无功补偿原理及补偿装置接线

三相不平衡调节及无功补偿装置□杨嘉文１概述在中、低压配电网系统中，存在着大量的单相，不对称、非线性，冲击性负荷，三相负荷系统是随机变化的，这些负荷会使配电系统产生三相不平衡，三相负荷不平衡会导致供电系统三相电压、电流的不平衡，引起电网负序电压和负序电流，影响供电质量，进而增加线路损耗，降低供电可靠性。

因此电力变压器运行规程规定，Ｙ／Ｙ０变压器的中线电流不能超过额定电流的２５％。

由以上可知对负荷不平衡、无功短缺进行补偿对配电网来说有很大的实用价值，它可以降低线损，提高电能质量，增加配电网的可靠性。

由于负荷分配不均，负荷性质也不一致，造成低压供电系统无功不足，负荷不平衡。

尤其是经济水平较为发达的地区表现更为明显。

无功不足、负荷不平衡这两个问题已成为配电系统的两大难题。

针对无功不足的问题，国内解决的办法是：合理配置低压无功补偿电容器，其补偿的原则多数是共补与分补相结合，并采取可控硅投切、接触器运行的技术模式并附加电压质量监测系统，其采取手段多是通过远红外或ＧＰＲＳ通讯系统去实现。

目前这项技术已基本成熟，但它没有考虑到如何去改善配电低压系统三相不平衡的情况，投切不当时，反而增加不平衡的情况。

因此，三相不平衡的问题已成为当前配电系统亟待解决的问题，也是配电系统的技术空白。

２项目的实施的意义低压配电网是电力系统的末端，低压配电网采用三相四线制方式，配电变压器低压侧采用Ｙｎ０接线，电网的不平衡会增加线路及变压器的损耗，降低变压器的出力，影响电网的供电质量，甚至会影响电能表的精度，造成计量系统计费损失，由于三相负荷不平衡造成中线电流增大，会降低供电系统的可靠性，影响配电系统的安全运行。

２．１中线电流带来的变压器损耗２．１．１附加铁损Ｙ／Ｙｎ０接线的配电变压器采用三铁心柱结构，其一次侧无零序电流，二次侧有零序电流，因此二次侧的零序电流完全是励磁电流，产生的零序磁通不能在铁心中闭合，需通过油箱壁闭合，从而在铁箱等附件中发热产生铁损。

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）。

高压SVG培训我是思源清能电气电子有限公司，服务工程师，张治福，我的手机号是：第一章装置电气原理与构成1.1电气原理SVG装置的主电路采用链式逆变器拓扑结构，Y形连接，10kV装置每相由12个功率单元串联组成，6kV装置每相由8个功率单元串联组成，运行方式为N＋1模式。

下图所示为SVG装置的连接原理图。

图1-1 10kV装置的连接原理图图1-2 6kV装置的连接原理图10kV装置的电气原理如下图。

图1-3 10kV装置的电气原理图1.2装置构成SVG装置主要由五个部分组成：控制柜、功率柜、启动柜、连接电抗器和冷却系统。

这里采用风冷。

1.2.1控制柜控制柜由控制器、显示操作面板、控制电源、继电器、空气开关等部分组成。

控制电源提供了DC24V和DC5V电源系统，为控制器和继电器操作供电。

操作面板包括了液晶屏显示、信号指示灯。

操作部分包括启机按钮、停机按钮和复位按钮。

空气开关的功能如下表所示。

表2-1 空气开关功能表第二章装置的控制面板说明2.1 装置的运行状态SVG装置带电时，运行在五种工作状态：待机、充电、运行、跳闸、放电。

各状态说明和转换关系如下：1)待机状态装置上电后立即进入待机状态，然后进行自检。

若无任何故障且状态正常，装置复位后，则点亮就绪灯。

若在就绪情况下收到用户启机命令，则闭合主断路器。

主断路器闭合后即转入充电状态。

2)充电状态表示装置的直流电容正在充电，由于装置为自励启动，主断路器闭合即表示装置已经进入了充电状态。

若在主断路器闭合后直流电压充电到超过直流设定值，则自动闭合启动开关以短路充电电阻，启动开关闭合后延时10s自动转入并网运行状态。

3)运行状态表示装置处于并网运行的工作状态，可以在各种控制方式下输出电流，达到补偿无功、负序或谐波的效果。

若在此过程中出现报警，报警指示灯亮，不影响装置正常运行；若在此过程中出现过流、同步丢失等可恢复故障，装置将闭锁，待手动或自动复位消除故障后，装置将重新解锁运行；若在此过程中出现严重故障或收到停机命令，装置将发跳闸命令，并转到跳闸状态。

