無功補償常見問題北京無功補償裝置 上海無功補償裝置 濟南無功補償裝置合肥無功補償裝置
　　1.考慮電網(wǎng)電壓時，是按400V考慮還是按380V考慮?
　　采用就地補償時，電容器是比較靠近負載，這時候按照380V電壓選取電容器;
　　當電容器安裝在配電間時，在母線上進行集中補償時，按照400V選取電容器。
　　2.電容器存放條件
　　不要在腐蝕性的空氣中，特別是氯化物氣體、硫化物氣體、酸性、堿性、鹽質(zhì)或含有類似的同類物質(zhì)的空氣中使用或存放電容器。
　　在有灰的環(huán)境中，為了防止發(fā)生相間或相對地(外殼)發(fā)生短路事故，特別需要定期對接線端子進行常規(guī)的維護和清潔。
　　3.電容器在現(xiàn)場初次投入運行時，為什么有時候會發(fā)出“嗞嗞”聲?
　　這是正常情況，不是質(zhì)量問題;
　　一般電容器在出廠前均按工藝要求進行通電測試，而在通電測試當中也同時進行“雜志電氣**”。在這個電氣**的過程中，大多數(shù)雜質(zhì)會被**干凈。但是也有可能在某些情況下，當電容器在現(xiàn)場剛開始通電時，會發(fā)生某種“雜質(zhì)再生”的過程，這時候，就會聽到一種“嗞嗞”聲，這是電容器在剛開始運行中的一種自**過程，持續(xù)幾個小時后，這種聲音就會自行消失。
　　4.影響電容器使用壽命的主要因素是什么?
　　實際工作電壓、環(huán)境溫度、諧波電流、投切次數(shù)都會影響到電容器的使用壽命;假定電容器的標稱使用壽命為Len，電容器的實際使用壽命為Le那么，
　　電容器的使用壽命同系統(tǒng)電壓的關(guān)系如下：
　　Le=Xv×Len
　　U=1.10Un,Xv=0.5;
　　U=1.05Un,Xv=0.7;
　　U=1.00Un,Xv=1;
　　U=0.95Un,Xv=1.25;
　　U=0.90Un,Xv=1.5;
　　電容器的使用壽命同環(huán)境溫度的關(guān)系如下：
　　Le=Xt×Len
　　Tav=42℃,Xt=0.5;
　　Tav=35℃,Xt=1;
　　Tav=28℃,Xt=2;
　　而7℃的溫度差，會導致一個很嚴重的后果!
　　電容器的使用壽命同投切次數(shù)關(guān)系如下：
　　Le=Xs×Len
　　5000次每年，并采用限流電阻，Xs=1.00;
　　10000次每年，并采用限流電阻，Xs=0.7;
　　5000次每年，無限流電阻，Xs=0.40;
　　10000次每年，無限流電阻，Xs=0.20;
　　采用晶閘管投切，Xs=1.00;
　　如果投切次數(shù)每年超過5000次，必須要考慮動態(tài)投切方案!
　　所以電容器的實際使用壽命Le=Len×Xv×Xt×Xs
　　Xv：電壓系數(shù);
　　Xt：溫度系數(shù);
　　Xs：投切系數(shù)。
　　5.為什么有時候控制器在調(diào)試好后，不能正常投入運行，而系統(tǒng)的功率因數(shù)又很低?
　　假定控制器的設(shè)定是完全正確的情況下，這時候系統(tǒng)功率因數(shù)很低，而電容器卻無法投入，很多情況下，是由于步級設(shè)計不合理，而造成低負荷期補償系統(tǒng)無法正常工作，例如，系統(tǒng)中*小一步的容量設(shè)計得太大，造成了補償系統(tǒng)無法投入，因為投入一步，會過補，不投又會欠補，這時候可以查閱控制器的自動模式下的第6項(DIFFREACTIVEPOWER)，達到目標值功率因數(shù)所需要補償?shù)?span lang="EN-US">Kvar值。如果這個數(shù)值遠遠小于系統(tǒng)中的*小那個步級的容量，這時候，系統(tǒng)的補償步級就無法投入運行。
　　6.如何通過對控制序列的編輯，設(shè)計一個比較合理的補償系統(tǒng)?
