无功补偿的作用和原理

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义

电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。

有功功率、无功功率、视在功率之间的关系 如图1所示

式中

S——视在功率，kVA P——有功功率，kW Q——无功功率，kvar

φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。

由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而

用电企业无功功率补偿的作用、目的和意义

电网中的许多用电设备是根据电磁感应原理工作的。它们在能量转换过程中建立交变磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等，这种功率叫无功功率。电力系统中，不但有功功率平衡，无功功率也要平衡。

有功功率、无功功率、视在功率之间的关系 如图1所示

式中

S——视在功率，kVA P——有功功率，kW Q——无功功率，kvar

φ角为功率因数角，它的余弦(cosφ)是有功功率与视在功率之比即cosφ＝P/S称作功率因数。

由功率三角形可以看出，在一定的有功功率下，用电企业功率因数cosφ越小，则所需的无功功率越大。如果无功功率不是由电容器提供，则必须由输电系统供给，为满足用电的要求，供电线路和变压器的容量需增大。这样，不仅增加供电投资、降低设备利用率，也将增加线路损耗。为此，国家供用电规则规定：无功电力应就地平衡，用户应在提高用电自然功率因数的基础上，设计和装置无功补偿设备，并做到随其负荷和电压变动及时投入或切除，防止。还规定用户的功率因数应达到相应的标准，否则供电部门可以拒绝供电。因此，无论对供电部门还是用电部门，对无功功率进行自动补偿以提高功率因数，防止无功倒送，从而

无功补偿SVG、SVC、MCR、TCR、TSC区别

吸收无功 响应时间 运行范围 谐波 TSC 分级 20ms 容性 受系统谐波影响大，自身不产生谐波 受系统阻抗影响 大 损耗 分相调节能力 小 有限 TCR型SVC 连续 20ms 感性到容性 受系统谐波影响大，自身产生大量谐波 大 大 可以 大 MCR型SVC 连续 100ms 感性到容性 受系统谐波影响大，自身产生较大量谐波 大 较大 不可 较小 较大 SVG 连续 10ms 感性到容性 受系统谐波影响小，可抑制系统谐波 无 小 可以 小 小 噪声 较小 体积（同等容量） 大 TSC：晶闸管投切电容器，采用无源器件（电容器）进行无功补偿，分级补偿，不能实现连续可调。

TCR：晶闸管控制电抗器。

MCR:磁控电抗器，与TCR类似，需要和电容柜配合实现动态无功补偿，可实现连续可调。 SVC：静止无功补偿装置，采用无源器件进行无功补偿的技术总称，包括：TSC、TCR等，“静止”是与同步调相机对应，一般来说将使用晶闸管进行控制的补偿装置成为“SVC\。 SVG：静止无功发生器，采用电能变换技术实现的无功补偿。SVG与其它的最大区别在于能主动发出无功电流，补偿负载无功电流。而其它均为无源方式，

一、KL-4T 智能无功功率自动补偿控制器 1、 补偿原理

JKL-4T 智能无功功率自动补偿控制器采用单片机技术，投入区域、延时时间、过压切除门限等参数已内部设定，利用程序控制固态继电器和交流接触器复合工作方式，投切电容器的瞬间过渡过程由固态继电器执行，正常工作由接触器执行(投入电容时，先触发固态继电器导通，再操作交流接触器上电，然后关断固态继电器；切除电容时先触发固态继电器导通，再操作交流接触器断电，然后关断固态继电器)，具有电压过零投入、电流过零切除、无拉弧、低功耗等特点。 2、 计算方法及投切依据

以电压为判据进行控制,无需电流互感器，适用于末端补偿，以保证用户电压水平。

1)电压投切门限

投入电压门限范围 175V ～210V 出厂预

置 175V

切除电压门限范围 230V ～240V 出厂预

置 232V

RSVG

1.RSVG工作原理 1.1 概述

RSVG无功补偿装置,采用瞬时无功功率理论的无功检测方式,以功率因数、网侧电压作为控制目标，动态跟踪电网电能相关指标的变化，并根据变化情况调节无功输出，实现电网的高电能质量运行。采用IGBT组成的H桥功率模块链作为逆变主电路结构形式，拓扑简单，性能可靠，并辅助以小容量储能元件，整机输出电压由多个电平台阶合成阶梯波，经过输出电抗滤波后正弦度好。 1.2 RSVG工作原理