无功补偿装置的原理及应用1. 引言无功补偿装置是电力系统中常用的一种设备，用于调整电力系统中的无功功率，改善系统的功率因数。

本文将介绍无功补偿装置的原理及其应用。

2. 无功功率及其影响无功功率是电力系统中除了有用功率之外的另一种功率。

它不直接执行功绩，却在电力系统中发挥着重要的作用。

无功功率可以分为容性无功功率和感性无功功率。

容性无功功率表示电压超前电流，对应电容器的无功功率，而感性无功功率表示电压滞后电流，对应电感器的无功功率。

无功功率的存在会造成电力系统电压下降、设备过载、损耗增加等问题，因此需要采取措施进行补偿。

3. 无功补偿装置的原理3.1 电容器补偿原理电容器是常用的无功补偿装置。

它根据电容器的特性，在电力系统中接入适当的位置，通过供给感性电流来补偿电感器产生的感性无功功率。

由于电容器本身具有负的感性无功功率，因此能够有效地抵消感性无功功率，提高功率因数。

电容器补偿的原理简单，成本低廉，广泛应用于电力系统中。

3.2 电感器补偿原理电感器也是常用的无功补偿装置。

它根据电感器的特性，在电力系统中接入适当的位置，通过供给容性电流来补偿电容器产生的容性无功功率。

电感器通过感性电流的引入，能够抵消容性无功功率，提高功率因数。

电感器补偿的原理相对电容器较为复杂，成本也较高，主要应用在对容性负载较多的电力系统中。

4. 无功补偿装置的应用4.1 工业电力系统在工业电力系统中，由于负载种类繁多，功率因数普遍较低，因此无功补偿装置的应用十分重要。

工业电力系统中常用的无功补偿装置有定容电容器、可调容电容器和电抗器。

通过合理地选择和配置这些装置，可以有效地改善功率因数，降低无功功率损耗，提高系统的能效。

4.2 电力发电系统在电力发电系统中，无功补偿装置的应用主要是为了维持系统的电压稳定。

当电力系统的无功功率不平衡时，电压会出现波动，影响系统的稳定性。

通过引入适当的无功补偿装置，可以实现对系统的无功功率进行有效调节，确保系统的电压稳定在合理范围内。

svg无功补偿原理
SVG无功补偿原理基本原理是通过在电力系统中引入一个
SVG装置，利用其无功功率的调节能力来实现对系统中无功
功率的调节，实现无功功率的补偿。

