无功功率补偿投切原理

无功补偿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.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。

无功补偿原理当电网电压的波形为正弦波，且电压与电流同相位时，电阻性电气设备如白炽灯、电热器等从电网上获得的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I。

电感性电气设备如电动机和变压器等由于在运行时需要建立磁场，此时所消耗的能量不能转化为有功功率，故被称为无功功率Q。

此时电流滞后电压一个角度f。

在选择变配电设备时所根据的是视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：S =（P2 + Q2）1/2无功功率为:Q=（S2 - P2）1/2有功功率与视在功率的比值为功率因数:cosf=P/S无功功率的传输加重了电网负荷，使电网损耗增加，故需对其进行就近和就地补偿。

并联电容器可补偿或平衡电气设备的感性无功功率。

当容性无功功率QC等于感性无功功率QL时，电网只传输有功功率P。

根据国家有关规定，高压用户的功率因数应达到0.9以上，低压用户的功率因数应达到0.85以上。

如果选择电容器功率为Qc，则功率因数为：cosf= P/ (P2 + (QL - QC)2)1/2在实际工程中首先应根据负荷情况和供电部门的要求确定补偿后所需达到的功率因数值，然后再计算电容器的安装容量：Qc = P(tanf1 - tanf2)式中:Qc一电容器的安装容量，kvarP一系统的有功功率，kWtanf1一补偿前的功率因数角tanf2一补偿后的功率因数角采用查表法也可确定电容器的安装容量。

无功补偿相关名词注释2008-05-25 11:08无功功率补偿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，这就是无功功率补偿的基本原理。

力率电费是指电力用户感性负载无功消耗量过大，造成功率因数低于国家标准，从而按电费额的百分比追收的电费（详细了解力率电费调整办法）。

无功补偿的原理是什么
无功补偿的原理是根据电力系统中的无功功率需求和无功功率的产生进行调节，以提高系统的功率因数和电能利用率。

无功功率是指在电力系统中产生的无用功率，包括电容器的无功功率和电感器的无功功率。

当电力系统的功率因数较低时，存在较多的无功功率。

为了提高功率因数，可以通过接入电容器补偿装置来降低无功功率，从而减小系统中的无功功率流动。

电容器可以吸收无功功率，使得系统中的功率因数得到提高。

电力系统中的无功功率主要来源于电感器，如电机、变压器等设备。

这些设备在正常运行过程中会产生感性无功功率，通过接入电抗器补偿装置，可以引入感性无功功率，从而抵消系统中的感性无功功率，提高功率因数。

无功补偿的原理可以总结为：通过接入电容器和电抗器补偿装置，调节电力系统中的无功功率流动，提高功率因数，增加系统的电能利用率。

这样可以有效减少电力系统中的无功损耗，提高系统的稳定性和可靠性。

动态无功补偿投切调节器的原理
动态无功补偿投切调节器（Dynamic VAR Compensator，DVC）主要用于电力系统中的无功补偿，通过控制投切电容器的开关状态来实现。

DVC的原理如下：
1. 检测电力系统的无功功率需求，根据需求计算出需要补偿的无功功率数量。

2. 根据计算结果，控制DVC的电容器开关状态。

如果需要补
偿的无功功率较大，DVC将投入电容器，以提供无功功率；
如果需要补偿的无功功率较小或为负值，DVC将切除电容器，以吸收系统中的无功功率。

3. DVC还可以监测电力系统中的电压变化，当电压过高或过
低时，DVC可以及时作出响应，调整电容器的开关状态，以
使系统电压稳定在合适的范围内。

4. DVC还可以通过与其他系统组件的通信，实现与电力系统
的其他控制和保护功能的协调。

总而言之，动态无功补偿投切调节器通过监测电力系统的无功功率需求以及电压变化，并通过控制电容器的开关状态，实现对电力系统的动态无功补偿以及电压稳定的调节。

无功补偿的工作原理、结构及作用一、无功补偿的简称是无功补偿电源，是指为满足电力网和荷端电压水平及经济运行要求，须在电力网内和负荷端设置无功电源。

电力系统的负载多数是电感性的，电力系统会消耗无功电力,使负载电流相位滞后于电压,相角差越大,无功电力需求就会相对增大,供给固定的有功功率，提高电流而产生的线路损耗。

