无功补偿电容标准
无功补偿是指在交流电路中对无功功率进行调整，以使功率因数达到要求的一种措施。而电容则是一种常用的无功补偿装置。在电路中串联一个电容器可以提供无功功率，并使功率因数变得更高。
关于电容的标准，通常有以下几个方面：
1. 额定电压：电容器有一定的耐电压能力，通常在标准中会规定电容器的额定工作电压范围。
2. 额定容量：电容器的容量通常以法拉（F）为单位，标准中
会规定电容器的额定容量范围。
3. 精度等级：电容器的容量精度也是一个重要的标准之一，通常以百分比表示，标准中会规定电容器的容量精度要求。
4. 工作温度范围：标准中也会规定电容器的工作温度范围，以确保电容器在各种环境条件下能够正常工作。
除了以上标准之外，还有一些特殊要求，如耐久性、绝缘电阻等，都会在相关的标准中进行规定。具体的标准可以参考国家相关的电气标准或行业标准。
1目前在无功补偿容量确定中存在的问题 在配电工程设计时需要合理地确定补偿容量。如果容量确定不合理，将会降低补偿效果，缩短设备的使用寿命，使用户在经济上遭受损失。 企业所需无功容量的大小为 )(21??βtg tg P Q c aw c -= （1） 式中c P ---由变配电所供电的月最大有功功率 aw β---月平均负载率 1?---补偿前的功率因数角 2?---补偿后的功率因数角 在实际配电工程设计时一般都采用经验系数，即 b c W K Q β= （2） 式中b W ---配变容量 βK ---经验系数 许多设计单位设计时都将βK 值取为变压器容量的1/3左右（负 载率为70%-80%）。其中补偿降压变压器励磁无功功率和漏抗无功损失之和为h c W Q %)12~%8(=，补偿供电区尖峰无功负荷为 W h 左右。 无论采用式（1），还是经验系数法来确定补偿容量，都是以把用户功率因数提高到0.9~0.95为标准。有理论分析可知当功率因数超过0.95时，功率因数值随电容量增加的曲线趋于平缓，如图1表示。因此，功率因数值越接近1，投资效益比越低，再增加补偿容量是不经济的。但是，理论分析忽略了电容器容量衰减造成补偿容量下降所
引起的经济损失，在实际应用中并不合理。 00.20.40.60.8 1.0 1.2 0.45 0.50 0.55 0.60 0.65 0.70 0.75 0.800.85 0.90 0.95 1.00 )/(c aw c P Q K β= 图1 功率容量与功率因数关系曲线 那么无功补偿的合理容量应如何确定呢？笔者认为在计算时应综合考虑电容容量下降所带来的影响，留有一定的裕度，以求获得最佳经济效益。 2 合理补偿容量的确定 现在低压无功补偿一般均采用干式自愈式并联电容器。与油侵式电容器相比，这种电容具有体积小、无泄漏等许多优点，但缺点是寿命较短。因为自愈式电容其介质采用单层聚丙烯膜，表面蒸镀了一层2cos ?