　　*常見的控制器步級設(shè)計為1：1：1：1：1：1的方式，以BR6000-R06為例，系統(tǒng)總補償量為300Kvar，按1：1：1：1：1：1的方式設(shè)計為50Kvar×6步，這樣一來，系統(tǒng)可能得到的補償容量為50Kvar、100Kvar、150Kvar、200Kvar、250Kvar、300Kvar，共計6種可能的容量，但如果按1：1：2：4：4的方式設(shè)計為25Kvar×2步+50Kvar×1步+100Kvar×2步，這樣一來，系統(tǒng)可能得到的補償容量為25Kvar、50Kvar、75Kvar、100Kvar、125Kvar、150Kvar、175Kvar、200Kvar、225Kvar、250Kvar、275Kvar、300Kvar，共計12種可能的容量。所以采用不同容量比的控制序列，可以提高系統(tǒng)精度。
　　7.電容器的主要技術(shù)參數(shù) 信息請登陸:輸配電設(shè)備網(wǎng)
　　額定電壓(Uc)、額定電流(Ic)、過電壓能力(Vmax)、過流能力(Imax)、耐沖擊涌流能力(Is)、損耗、額定工作頻率(f)、容值的偏差范圍、額定使用壽命、溫度等級、濕度條件、海拔高度、防護等級等。
電力系統(tǒng)無功功率補償
　　無功功率補償裝置的主要作用是:提高負載和系統(tǒng)的功率因數(shù),減少設(shè)備的功率損耗,穩(wěn)定電壓,提高供電質(zhì)量。在長距離輸電中,提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電能力,平衡三相負載的有功和無功功率等。
　　一、無功功率補償的作用
　　1、改善功率因數(shù)及相應(yīng)地減少電費
　　根據(jù)國家水電部,物價局頒布的“功率因數(shù)調(diào)整電費辦法”規(guī)定三種功率因數(shù)標準值,相應(yīng)減少電費:
　　(1)高壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.9以上。
　　(2)低壓供電的用電單位,功率因數(shù)為0.85以上。
　　(3)低壓供電的農(nóng)業(yè)用戶,功率因數(shù)為0.8以上。
　　2、降低系統(tǒng)的能耗
　　功率因數(shù)的提高,能減少線路損耗及變壓器的銅耗。
　　設(shè)R為線路電阻,ΔP1為原線路損耗,ΔP2為功率因數(shù)提高后線路損耗,則線損減少
　　ΔP=ΔP1-ΔP2=3R(I12-I22)(1)
　　比原來損失減少的百分數(shù)為
　　(ΔP/ΔP1)×100%=1-(I2/I1)2.100%(2)
　　式中,I1=P/(3U1cosφ1),I2=P/(3U2cosφ2)補償后,由于功率因數(shù)提高,U2>U1,為分析方便,可認為U2≈U1,則
　　θ=[1-(cosφ1/cosφ2)2].100%(3)
　　當功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,通過上式計算,可求得有功損耗降低21%左右。在輸送功率P=3UIcosφ不變情況下,cosφ提高,I相對降低,設(shè)I1為補償前變壓器的電流,I2為補償后變壓器的電流,銅耗分別為ΔP1,ΔP2;銅耗與電流的平方成正比,即
　　ΔP1/ΔP2=I22/I12
　　由于P1=P2,認為U2≈U1時,即
　　I2/I1=cosφ1/cosφ2
　　可知,功率因數(shù)從0.8提高至0.9時,銅耗相當于原來的80%。
　　3、減少了線路的壓降
　　由于線路傳送電流小了,系統(tǒng)的線路電壓損失相應(yīng)減小,有利于系統(tǒng)電壓的穩(wěn)定(輕載時要防止超前電流使電壓上升過高),有利于大電機起動。
