因此，根据实际的无功功率值，我们可以计算出需要补偿的无功功率量，进而确定无功功率补偿装置的容量大小。
总的来说，低压无功补偿计算公式是根据电路中的电压、电流和功率因数之间的关系来进行推导的。
通过计算出电路中的实际无功功率值，我们可以确定需要补偿的无功功率量，进而确定静态无功功率补偿装置的容量。
通过合理配置无功功率补偿装置，可以有效改善电网的功率因数，提高电网的稳定性和可靠性。
400V低压配电线无功率补偿分析摘要：随着我国社会发展的不断深入和社会主义市场经济的逐步完善。
我国社会进入到一个前所未有的全面发展时期。
这也就给各项基础设施的建设和发展提供了良好的机会。
在我国全面发展建设的背景下，对电网提出了一定的挑战。
电负荷的增加给电网造成了巨大的压力。
因此，本文根据相关的研究成果，对电网建设中最为常用的400V低压配电线展开讨论。
对其无功补偿的原理、方式以及相关的选择进行系统分析。
希望以此可以为解决400低压配电线无功补偿主要问题提供解决思路。
为学术界提供相应的参考。
促使我国电网的发展建设更上一层楼，实现资源的利用最大化，坚持可持续发展的战略方针。
关键词：400V低压配电线；无功率补偿；优化措施电力是我国发展建设过程中不可缺少的重要能源，也是我国经济发展的基础条件。
在我国发展进入重要阶段的背景下，电网建设也收到了极大地挑战，时代和社会的发展要求我国电网建设有更好的质量，并且可以保证用户用电的安全和稳定。
要将供电工作更加专业化和科学化。
在电网建设不断发展的过程中，如何有效的利用各种技术手段和相关的制度进行无功补偿，降低各种能耗，这也成为现阶段电力行业中各个企业所面临的重要问题之一。
本文以400V低压配电线为核心内容，对其无功补偿的理论、方式以及相关方案进行研究，希望可以降低线损、保证电力资源有效的使用的目的。
一、无功功率的相关概念简述简单来说，低压无功功率补偿也就是使用多种有效的技术手段和相关的规章制度，将电网输出功率中的无功功率进行有效的控制。
在实际工作过程中，电网输出的功率主要是有两个方面。
也就是无功功率和有功功率。
也就是说，消耗电能并且将其转变成为机械能、热能以及化学能的功率和消耗电能但是不能转换成为机械能、热能或者化学能的功率，这也是一种被浪费的功率。
在实际工作过程中，如果想最大程度的使用电能，避免出现浪费的情况出现，就必须要将其转换成为另一种形式的能，而且这种形式的转化需要在低压配电网和电网中实现转换。
低压电网的无功补偿摘要：近年来，电力负荷增长迅速，造成电力供应紧张的现象，部分省市甚至出现拉闸限电，这对供电公司来讲，尽可能提高输配电设备的能力显得尤为重要；电力用户对电能的质量要求不断提高；减少电费开支、降低生产成本始终是电力用户一个目标。
这些都对提高功率因数提出了迫切的要求。
功率因素是反映电源输出的视在功率有效利用程度的一个基本概念，是用电设备的一个重要指标。
提高用户的功率因数，对于提高电力运行的经济效益和节约电能都具有重要意义。
由于目前我国在配网中普遍采用的变电所低压母线集中补偿和配电变压器低压侧集中补偿等方式，不能补偿低压电网中大量的无功损耗。
本文针对低压网的特点，从工程实际出发，提出了低压线路无功补偿方式及灵敏度分析法与无功分量直接分析法两种计算方法，以确定补偿电容的最佳安装位置和容量，并讨论了实际应用中电容器的在线动态控制。
计算表明，在低压线上投入无功补偿后，大大降低了线损，经济效益显著，可以推广采用。
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，导致电网中出现大量的无功电流。
无功电流产生无功功率，给电网带来额外负担且影响供电质量。
因此采用无功补偿，提高功率因数、节约电能、减少运行费用、提高电能质量是很有效的措施。
本文对无功补偿的种类、特点、作用以及实际应用中所产生的经济效益等进行了论述。