低压无功补偿电容装置检验技术要求 低压无功补偿电容装置的检验项目为一般检查、通电操作试验、工频过电压保护试验、介电性能试验、保护电路有效性和防护等级验证等。 1、一般检查 1.1按GB/T15576-2008第5.1条的规定检查装置的结构。a）装置应由能承受一定的机械、电气和热应力的材料构成，同时需经得起在正常使用条件下可能遇到的潮湿影响。 b）装置的门应能在不小于90°的角度内灵活启闭。同一组合的装置，应装设能用铜一钥匙打开的锁。 C）操作器件的运动方向应符合GB4205之规定。 d）装置壳体外表面，一般应喷涂无眩目反光的覆盖层，表面不得有起泡、裂纹或流痕等缺陷。 f）装置内母线的相序排列从装置正面观察，应符合下表规定。主电路接头间相序和极性排列。
1.2 按GB/T15576-2008第5.3条的规定检查装置电器元件的选择和安装。 1.2.1装置中所选用的电器元件及辅件的额定电压、额定电流、使用寿命、接通和分断能力、短路强度及安装方式等方面应适合指定的用途及本身相关标准，并按照制造厂的说明书进行安装。 1.2.2用于自动投切电容器组的控制器，可根据下列物理量选择： a．功率因数 b．无功电流 c．无功功率 d．无功电流控制，功率因数锁定。 1.2.3装置中应采取措施，把由于切合操作所产生的涌流峰值限制在100IN以下（IN为电容器额定工作电流）。 1.2.4所有电器元件及辅件应按照其制造厂的说明书（使用条件、需要的飞弧距离、拆卸灭弧栅需要的空间等）进行安装。
1.2.5电器元件及辅件的安装应便于接线，维修和更换，需要在装置内部操作调整和复位的元件易于操作。 与外部连接的接线座应安装在装置安装基准面上方至少0.2m高度处。 仪表的安装高度一般不得高出装置安装基准面2m。 操作器件（如手柄、按钮等）的高度一般不得高出装置安装基准面的 1.9m。紧急操作器件应装在距装置安装基准面的0.8~1.6m范围内。 1.3按GB/T15576-2008第5.4条检查装置母线、导线的布线及指示灯、按钮和导线的颜色。 1.3.1装置中所选用的指示灯和按钮的颜色应符合GB2681之规定。 1.3.2装置中所选用导线及母线的颜色应符合GB2681之规定。 1.3.3装置中的连接导线，应具有与额定工作电压相适应的绝缘，并采用铜芯多股绝缘软线，同时需配用冷压接端头。 1.3.4主电路母线或导线的截面积应根据其允许载流量不小于可能通过该电路额定工作电流来选择。 1.3.5辅助电路导线的截面积应根据要承载的额定工作电流
一、概述： 1、无功补偿的意义 1、补偿无功功率可以增加电网中有功功率的比例常数 2、减少发供、电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因cosΦ=0.8增加到cos4=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KVA；反之，增加0.52KVA；对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。 3、降低线损，由公式△P%=(1-cosΦ/cosΦ)X100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数,cosΦ为补偿前的功率因数则cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，线损率也下降了.减少设计容量，减少投资，增加电网中有功功率的输送比例，以及降低线损都直接决定和影响着供电企业的经济效益，所以功率因数是考核经济效益的重要指标规划、实施无功补偿势在必行。 2、谐波治理的意义 1、谐波的产生 近年来，电力电子装置应用日益广泛，但它们也是最严重、最突出的谐波源，在各种电力电子装置中，整流装置所占的比例最大。整流电路是一种将交流电能转换为直流电能的变换器。 变频装置是一种前段将交流电能变换为直流能的变换器，它在生产过程中必然会产生较大的谐波，且功率因数达不到0.9的要求。变频装置是三相桥式，整流后是6脉动的，根据谐波理论分析，它产生的特征谐波为5、7、11、13、17、19……次，表达方式为h=6N±1（N=1，2，3，4，…正整数），特征谐波的电流与基波电流关系 为：I h =I 1 /h。变频装置在额定运行时，产生的5次谐波对基波含有率通常低于15%， 7次低于8%，11次低于5%，13次低于2%。在负荷较小时，虽然谐波含有率较高，但实际向电网注入的谐波电流并不大，同时11次及以上高次谐波虽然与低于7次的谐波电流相比数值较小，但由于低压侧短路容量较小，其阻抗相对较大，故对谐波电压含有率及低压侧波形畸变率影响较大。所以11次以上谐波对电网影响不容忽视。2、谐波的危害 变频装置产生的谐波电流，对系统可产生较大的影响，它不仅会产生较大的发热损耗，而且会加速电气设备的绝缘老化，特别是对电缆、变压器运行、电机运行非常