在电力系统中，无功功率是指由于电感和电容元件导致的系统中的功率损耗。

无功功率的存在会导致电压波动、电能损耗和线路能力的下降，对电力系统的安全稳定运行造成影响。

因此，需要对无功功率进行补偿。

SVG装置由一个逆变器和一个串联电容组成。

逆变器将直流
电能转换为交流电能，并通过串联电容来提供电压调节。

根据系统的需求，SVG装置可以控制无功功率的调节，实现对系
统中无功功率的补偿。

当系统中需要补偿无功功率时，SVG
装置通过调节其电容的电压来产生无功功率，将其输入到系统中进行补偿。

具体来说，当电力系统中存在电感元件导致的感性无功功率时，SVG装置通过增加电容电压来产生与感性无功功率等值的电流，从而补偿系统中的感性无功功率。

相反，当系统中存在电容元件导致的容性无功功率时，SVG装置通过降低电容电压
来降低容性无功功率的电流，从而补偿系统中的容性无功功率。

这样，通过控制SVG装置输出的无功功率，就可以实现对系
统中无功功率的补偿。

总之，SVG无功补偿原理是通过引入SVG装置，利用其无功
功率调节能力，来实现对系统中无功功率的调节和补偿，提高电力系统的稳定性和效率。

无功补偿器原理
无功补偿器是一种用来消除电力系统中无功电流和无功功率的设备，它通过补偿电力系统中的无功功率，使得系统的功率因数接近于1。

无功补偿器的原理主要涉及到无功功率的补偿和调节。

在电力系统中，无功功率是由电感和电容元件产生的，它们会导致电网中的无功电流流动。

而无功补偿器就是通过调节电感和电容元件的连接和断开来实现无功功率的补偿。

当电力系统需要补偿无功功率时，无功补偿器会通过自动控制装置，在电力系统中加入适当的电感或电容元件。

这些元件可以增加或减少电力系统的无功功率，并使得系统的功率因数接近于1。

具体来说，当电力系统中存在电感元件时，无功补偿器会增加系统的无功功率，从而减小系统的功率因数。

相反，当电力系统中存在电容元件时，无功补偿器会减少系统的无功功率，从而提高系统的功率因数。

无功补偿器的自动控制装置通常采用功率因数控制器来实现对无功补偿器的控制。

功率因数控制器会监测电力系统中的功率因数，并根据设定值来控制无功补偿器的操作。

当功率因数偏离设定值时，无功补偿器会根据控制信号来调整电感或电容元件的连接状态，以使系统的功率因数恢复到设定值附近。

总之，无功补偿器的主要原理是通过补偿电力系统中的无功功
率，使得系统的功率因数接近于1。

这样可以提高电力系统的效率，减少无功损耗，并提高电力系统的稳定性和可靠性。

⽆功补偿原理、⽅法前⾔《国家电⽹公司农⽹“⼗⼀五电压质量和⽆功电⼒规划纲要》提出，纲要指导思想为：以公司“新农村、新电⼒、新服务农电发展战略为指导，以安全、质量、效益为核⼼，坚持科技进步，全⾯提⾼农⽹电压⽆功综合管理⽔平，持续改善供电质量，降低电能损耗，为社会主义新农村建设提供优质、经济、可靠的电⼒供应。

切实达到《国家电⽹公司电⼒系统电压质量和⽆功电⼒管理规定》的“⽆功补偿配制应按照分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，以分散为主；⾼压补偿与低压补偿相结合，以低压为主；调压与降损相结合，以降损为主”的要求。

⽆功补偿的原理在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；⼀种是有功功率，⼀种是⽆功功率。

有功功率是保持⽤电设备正常运⾏所需的电功率，是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。

⽆功功率⽐较抽象，它是电路内电场与磁场的交换，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。

⽆功功率决不是⽆⽤功率，它的⽤处很⼤。

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。

因此，没有⽆功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。

（打个⽐⽅，农村修⽔利需要开挖⼟⽅运⼟，运⼟时⽤⽵筐装满⼟，挑⾛的⼟好⽐是有功功率，挑空⽵筐就好⽐是⽆功功率，⽵筐并不是没⽤，没有⽵筐泥⼟怎么能运到堤上?）在正常情况下，⽤电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得⽆功功率。

如果电⽹中的⽆功功率供不应求，⽤电设备就没有⾜够的⽆功功率来建⽴正常的电磁场，这些⽤电设备就不能维持在额定情况下⼯作，⽤电设备的端电压就要下降，从⽽影响⽤电设备的正常运⾏。

但是从发电机和⾼压输电线供给的⽆功功率远远满⾜不了负荷的需要，所以在电⽹中要设置⼀些⽆功补偿装置来补充⽆功功率，以保证⽤户对⽆功功率的需要，这样⽤电设备才能在额定电压下⼯作。

无功补偿的作用是什么？详解无功就地补偿，内含接线图！无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施。

无功补偿方式包括：①集中补偿；②分组补偿；③单台电动机就地补偿。

就地补偿是就在需要无功的用电设备附近进行的一种补偿。

工厂施行无功补偿的原则是“就地补偿为主，集中补偿为辅”；但许多工厂图省事，好管理，采取了“以集中补偿为主”的方法，虽然在计量口达到了很好的功率因数值，但不能说明厂内配电的功率因数高，同样也就不是最节能的系统；不能因此说就地补偿没有作用，只能说，加强就地补偿，对节能降损和提高电压质量会更好；话又说回来，我们的工厂用电管理水平普遍偏低，能进行集中补偿的工厂都不多，何况还能达到0.98这样的好效果，如果各厂都能这样，我们节省的电能可能都不止几个亿度。

请点击此处输入图片描述电网中常用的无功补偿方式包括：①集中补偿：在高低压配电线路中安装并联电容器组；②分组补偿：在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；③单台电动机就地补偿：在单台电动机处安装并联电容器等。

请点击此处输入图片描述加装无功补偿设备，不仅可使功率消耗减小，功率因数提高，还可以充分挖掘设备输送功率的潜力。

请点击此处输入图片描述确定无功补偿容量时，应注意以下两点：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，每千乏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。

请点击此处输入图片描述改善电能质量电网中无功补偿设备的合理配置，与电网的供电电压质量关系十分密切。

合理安装补偿设备可以改善电压质量。

请点击此处输入图片描述负荷(P+JQ)电压损失ΔU简化计算如下：ΔU=(PR+QX)/U(1)式中U-线路额定电压，kVP-输送的有功功率，kWQ-输送的无功功率，kvarR-线路电阻，ΩX-线路电抗，Ω请点击此处输入图片描述安装补偿设备容量Qc后，线路电压降为ΔU1，计算如下：ΔU1=[PR+(Q－Qc)X]/U(2)很明显，ΔU1<>ΔU-ΔU1=QcX/U(3)由于越靠近线路末端，线路的电抗X越大，因此从(3)式可以看出，越靠近线路末端装设无功补偿装置效果越好。