无功补偿知识111

无功补偿培训教程-基础篇目录低压无功补偿部分 (1)一、无功补偿基础知识 (1)（一）、功率、功率因数 (1)(二)、提高功率因数的意义 (2)（三）、无功功率补偿的基本原理 (2)（四）、无功功率补偿的方法 (2)（五）、并联电容器提高功率因数的原理 (3)（六）、、并联电容器在电力系统中的作用 (3)二、并联电容器 (5)(一)、自愈式并联电容器 (5)（二）、电容器运行标准 (6)（三）、并联电容器与电力网的连接 (7)三、无功补偿装置 (7)（一）、采用电力电容器补偿的补偿装置——电容柜的种类 (7)（二）、新式、老式无功补偿设备比较 (7)（三）、可控硅式电容柜内部元器件的型号功能 (8)(四)、接触器式电容柜内部元器件的型号功能 (8)(五)、复合开关式电容柜内部元器件的型号功能 (8)(六)、电容柜的适用范围 (8)四、如何确定补偿容量 (8)五、如何计算补偿后的效益 (12)高压无功补偿部分 (16)一、高压补偿的概述 (16)二、高压补偿与低压补偿的区别 (16)三、高压补偿成套装置中各器件及功能作用 (16)四、高压补偿电路原理图 (17)五、关于高压补偿的改造 (18)六、高压补偿容量的确定 (18)计算例题部分 (19)低压高压补偿调试部分 (21)工艺材料部分 (23)安全知识部分 (31)功率因数调整电费办法 (33)灯力分算 (34)计量方式 (34)变压器损失数据表 (35)1低压无功补偿部分一、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。

无功补偿的工作原理、知识及作用无功补偿的工作原理、知识及作用无功补偿技术是一种有效的电力质量控制手段，它能够提高电网稳定性，减少传输线路损耗，改善电能质量，节约能源等。

本文将从三个方面来详细介绍无功补偿技术的工作原理、知识及其作用。

一、工作原理在普通交流电路中，电源通过交流电流按照正弦周期性地向负载供电。

正如你所知，电机、变压器等负载不仅需要有有功电能供应，还需要有一定量的无功电能供应。

无功电能是交流电路中存在的必不可少的电能，但它又不能像有功电能一样用来做功，只能在电路中流动和存储，因此它的存在对电力系统质量、稳定性都产生了一定的影响。

无功补偿的工作原理就是在电网中加入合适的电容、电感等装置，通过不同的相位调节，使无功电流最终流向电容、电感等负载中，从而减少了在负载中的无功功率的流失，达到了节约能源的目的。

二、知识范畴无功补偿涉及到的知识范畴非常广泛，在这里仅仅列举一些基本概念，帮助读者对无功补偿有一个大体的认识。

1. 有功电能与无功电能在电路中，有功电能是指可以被负载转换为有用功的电能，如电机，灯具等等。

而无功电能则是不能被直接转换为有用功而只能流动在线路上面的电能。

2. 电容（Capacitor）电容是一种被广泛应用在电路中的元素，它能够存储电能，同时在交流电路中，它可以用来吸收流经其上的无功电流。

3. 电抗器（Reactor）电抗器是在电路中用来添置电感的元素，能够通过面向性线圈来增大电流的阻抗值，从而限制交流电路中的电流值。

三、作用及应用1. 防止电压波动长时间交流电路会产生电压跌落和波动，而无功补偿技术正是利用电容来吸收无功功率，使交流电路中的电压波动减至最小，从而稳定电网的正常运转。

2. 消除应用负载的谐波在当今的市场上，高频电子设备等负载都会引起无功功率的增大，而无功补偿技术则可以消除电网内的一些谐波负载，从而提高电能质量。

3. 提高传输线路的运行效率由于长距离传输中无功功率的流动，会导致传输线路中出现能量损失，形成线路热，进而影响传输的效率。

无功补偿计算公式1、无功补偿需求量计算公式：补偿前：有功功率：P 1= S 1*COS 1ϕ有功功率：Q 1= S 1*SIN 1ϕ补偿后：有功功率不变，功率因数提升至COS 2ϕ，则补偿后视在功率为：S 2= P 1/COS 2ϕ= S 1*COS 1ϕ/COS 2ϕ补偿后的无功功率为：Q 2= S 2*SIN 2ϕ= S 1*COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ补偿前后的无功差值即为补偿容量，则需求的补偿容量为：Q=Q 1- Q 2= S 1*( SIN 1ϕ-COS 1ϕ*SIN 2ϕ/COS 2ϕ)= S 1*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中：S 1-----补偿前视在功率； P 1-----补偿前有功功率Q 1-----补偿前无功功率；COS 1ϕ-----补偿前功率因数S 2-----补偿后视在功率；P 2-----补偿后有功功率Q 2-----补偿后无功功率；COS 2ϕ-----补偿后功率因数2、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在30%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*30%，则：0.3= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.749 即：当起始功率因数为0.749时，在补偿量为30%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。

3、据此公式计算，如果需要将功率因数提升至0.9，在40%无功补偿情况下，起始功率因数为：Q=S*COS 1ϕ*(1112-ϕCOS —1122-ϕCOS ) 其中Q=S*40%，则：0.4= COS 1ϕ* (1112-ϕCOS —19.012-) COS 1ϕ=0.683即：当起始功率因数为0.683时，在补偿量为40%的情况下，可以将功率因数正好提升至0.9。