紫金矿业集团青海有限公司尾矿综合利用循环经济项目（一、二期） 110kV输变电工程 66kV～500kV变电站用并联电容器成套装置 技术规范书 （通用部分） 2010年07月
本规范对应的专用技术规范目录 表（续）
66kV ～500kV 变电站用并联电容器成套装置采购标准 技术规范使用说明 一、总体说明 1. 本标准技术规范分为通用部分、专用部分。 2. 项目单位根据需求选择所需设备的技术规范，技术规范通用部分条款及专用部分固化的参数原则上不能更改。 3. 项目单位应按实际要求填写“项目需求部分”。如确实需要改动以下部分，项目单位应填写专用部分“表8 项目单位技术差异表”并加盖该网、省公司物资部（招投标管理中心）公章，与辅助说明文件随招标计划一起提交至招标文件审查会： 1） 改动通用部分条款及专用部分固化的参数； 2） 项目单位要求值超出标准技术参数值； 3） 需要修正污秽、温度、海拔等条件。 经标书审查会同意后，对专用部分的修改形成“表8 项目单位技术差异表”，放入专用部分中，随招标文件同时发出并视为有效，否则将视为无差异。 4. 对扩建工程，项目单位应在专用部分提出与原工程相适应的一次、二次及土建的接口要求。 5. 技术规范的页面、标题、标准参数值等均为统一格式，不得随意更改。 6. 投标人逐项响应技术规范专用部分中“1 标准技术参数”、“2 项目需求部分”和“3 投标人响应部分”三部分相应内容。填写投标人响应部分，应严格按招标文件技术规范专用部分的“项目单位要求值”一栏填写相应的招标文件投标人响应部分的表格。投标人填写技术参数和性能要求响应表时，如有偏差除填写“表9 投标人技术偏差表”外，必要时应提供相应试验报告。 二、具体使用说明 1. 本并联电容器装置采购规范的使用范围涵盖66～500kV 变电站，并联电容器装置的电压等级涵盖了10、35、66kV ，其单套额定容量由1000kvar 到60 000kvar ，共计40种规格，物资采购通用及专用技术规范共41本（通用技术规范1本和专用技术规范40本，其中13本为66/110kV 变电站共用，4本为110/220kV 变电站共用，4本为220/330kV 变电站共用）。 2. 并联电容器装置物资采购标准目录中的设备编号含义如下所示： 变电站电压等级， 0.6—66kV ，1—110kV ，2—220kV ，3—330kV ，5—500kV N —内熔丝 加继电保护；J —继电保护电抗率：1—1%；5—5%；12—12%单台电容器容量，kvar 电容器组容量，kvar 并联电容器装置型式：K —框架式；H —集合式并联电容器装置标称电压：A —10kV ；B —35kV ；C —66kV 设备代号：C —并联电容器装置 例1：5C-BK60000/500-5N 表示500kV 变电站用35kV 框架式并联电容器装置，单组容量为 ：
动态无功功率补偿基础知识 一、什么叫无功？ 电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功，无功功率 表达式如下： 式中无功量 的单位为V ar （乏），线电压的单位为V （伏），视在电流I 单位为A （安）。 二、无功及分类 1、感性无功：电流矢量滞后电压矢量90度， 如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等； 2、容性无功：电流矢量超前电压矢量90度， 如：电容器、电缆输配电线路、电力电子超前控制设备等； 3、基波无功：与电源频率相等的无功； 4、谐波无功：与电源频率不相等的无功。 三、什么是无功补偿？ 1、无功补偿： 指根据电网中的无功类型，人为地补偿容性无功或感性无功来抵消线路中的无功功率。 2、无功功率有那些危害： ——无功功率不做功，但占用电网容量和导线截面积，造成线路压降增大，使供配电设备过载，谐波无功使电网受到污染，甚至会引起电网振荡颠覆。 