关键词: 低电压；无功补偿；节电技术；功率因数；经济效益论文类型：调研报告1 绪论1.1 电力客户功率因数的现状在数值上，功率因数就是有功功率和视在功率的比值，既cosΦ=P/S。
要提高功率因数，就必须尽可能地减少无功功率在使用过程中的消耗。
功率因素提高后，可以减少输送电流，减少设备的成本，提高设备资源的利用率，减少资源的浪费。
而功率因数降低，会使线路的电压损失增加，结果负载端的电压下降，严重影响电动机、空调及其它用电设备的正常运行。
特别是在用电高峰季节，功率因数太低，会出现大面积的电压偏低，对工业生产带来很大损失，并严重影响居民的正常生活。
低压配电系统的无功补偿分析和计算摘要：功率因数是指电力线路的视在功率中有功功率消耗所占的百分数。
在电力网的运行中，用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。
适当提高用户的功率因数，不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。
关键词：配电补偿分析
中图分类号：tm714 文献标识码：a 文章编号：1672-3791（2013）02（c）-0128-03
随着现代电力电子技术的快速发展，用电设备和电网之间存在大量无功往复交往，由于无功的存在使电网的利用率降低；大量功率开关器件的使用产生了大量高次谐波，降低了电网电能质量，通过提高功率因数，减少无功电流在用电设备和电网之间的往复，配电设备的利用率得到提高，稳定网络电压，由于功率因数的提高，使变压器及供配电线路中的视在电流下降，降低了供配电损耗。
变压器的温升与流过变压器的视在电流成正比，变压器的损耗与流过变压器的视在电流的平方成正比。
采用msfgd补偿和滤波可以使流过变压器的视在电流降低，因此可以减小变压器的发热和损耗，延长变压器的使用寿命。
通过提高功率因数，减少用电费用，降低用电成本，给电力用户带来较好的经济效益，本文通过无功补偿对配
电系统的改善，利用电气参数的相位关系，给出分析和计算，达到合理配置电容器的目的。
对于从事供配电系统的专业技术人员，具有一定的参考价值。
1 通过补偿降低送电线路的功率损耗；
当线路的有功功率p为定值，功率因数为cosφ1，线路电流为i1。
装设补偿电容器后，有功功率p仍然不变，补偿电容器供给电容电流iq，使功率因数提高到cosφ2，线路的电流为i2，很明显从图1中可以看到i2r，如果装设补偿电容器后，功率因数角φ1减小，因此△u亦明显得到减小。
有一线路，流过的电流为i1，功率因数为cosφ1，装设补偿电容器后，线路的电流为i2，功率因数为cosφ2此时线路减少的电压降。
△u′=△u1-△u2=i1（rcosφ1+xsinφ1）— i2（rcosφ2+xsin φ2）
因有功负荷p为一定，ip亦为一定不变，即
ip=i1cosφ1=i2cosφ2
代入上式得
△u′=i1cosφ1（r+xtgφ1）- i2cosφ2（r+xtgφ2）=i1cos φ1（r+xtgφ1）×=（功率因数提高前线路电压降）×∵φ25 无功补偿容量的选定
无功补偿容量的选定，与补偿方式有密切关系。
如采用高、低
压混合补偿方式，必须先确定高、低压之间补偿比例，以及分散补偿电容器组的具体要求，以便使电容器组得到合理而且经济的投切运行。
补偿电容器组的选定，其主要目的要使用电单位装设补偿电容器后功率因数能达到电业部门的规定。
如果属高压供电的工厂，功率因数cosφ不低于0.9，其他工厂功率cosφ不低于0.85。
为了正确选定用电单位的无功补偿容量，必须计算出该用电单位在未采取补偿措施前的一定时间内的总平均功率因数。
（1）平均功率因数的计算。
①对于已投产一年以上的用电单位，可根据过去一年的有功电能和无功电能消耗量来计算，即
式中：pp与qp为用电单位年平均有功负荷（千瓦）与年平均无功负荷（千乏）；
wn与vn为从用电单位安装有的有功和无功电度表读取的年有功电能消耗量（千瓦小时）与年无功电能消耗量（千乏小时）；