　　二、我國電力系統(tǒng)無功補償的現(xiàn)狀
　　近年來,隨著國民經(jīng)濟的跨越式發(fā)展,電力行業(yè)也得到快速發(fā)展,特別是電網(wǎng)建設(shè),負荷的快速增長對無功的需求也大幅上升,也使電網(wǎng)中無功功率不平衡,導致無功功率大量的存在。目前,我國電力系統(tǒng)無功功率補償主要采用以下幾種方式:
　　1.同步調(diào)相機:同步調(diào)相機屬于早期無功補償裝置的典型代表,它雖能進行動態(tài)補償,但響應(yīng)慢,運行維護復雜,多為高壓側(cè)集中補償,目前很少使用。
　　2.并補裝置:并聯(lián)電容器是無功補償領(lǐng)域中應(yīng)用*廣泛的無功補償裝置,但電容補償只能補償固定的無功,盡管采用電容分組投切相比固定電容器補償方式能更有效適應(yīng)負載無功的動態(tài)變化,但是電容器補償方式仍然屬于一種有級的無功調(diào)節(jié),不能實現(xiàn)無功的平滑無級的調(diào)節(jié)。
　　3.并聯(lián)電抗器:目前所用電抗器的容量是固定的,除吸收系統(tǒng)容性負荷外,用以抑制過電壓。
　　以上幾種補償方式在運行中取得一定的效果,但在實際的無功補償工作中也存在一些問題:
　　1.補償方式問題:目前很多電力部門對無功補償的出發(fā)點就地補償,不向系統(tǒng)倒送無功,即只注意補償功率因素,不是立足于降低系統(tǒng)網(wǎng)的損耗。
　　2.諧波問題:電容器具有一定的抗諧波能力,但諧波含量過大時會對電容器的壽命產(chǎn)生影響,甚至造成電容器的過早損壞;并且由于電容器對諧波有放大作用,因而使系統(tǒng)的諧波干擾更嚴重。
　　3.無功倒送問題:無功倒送在電力系統(tǒng)中是不允許的,特別是在負荷低谷時,無功倒送造成電壓偏高。
　　4.電壓調(diào)節(jié)方式的補償設(shè)備帶來的問題:有些無功補償設(shè)備是依據(jù)電壓來確定無功投切量的,線路電壓的波動主要由無功量變化引起的,但線路的電壓水平是由系統(tǒng)情況決定的,這就可能出現(xiàn)無功過補或欠補。
　　三、無功功率補償技術(shù)的發(fā)展趨勢
　　根據(jù)上述我國無功功率補償的情況及出現(xiàn)的問題,今后我國的無功功率補償的發(fā)展方向是:無功功率動態(tài)自動無級調(diào)節(jié),諧波抑制。
　　1.基于智能控制策略的晶閘管投切電容器(TSC)補償裝置
　　將微處理器用于TSC,可以完成復雜的檢測和控制任務(wù),從而使動態(tài)補償無功功率成為可能?；谥悄芸刂撇呗缘?span lang="EN-US">TSC補償裝置的核心部件是控制器,由它完成無功功率(功率因數(shù))的測量及分析,進而控制無觸點開關(guān)的投切,同時還可完成過壓、欠壓、功率因數(shù)等參數(shù)的存貯和顯示。TSC補償裝置操作無涌流,跟蹤響應(yīng)快,并具有各種保護功能,值得大力推廣。
　　2.靜止無功發(fā)生器(SVG)
　　靜止無功發(fā)生器(SVG)又稱靜止同步補償器(STATCOM),是采用GTO構(gòu)成的自換相變流器,通過電壓電源逆變技術(shù)提供超前和滯后的無功,進行無功補償,若控制方法得當,SVG在補償無功功率的同時還可以對諧波電流進行補償。其調(diào)節(jié)速度更快且不需要大容量的電容、電感等儲能元件,諧波含量小,同容量占地面積小,在系統(tǒng)欠壓條件下無功調(diào)節(jié)能力強,是新一代無功補償裝置的代表,有很大的發(fā)展前途。
　　3.電力有源濾波器
　　電力有源濾波器是運用瞬時濾波形成技術(shù),對包含諧波和無功分量的非正弦波進行“矯正”。因此,電力有源濾波器有很快的響應(yīng)速度,對變化的諧波和無功功率都能實施動態(tài)補償,并且其補償特性受電網(wǎng)阻抗參數(shù)影響較小。