四、什么是动态无功补偿？ 1、动态无功补偿 根据电网中动态变化的无功量实时快速地进行补偿。 2、为什么要进行无功功率补偿 ——是为了减小供配电线路中往复交换的无功功率，提高供配电线路的利用率。 五、进行就地动补的意义是什么？ ——是能将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿，降损节能效果显著，特别是低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业和用户直接受益。 六、就地动补的有功节能是什么？ ——减小供配电设备线路损耗，变压器损耗等一切无功电流引起的发热功率。这部分损耗功率Ps 可由下式表达： Ps=i 2r Σ 式中i 为视在电流，r Σ为供配电设备线路电阻和。 七、使用就地动补后线路损耗的节能比 ? sin UI Q =Q Q
一台630KVA的变压器,不知用多少千乏电容 一般来说,配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%～40%，对于630KVA 的配电变压器,补偿量约为120Kvar～240Kvar。准确计算无功补偿容量比较复杂，且负荷多经常变化，计算出来也无太大意义。一般设计人员以30%来估算，即选取200Kvar为最大补偿容量，也就是安装容量。 电容器补的太少，起不到多大作用，需要从网上吸收无功，功率因数会很低，计费的无功电能表要“走字”，记录正向无功；电容器补的太多，要向网上送无功，网上也是不需要的，计费的无功电能表也要“走字”，记录反向无功；供电企业在月底计算电费时，是将正向无功和反向无功加起来算作总的无功的。 供电企业一般将功率因数调整电费的标准定为0.9。若月度平均功率因数在0.9以下，就要罚款，多支出电费；若月度平均功率因数在0.9以上，就受奖励，少支出电费； 你现的无功补偿柜里的电容器有4块14Kvar的，6块40Kvar的。总补偿容量为：Q=4*14+6*40=56+240=296Kvar，远远大于最大补偿量80Kvar，全投入时用不了，反向无功会很多，不投入时又没有用途，长期带电又多个事故点，故说它匹配不合理。以30%补偿量估算，你应安装60Kvar的电容，因你已有电容器了，建议只用4台14Kvar的电容，其它的就不要了，总补偿量为56Kvar，也就近似了，能够满足要求。 要想提高功率因数，就要使电能表的“正向”和“反向”无功均不走，或少走。因而，你的电容就要根据负荷情况进行调整，你可将4台14Kvar电容器分为4组，功率因数低于0.9时，就多投入一组，功率因数高于0.98时，就少投入一组。 由于值班电工不可能长期盯着功率因数表，建议你安装“功率因数自动控制装置”，厂家很多，你可以在网上查，由“功率因数自动控制装置”自动投切4 组电容，保证你的功率因数在0.9以上，就能受到奖励了。
无功补偿容量计算方法及表无功补偿容量的计算主要取决于几个关键因素，包括系统负荷的功率因数、补偿前后功率因数的目标值、以及负荷的电流值。以下是无功补偿容量计算的基本步骤： 第一步，计算负荷的功率因数。功率因数是有功功率（真实功率）与视在功率（总功率）的比值。有功功率是指电器在使用中消耗的电量，而视在功率是指电路中存在的总电量。功率因数可以用以下公式计算： 功率因数 = 有功功率 / 视在功率 第二步，确定补偿后希望达到的功率因数。这通常是由电力公司的要求或者由电器设备的规格来决定的。例如，如果你的电力公司要求所有用户的功率因数至少为0.9，那么这个值就是你的目标功率因数。 第三步，计算需要补偿的无功功率。无功功率是没有做任何实际工作，但仍然需要供电的能量。它是由于电感或电容的交变电流与电源的电压之间的相位差而产生的。无功功率可以用以下公式计算： 无功功率 = 视在功率 * （1 - 功率因数的平方） 第四步，根据负荷电流值，利用以下公式求得补偿电容器的容量： 无功电容容量 = 无功功率 / （2 * π * 频率 * 负荷电流值） 以上步骤中的所有数值都应该根据实际情况进行计算。其中，有功功率可以通过测量设备运行时的电量消耗来得到，视在功率可以通过测量设备运行时的电压和电流的乘积得到，负荷电流值可以通过测量设备的电流有效值得到。 对于无功电容容量的选择，除了以上的计算方法，也可以根据实际需要选择标准的电容容量，例如10k乏、20k乏、50k乏等。需要注意的是，电容器的容量和电压等级以及电流等级都是有关的，因此需要根据具体情况来选择。此外，也应当考虑一定的余量以应对负载变化。