8760为全年（按365天计）的小时数。
②对于在设计或刚投入的用电单位，由于无法得知其年平均有功和无功电能消耗量，只有按用电单位的计算负荷pj估算。
因 cosφ1=
故 cosφ1=
式中：pj与qj为用电单位的有功计算负荷（千瓦）与无功计算负荷（千乏）；
α与β有功与无功负荷系数（即平均负荷与计算负荷的比值）一般选取α≈0.7～0.8；β≈0.75～0.85。
求得用电单位的平均功率因数cosφ1后，根据高压供电的用电单位cosφ1不小于0.9，其它用电单位cosφ不小于0.85的规定，就可确定是否需要进行无功功率补偿。
功率因数是不是补偿得越高越好呢？这要通过技术经济比较。
因为虽然功率因数越接近1，减少功率损耗和电压降的作用越大，但是无功补偿的效益却降低了。
功率因数越接近1，补偿电容量需要增加的幅度就要越大，设备投资就越高。
同时亦要考虑到因负荷骤然减少会造成过补偿现象，过补偿同样不经济也不安全，使网路电压超过额定值，以致损坏电气设备包括补偿电容器本身。
（2）补偿电容器的容量和数量的决定。
①利用补偿率（亦称比补偿容量）△qc来计算补偿电容器的容量。
要使功率因数由cosφ1提高到cosφ2，则必须进行无功功率补偿，补偿电容器的容量为qc=q1-q2，q1，q2分别为补偿前后无功功率。
设某一用电单位补偿前的平均无功功率为qp，补偿后的平均无功功率q′p，则进行人工补偿的补偿电容器的容量为qc=qp-q′p=pp·tgφ1-pp·tgφ2=pp（tgφ1-tgφ2）千乏。
式中tgφ1和tgφ2为对应于补偿前φ1和补偿后φ2的正切值。
将平均负荷pp换算为负荷pj，则需引入一个负荷系数α≈0.7～
0.8，即pp=α·p1因此补偿电容器的容量。
式中△qc=（tgφ1-tgφ2）为补偿率（亦称比补偿容量）单位为千乏/千瓦，是指每一千瓦有功负荷从某一功率因数补偿为另一功率因数时所需的无功补偿容量。
在确定了补偿电容器的容量以后，就可从补偿电容器的技术参数中选定电容器的型号规格。
然后确定补偿电容的个数式中：qc为单个电容器的额定容量（千乏）。
由上式计算所得的数值，应取相近偏大的整数，如果是单相电容器，还应选取为3的倍数，以便三相均衡分配。
②根据年电能消耗量wa和年最大负荷利用小时数tmax来计算补偿电容器的容量。
（仅限于以运行一年以上的用电单位）年最大负荷利用小时，是一个假想的时间，在这个时间内按最大负荷（即最大计算负荷持续用电时，所消耗的电能恰等于一年内实际消耗的电能（wn）。
因tmax=补偿电容器的容量
在确定补偿电容器的容量之后，可从补偿电容器的技术参数中，选定电容器的型号、规格，然后确定电容器的个数。
③运行电压对补偿电容器额定容量的影响。
当计算电容器的容量时，还应考虑实际运行电压可能与额定电压不同，电容器能补偿的实际容量将低于或高于额定容量。
因为补偿电容器技术数据中的额定容量，是指在额定电压下的无功容量，
当电容器实际运行电压与其额定电压不等时，应按下式进行换算。
6 结语
无功补偿的实际应用和经济效益。
我单位采用10kv高压供电，1600kva，1250kva干式供电变压器各一台，近几年实际年耗电量约30万度，无功电量11万kvar。
计算出年平均功率320kw，年平均计算负荷460kw。
功率因数从0.85提高到0.95，平均补偿容量大约在100kvar。
在补偿设备设置上，考虑以后供电负荷的增加，采用2组180kvar电容柜，每柜由6个30kvar三相电容器组成。
在动态过程中，为达到最好的无功补偿效果，采用tsfgd低压动态无功补偿兼滤波装置控制器，自动跟踪设定功率因数值，使低压配电系统无功补偿始终工作在最佳经济效益下.每月节省电费1500元左右，三年就回收了投入工程费用。
如果负荷增加，其经济效益将更加明显。
因此无功补偿对提高电网电能质量降低运行成本，达到经济运行十分有益。