电力网络中所使用电设备消耗的无功功率,必须从网络中某个地方获得,如果由发电机提供并经过长距离传送这些无功功率是不合理的,通常也是不可能的。

应该是在需要无功功率的地方产生无功功率。

所以在配电系统里大多数都是使用电容器来补偿负载所需的无功功率，以改善功率因数。

无功补偿可以收到的效果：一、改善供电品质，提高功率因数。

二、减少电力的损失，工厂动力配线依据不同的线路及负载情况，使用电容提高功率因数后,总电流降低，可降低供电端与用电端的电力损失。

三、延长设备寿命。

改善功率因数后线路总电流减少，使接近或已经饱和的变压器、开关等机器设备和线路容量负荷下降,可以降低温度增加寿命。

四、满足电力系统对无功补偿的监测要求,消除功率因数过低而产生的罚款。

近年来静止无功补偿装置获得了较大的发展，[类似于谐波治理]已广泛用于负载无功补偿。

静止无功无功补偿装置的重要特性就是它能连续调节补偿装置的无功功率。

而这种连续调节是依靠调节TＣR中的晶闸管的触发延迟角得到实现的。

ＴSＣ只能分组投切，不能连续调节无功功率,它和TＣR配合使用，才能整体调整无功功率的连续调节。

二、静止无功功率补偿滤波装置补偿器的工作原理及结构静止无功功率补偿滤波装置补偿器又称ＳVC，传统补偿用断路器或接触器投切电容，ＳＣＶ用可控硅等电子开关,没有机械运动部分,所以叫静态补偿装置。

通常的SVC组成部分为1．固定电容器和固定电抗器组成的一个补偿加滤波支路ﻫ该部分适当选择电抗器和电容器容量，可滤除电网谐波,并补偿容性,将电网补偿到容性状态。

2.固定电抗器3.可控硅电子开关ﻫ可控硅用来调节电抗器导通角，改变感性输出来抵消补偿滤波支路容性，并保持在感性较高功率因数。

分相补偿装置可以补偿不平衡的无功电流，但是对于不平衡的有功电流无能为力。

实际上，经过恰当设计的无功补偿装置，不但可以将三相的功率因数均补偿至1，而且可以将三相间的不平衡有功电流调整至平衡。

1，怎样调整不平衡电流在很久以前，电学奇才斯坦因梅茨（C.P.Steinmetz）就已经找到了利用无功补偿来平衡三相电流的解决办法。

在《电力系统无功功率控制》一书中有比较详细的介绍，有兴趣的读者不妨一读。

斯坦因梅茨的办法有两个缺点：其一是计算过程比较繁复，读者很难从计算过程中领会这种调整不平衡电流方法的物理意义。

其二是只能适用于三相三线系统，当应用于三相四线系统时，如果零线电流不为零，就会出现较大的误差。

笔者在多年研究无功补偿技术的基础上，总结出了一套简明易懂的调整不平衡电流理论与计算方法，下面就进行介绍。

2，调整不平衡电流的基本原理要了解首调整不平衡电流的基本原理，首先要了解wangs定理，读者可以参见本博客中的Wangs定理一文。

在了解wangs定理的前提下，这里具体介绍一下怎样调整不平衡有功电流。

设有一个电阻连接在A相与B相两端，这是一个典型的不平衡负荷，调整不平衡电流的目标就是将这个电阻的电流平均分配到三相当中去，具体的方法如图1所示：图1利用wangs定理的基本概念，在A相与C相之间接入一个适当的电感L将A相有功电流的1/3转移到C相，这时电感L在A相产生的感性无功电流恰好将电阻在A相产生的容性无功电流抵消掉。

在B相与C相之间接入一个适当的电容C将B相有功电流的1/3转移到C相，这时电容C在B相产生的容性无功电流恰好将电阻在B相产生的感性无功电流抵消掉。

电感L在C相产生的感性无功电流恰好将电容C在C相产生的容性无功电流抵消掉。

这样三相电流完全平衡，并且三相的功率因数全等于1。

设有一个电阻连接在A相与零线之间，这是另一个典型的不平衡负荷，调整不平衡电流的目标就是将这个电阻的电流平均分配到三相当中去，具体的方法如图2所示：图2在A相与C相之间接入一个适当的电感L1将A相有功电流的1/3转移到C相，在A相与B相之间接入一个适当的电容C1将A相有功电流的1/3转移到B相，这时电感L1在A相产生的感性无功电流恰好将电容C1在A相产生的容性无功电流抵消掉。

无功补偿柜工作原理
无功补偿柜是电力系统中用于优化无功功率的重要设备。

其工作原理主要分为三个阶段。

第一阶段是检测阶段。

无功补偿柜通过电力仪表来检测电力系统中的无功功率，包括电流、电压、功率因数等参数。

通过对这些数据进行采集和分析，判断电力系统中是否存在无功功率过大或过小的情况。

第二阶段是计算阶段。

在检测到电力系统中存在无功功率不平衡或过大过小的情况后，无功补偿柜通过内部的控制算法进行计算，确定需要进行无功补偿的数量和方式。

根据计算结果，无功补偿柜会发出命令，控制无功补偿器的动作，以实现对无功功率的调节。

第三阶段是补偿阶段。

根据计算结果，无功补偿柜会控制无功补偿器进行运行。

无功补偿器可以采用电容器、电感器等元件，通过接入或剔除这些元件来实现对无功功率的补偿。

无功补偿器的运行可以通过接触器、断路器或开关等设备来实现。

通过这三个阶段的工作，无功补偿柜可以实现对电力系统中的无功功率的优化，提高系统的功率因数，降低电网的无功损耗，改善供电质量，提高电网的稳定性。