无功补偿元件的选型与应用电容电抗无功补偿是电力系统中的一项重要技术，通过补偿系统的无功功率，可以提高电力系统的功率因数，减少传输损耗，改善电压质量，提高 系统的稳定性和运行效率。其中，无功补偿元件在无功补偿系统中起 着至关重要的作用，选型合适的无功补偿元件对于实现系统的无功补 偿效果至关重要。本文将就无功补偿元件的选型与应用电容电抗展开 论述。 一、电容器与电抗器的作用与特点 电容器和电抗器是无功补偿中常用的两种元件，它们在电力系统中 具有各自独特的作用与特点。 1. 电容器的作用与特点 电容器是一种能够提供无功功率的无源元件，其主要作用是通过供 给感性无功功率来补偿系统中所需要的容性无功功率。其特点如下：（1）电容器对系统的电压有一定的提高作用，可以改善供电电压 质量。 （2）电容器可以提供快速的无功功率响应，对于电压波动较大的 电力系统特别适用。 （3）电容器的无功功率消耗低，效率高，对于降低系统的无功功 率损耗有明显的作用。 2. 电抗器的作用与特点
电抗器是一种能够吸收无功功率的支路元件，其主要作用是通过消 耗容性无功功率来补偿系统中所需要的感性无功功率。其特点如下：（1）电抗器可以阻碍无功功率的传输，减少无功功率的流动。 （2）电抗器可以起到稳压作用，抑制电压的过高或过低；同时， 也可以减轻电压波动对系统的影响。 （3）电抗器的无功功率消耗较大，效率相对较低，但其信号响应 时间短，对电压波动有较好的抑制作用。 二、无功补偿元件的选型原则 在进行无功补偿系统设计时，正确选型无功补偿元件是确保系统性 能的关键一步。以下是无功补偿元件选型的原则： 1. 功率匹配原则 无功补偿元件选型时，应根据系统的无功功率需要进行功率匹配。 对于容性无功功率，应选用电容器进行补偿；对于感性无功功率，应 选用电抗器进行补偿。 2. 频率适应原则 无功补偿元件的选型应考虑其在系统频率下的特性参数，确保其与 系统频率相匹配。一般情况下，无功补偿元件的频率适应范围应在±0.5%之内。 3. 电压等级适配原则
无功补偿配置及使用说明 一高压并联电容器 高压并联电容器使用的基本要求： 1电容器应有标出的基本参数等内容的制造厂铭牌 2电容器周围环境无易燃易爆危险的,无剧烈冲击和震动 3电容器安装运行地区环境温度范围，BFM型电容器为-25℃~45℃，BAM型电容器为-40℃~+45℃。海拔高度不超过1000米。对安装地点海拔高度超过1000米的电容器，4电容器运行使用应配置放电设备; 5电容器正常的运行时,允许过电压在1.1倍额定电压下长期运行.允许过电流,电容器组在 1.3倍额定电流下长期运行. 6电容器的实测电容值与额定值之差不超过额定值的-5%～+10%，三相电容器中任何两线路端子间测得较大值与较小电容值之比应不大于1.06. 7电容器在工频额定电压下，温度为20℃时的损耗角正切值(tgδ)≤0.0005 注:内部装有放电电阻或熔丝的电容器,其损耗角正切值允许增加0.0001.
8内部装有放电电阻的电容器,与电源断开后,能在10分钟内由额定电压的峰值降到75伏以下.若要在5分钟内由额定电压的峰值降到50伏以下,则应在订货时加以说明. 9三相电容器内部为星形接线,每相均加有放电电阻 二断路器在无功补偿装置上的应用 电容器在电网中的运行方式，随着无功负荷及电网电压变化而变化，因此电容器组用断路器的操作较为频繁，为此必须解决好两方面问题： 合闸时的频率、高幅值的合闸涌流给断路器带来的过电压、机械应力和机械振动 开断时，电弧重燃给断路器及其他回路设备带来的重击穿过电压及绝缘冲击。故并联电容器除应满足一般的技术性
能和要求以外，还必须满足以下要求：合闸时，触头不应有明显的弹跳和振动;分闸时不允许有严重的电弧重燃而导致的击穿过电压;应有承受合闸涌流的耐受能力;经常投、切的断路器应具有承受频繁操作的能力。根据目前国产断路器的生产情况，要同时满足以上四点要求，尚有难度，例如真空断路器虽然适于频繁的操作要求，但存在合闸弹跳和重燃问题，必须加装氧化锌避雷器以进行防止过电压的配合、加装串联电抗器以降低合闸涌流倍数的配合。可见，断路器在电容器组上的应用，尚无法完成其独立开断的任务，必须有其他配套设备进行补偿性配合。 三串联电抗器在无功补偿装置上的应用