无功补偿基础知识问答什么是无功补偿？有何作用？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。

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性电抗，在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。

在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。

也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。

这种做法称为无功补偿。

配电网中常用的无功补偿方式有哪些？无功补偿可以改善电压质量，提高功率因数，是电网采用的节能措施之一。

配电网中常用的无功补偿方式为：在系统的部分变、配电所中，在各个用户中安装无功补偿装置；在高低压配电线路中分散安装并联电容机组；在配电变压器低压侧和车间配电屏间安装并联电容器以及在单台电动机附近安装并联电容器，进行集中或分散的就地补偿。

1、就地补偿对于大型电机或者大功率用电设备宜装设就地补偿装置。

就地补偿是较经济、较简单以及较见效的补偿方式。

在就地补偿方式中，把电容器直接接在用电设备上，中间只加串熔断器保护，用电设备投入时电容器跟着一起投入，切除时一块切除，实现了较方便的无功自动补偿，切除时用电设备的线圈就是电容器的放电线圈。

2、分散补偿当各用户终端距主变较远时，宜在供电末端装设分散补偿装置，结合用户端的低压补偿，可以使线损大大降低，同时可以兼顾提升末端电压的作用。

3、集中补偿变电站内的无功补偿，主要是补偿主变对无功容量的需求，结合考虑供电压区内的无功潮流及配电线路和用户的无功补偿水平来确定无功补偿容量。

35KV变电站一般按主变容量的10%-15%来确定；110KV变电站可按15%-20%来确定。

第一讲：基础知识一、为什么要进行无功补偿？交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能，我们称之为“有功功率”。

另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用的，对于外部电路它并没有作功，有电能转换为磁能，再有磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称之为“无功功率”。

无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。

在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗上也需要大量的无功功率。

在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性电抗消耗的部分无功功率小电网电源向感性负荷提供无功功率。

也即减少无功功率在电网中的流动，因此可以降低输电线路因输送无功功率造成的电能损耗，改善电网的运行条件。

这种做法称为“无功补偿”。

无功功率的定义国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电流的成积。

QC=U ×I C其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。

（插入讲解电感元件及电容元件）电磁（电感）元件建立磁场占用的电能,电容元件建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电压超前于电流90℃.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的原理。

（电容元件、电感元件均为动态元件，电容元件的电流是电压与时间的导数关系，dtdu c i =，电感元件的电压是电流与时间的导数关系，dtdiL u=）矢量图：a)，同样的，将电容上的电压与电容电流IC相乘得到电容的功率曲线PC(图b)。

如图(a)所示，功率在第二个和第四个1/4周期内电感在吸收功率，并把所吸收的能量转化为磁场能量；而在第一和第三个1/4周期内电感就放出功率，储存在磁场中的能量将全部放出。

无功补偿原理基础知识详解 (一)无功补偿是电力系统中十分重要的一环，能够在电网历史上扮演着至关重要的角色。

这篇文章将会详细介绍无功补偿的基础知识，让读者能够更加深入了解无功补偿的原理和应用。

一、无功补偿的意义在电力系统中，无功功率是一种看不见的功率，其并不向负荷输出，但是却会对电网造成一定的损耗和成本。

因此，为了最大程度地降低电网的无功功率，就必须引入无功功率的补偿。

无功补偿的作用在于，能够消除因为电网运作而产生的无功功率，从而减少能量的损失。

同时，对于变电站来说，也需要进行无功补偿，以确保变电站的容量可以被充分利用。

二、无功补偿的基本概念无功功率是指负载所需的无功电流与电压之积，也就是说，无功功率是由电感器和电容器等无功元件贡献的。

因此，无功补偿基于的就是对电感和电容的控制。

具体来说，无功补偿可以通过引入电容器和电感器两种方式实现。

在无功补偿过程中，电容器能够提供无功功率，并抵消电感器产生的无功功率。

因此，引入电容器后，可以达到减少无功功率的目的。

三、无功补偿的应用无功补偿广泛应用于电力系统中，其基本应用方式包括静态无功补偿和动态无功补偿。

静态无功补偿通常采用电容器组，作为一种被动补偿，其主要作用在于动态地响应网络的无功电流需求。

动态无功补偿则是采用高速控制系统，能够快速控制电网内的电容器或电感器，以实现电网的快速校正。

四、无功补偿的影响无功补偿存在对电力系统产生多种影响问题，包括电网安全性、稳定性、综合能量效率等。

通过合理的无功补偿方式，电网络可以在保持良好质量的情况下，尽可能地减少无功功率损失。

同时，不合理的无功补偿方式也会给电力系统带来消极影响，甚至影响电能的稳定供应。

五、无功补偿的发展趋势全球范围内，无功补偿技术的不断发展，使其不断适应复杂的电力系统环境，为保障电力系统的安全运行提供了重要的技术手段。

在未来的发展中，随着国家能源政策的调整，无功补偿将呈现更加广泛的应用景观，为保障电力系统的安全供应提供更加重要的技术支撑。