　　電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電流型。目前實用的裝置90%以上為電壓型。從與補償對象的連接方式來看,電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨使用、LC濾波器混合使用及注入電路方式,目前并聯(lián)型占實用裝置的大多數(shù)。
　　4.綜合潮流控制器
　　綜合潮流控制器(unified powerflowcontroller,UPFC)將一個由晶閘管換流器產(chǎn)生的交流電壓串入并疊加在輸電線相電壓上,使其幅值和相角皆可連續(xù)變化,從而實現(xiàn)線路有功和無功功率的準確調(diào)節(jié),并可提高輸送能力以及阻尼系統(tǒng)振蕩。UPFC注入系統(tǒng)的無功是其本身裝置控制和產(chǎn)生的,并不大量消耗或提供有功功率。UPFC技術(shù)是目前電力系統(tǒng)輸配電技術(shù)的*新發(fā)展方向,對電網(wǎng)規(guī)劃建設(shè)和運行將帶來重要的影響。
　　由于性價比較高,目前我國廣泛使用的還是靜止無功補償裝置。其中,能夠進行無功功率動態(tài)補償?shù)幕谥悄芸刂撇呗缘?span lang="EN-US">TSC仍然需要大力推廣。實際上,國內(nèi)外對靜止無功補償裝置的研究仍在繼續(xù),研究的重點集中在控制策略上,試圖借助于人工智能提高靜止無功補償裝置的性能。隨著大功率電力電子器件技術(shù)的高速發(fā)展,未來的功率器件容量將逐步提高,應(yīng)用有源濾波器進行諧波抑制,以及應(yīng)用柔**流輸電系統(tǒng)技術(shù)進行無功功率補償,必將成為今后電力自動化系統(tǒng)的發(fā)展方向。
低壓電網(wǎng)無功補償
　　一、低壓無功補償的概念
　　低壓無功補償是指在配電變壓器低壓400(380)伏網(wǎng)絡(luò)中安裝補償裝置，包括隨機補償、隨器補償、跟蹤補償幾種方式。
　　隨機補償：隨機補償就是將低壓電容器經(jīng)過熔斷器與電動機并接，通過控制，保護裝置與電動機同時投切。
　　隨器補償：隨器補償是將低壓電容器經(jīng)過熔斷器固定接在配電變壓器低壓側(cè)，以補償變壓器的勵磁及漏磁無功損耗。
　　跟蹤補償：跟蹤補償是指以無功補償投、切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組并接在大用戶400伏母線上。這種補償方式，相當于隨器補償?shù)淖饔谩Ａ磉x幾組低壓電容器作為手動或自動投切，隨時補償400伏網(wǎng)絡(luò)中變動的無功負荷。
　　二、農(nóng)網(wǎng)無功負荷淺析
　　在我們現(xiàn)有10千伏送電系統(tǒng)中，往往是一條線路接有幾臺或十幾臺甚至二、三十臺容量大小不等的配電變壓器。由于用戶分散，變壓器容量又很小，75千伏安以下的變壓器占70%以上，而且多數(shù)變壓器每天有近15個小時接近空載運行，少數(shù)在額定容量的20%～40%之間運行，每逢栽插或收割季節(jié)，會出現(xiàn)無功不平衡。
　　在上述網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)下，原有農(nóng)網(wǎng)用戶中，10千伏線路送出端或配電，變壓器用戶均沒有配置補償裝置，致使10千伏送出端功率因數(shù)COSφ值很低。其主要原因是眾多的小容量配電變壓器時常在低負荷下運行，眾多配變的空載及漏磁損耗、家用電器的無功耗用迭加起來占據(jù)了10千伏線路送出的大量無功功率，致使COSφ值達不到規(guī)定要求，線損也大大增加。