RSVG的基本工作原理是：将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制RSVG电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功功率，可以迅速发出大小相等、性质相反的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

图1.1为RSVG等效原理图，将系统看作一个电压源，RSVG可以

看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。RSVG的工作原理可以用图1.2和图1.3所示的等效电路图和向量图来说明。考虑连接电抗器的损耗和变流器本身的损耗(如管压降、线路电阻等)，将总的损耗集中

RSVG

1.RSVG工作原理 1.1 概述

RSVG无功补偿装置,采用瞬时无功功率理论的无功检测方式,以功率因数、网侧电压作为控制目标，动态跟踪电网电能相关指标的变化，并根据变化情况调节无功输出，实现电网的高电能质量运行。采用IGBT组成的H桥功率模块链作为逆变主电路结构形式，拓扑简单，性能可靠，并辅助以小容量储能元件，整机输出电压由多个电平台阶合成阶梯波，经过输出电抗滤波后正弦度好。 1.2 RSVG工作原理

RSVG的基本工作原理是：将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件IGBT组成。工作中，通过调节逆变桥中IGBT器件的开关，可以控制RSVG电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功功率，可以迅速发出大小相等、性质相反的无功功率，实现动态无功补偿的目的。

图1.1为RSVG等效原理图，将系统看作一个电压源，RSVG可以

看作一个可控电压源，连接电抗器可以等效成一个线性阻抗元件。RSVG的工作原理可以用图1.2和图1.3所示的等效电路图和向量图来说明。考虑连接电抗器的损耗和变流器本身的损耗(如管压降、线路电阻等)，将总的损耗集中

没目标数值怎么计算？

若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量： 功率因数从0.7提高到0.95时： 总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7

sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95

sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得)

Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏)

电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压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

没目标数值怎么计算？

若以有功负载1KW，功率因数从0.7提高到0.95时，无功补偿电容量： 功率因数从0.7提高到0.95时： 总功率为1KW，视在功率： S＝P/cosφ＝1/0.7≈1.4(KVA) cosφ1＝0.7

sinφ1＝0.71(查函数表得) cosφ2＝0.95

sinφ2＝0.32(查函数表得) tanφ＝0.35(查函数表得)

Qc＝S(sinφ1－cosφ1×tanφ)＝1.4×(0.71－0.7×0.35)≈0.65(千乏)

电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压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

巧家县电网 无功补偿运行方式

编制： 审核： 批准：

巧家供电有限责任公司

2006年1月10日

无功补偿运行方式

巧家县电网无功补偿运行方式

一、 无功补偿运行方式的配置原则和调整手段 配置原则：

1.电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下,分(电压)层和分(供电)区的无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况,实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合,电网补偿与用户补偿相结合,高压补偿与低压补偿相结合,满足降损和调压的需要。

2.各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。

3.受端系统应有足够的无功备用容量。当受端系统存在电压稳定问题时,应通过技术经济比较,考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。

4.各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设,合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大,并应避免大量的无功电力穿越变压器。

5.35KV及以上电压等级的变电站,主变压器高压侧应具备双向有功功率和无功功率(或功率因数)等运行参数的

无功功率就地补偿是为了减少低压电网和用户内损耗的有效措施,本文主要对厂矿常用的中小型异步电动机无功就地补偿问题作一讨论,具有一定借鉴意义。

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。电力与能源 o

S INC CE E&T C N L YIF R E H O OG O MATO N IN

20 0 8年

第1期

浅谈无功就地补偿技术姚 (淮南矿业集团【摘

远

常婷婷淮南 22 5 3 0 3)

安徽

要】无功功率就地补偿是为了减少低压电网和用户内损耗的有效措施，本文主要对厂矿常用的中小型异步电动机无功就地补偿问题

作一讨论，有一定借鉴意义。具

【关键词】低压电网；无功就地补偿；电容器；电动机On t e c i e po r c m p n a i n t c no o y he r a tv we o e s to e h l g

Ya a Cha g Ti - n o Yu n n ng t g i

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【 s atI i ec v o e o est ni lw-otg o r d nodrt eu etels f ut r n