　　三、對功率因率COSφ值的要求
　　根據(jù)水電部《電力系統(tǒng)電壓和無功電力技術(shù)導則》的規(guī)定和農(nóng)網(wǎng)改造的技術(shù)要求，電力用戶的功率因數(shù)應(yīng)達到下列規(guī)定：
　　1.高壓供電的工業(yè)用戶和高壓供電裝有帶負荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶功率因數(shù)為0.90以上;
　　2.其他100千伏安(千瓦)及以上電力用戶和大、中型電力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上;
　　3.躉售和農(nóng)業(yè)用電，功率因數(shù)為0.80以上。
　　經(jīng)過努力達不到以上規(guī)定者應(yīng)裝設(shè)必要的補償裝置。
　　原水電部《供用電規(guī)則》規(guī)定：高壓供電的用戶必須保證功率因數(shù)在0.9以上，其他用戶應(yīng)保持在0.85以上。
　　四、幾種無功補償方式的優(yōu)劣比較
　　對于10千伏供電系統(tǒng)，在變電站10千伏母線上裝設(shè)集中補償方式的并聯(lián)電容器組，只能增大變壓器與10千伏母線之間及上**電壓等級線路的功率因數(shù)，對10千伏母線上端的功率因數(shù)COSφ值不能改變，線路上各配電變壓器所提供的無功功率仍需從這里送出，各送出線路上的線損不能降低。所以，對于10千伏供電系統(tǒng)的無功補償，*好選擇隨線路上配電變壓器裝設(shè)低壓無功補償裝置，進行分散補償方式。這種方式易于根據(jù)無功負荷需要選擇補償容量，具有“哪里缺在哪里補，缺多少補多少”，都能把10千伏及其上**電壓等級的線路線損降低一部分的特點，且補償效果好，經(jīng)濟效益高。
　　在農(nóng)網(wǎng)10千伏線路上，“T”接變壓器一般較多，且變壓器“大馬拉小車”的現(xiàn)象極為普遍，多數(shù)時段接近于空載運行，10千伏線路端的功率因數(shù)COSφ值一般只有0.5～0.75。配電變壓器的供電范圍多以自然村為單位，一個村有一、二個動力加工作坊和電灌站，在上述情況下宜采用隨器和隨機補償方式，即在變壓器低壓側(cè)按空載電流計算選擇并聯(lián)電容器補償，在加工作坊按電動機容量計算選擇并聯(lián)電容器補償。補償電容器采用手動投切方式，可大大降低投資(每千乏約30多元)。只有大范圍的無功分散補償，才能降低農(nóng)網(wǎng)線路的線損，降低農(nóng)村電價。
　　對于農(nóng)村排灌站的用電特點，一是“季節(jié)性強”，每年用電累計時間為1～2個月。二是“電動機單機容量大”，一般為30～80千伏安。三是由于用電時間短，不重視無功需量，都沒有裝設(shè)補償裝置。另外農(nóng)村眾多的排灌站同時投運，造成系統(tǒng)無功電量不平衡。這些排灌站應(yīng)根據(jù)電機容量計算選擇并聯(lián)電容器隨機補償，促進無功就地平衡。
　　五、補償裝置的接線
　　裝置測量點的接線，主要是補償裝置的電容器組和電流的引入點，特別是電流的引入點，在實際接線中往往被忽視。電容器組的引入點，是指電容器組的總進線在被補償系統(tǒng)中的“T”接點;電流的引入點，是指補償裝置使用的電流互感器在被補償系統(tǒng)中的安裝點。正確的方法是：以負荷的供電電源為參考點，電流互感器的安裝點必須在電容器組的總進線“T”接點電源之間，即電流互感器測量的電流必須包含流過電容器組的電流。否則，在電容器分組投、切狀態(tài)中，無功補償裝置測量顯示的有功、無功功率和COSφ值都不會變化，造成無功補償裝置投、切效果無法判斷。