电容的配置 容量配置电容器常用容量有5、10、15、20、25、30kvar，可组合成15、30、45、60、90、120、180、240、300kvar等容量。根据负荷的特点，可按变压器容量的20％-40％选择。照明等居民用电负荷按40％选择，其它负荷可按30％选择。混合补偿方式建议分补容量按照补偿总容量的30%选择，共补按70%选择，对于负载严重不平衡的场所，可适当增加分补容量的比例。 c)功率因数无功补偿后，功率因数应在0．92- 0．98范围内。 4)补偿方式根据无功补偿的要求，可以选择分相补偿、三相补偿和混合补偿等三种形式，需要选择配套的复合开关和电容器。分相补偿形式需选择Y接的复合开关和电容器，一般用于照明线路；三相补偿则选择△接的复合开关和电容器，一般用于动力线路；混合补偿是以上两者兼而有之情况。 (6)低压无功补偿装置由复合开关接通和断开电容器，在配电变压器低压侧无功补偿时，10kV电源侧有少量谐波的注入，如比较严重可串联电抗器使补偿回路对谐波频率呈感性，从而达到抑制谐波分量的作用。 4 小结 配网的运行经验证明，在配网使用低压无功补偿装置是一种切实可行的无补偿方案。该方案实施后，提高了线路的功率因数，稳定了用户的电压质量，保证了
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220kV变电站不同电压等级无功补偿配置分析 摘要：在对目前内蒙古省220kV变电站无功补偿配置调研的基础上，提出选用220/66/10kV三绕组变压器，利用新增的10kV电压等级装设无功补偿装置。以蒙 东某220kV变电站为例，对比66kV侧装设无功补偿方案的电压波动、功率因数、占地面积和造价投资等指标，从而确定该变电站无功补偿的最优方案。 关键词：无功补偿；不同电压等级；优化设计 1引言 无功电源不足，使得电力系统运行电压水平低，会造成如电力系统损耗增加、设备损坏、电力系统稳定度降低等问题。因此在受电端安装无功补偿装置，可提 高功率因数，降低线路损耗。实际补偿过程中，无功补偿容量的配置应使电网的 无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。 目前内蒙古220kV变电站通常为220kV/66kV，无功补偿装置大部分集中在 66kV侧。高压无功补偿装置存在占地面积较大、造价较高等问题，考虑新增 10kV电压等级来加装无功补偿装置以满足电网对无功功率的需求。通过对蒙东某220kV变电站进行无功补偿容量的计算，提出两种补偿方案，并对两种补偿方案 的电压质量、占地面积和造价投资等指标进行比较，确定该变电站无功补偿的最 优方案。 2变电站无功补偿 2.1无功补偿标准 根据《国家电网公司电力系统电压质量和无功电力管理规定》（国家电网生[2009]133号）第二十一条要求：“新建变电站和主变压器增容改造时，应合理确 定无功补偿装置容量，以保证35～220kV变电站在主变最大负荷时，其高压侧功 率因数应不低于0.95；在低谷负荷时功率因数应不高于0.95，且不低于0.92。”。 根据《国家电网公司电力系统无功补偿配置技术原则》（Q/GDW 212—2008）的要求： “各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单 组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%”。 “220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，适当补偿部分 线路及兼顾负荷侧的无功损耗”。 “220kV变电站容性无功补偿装置的单组容量，接于66kV电压等级时不宜大 于20Mvar，接于10kV电压等级时不宜大于8Mvar”。 “220kV变电站安装有2台及以上变压器时，每台变压器配置的无功补偿容量 宜基本一致。” 2.2变电站无功负荷和无功电源 1）电压层面的无功负荷。工程实际中，可按照导则要求的功率因数估算电压 层面的无功负荷。 2）变压器。变压器的无功损耗包括空载励磁无功损耗和绕组漏抗无功损耗。 ①两绕组变压器的无功功率损耗计算： 其中Sjs—变压器计算负荷，MVA；SN—变压器额定容量，MVA —变压器空载电流百分值； —变压器短路电压百分值； ②三绕组变压器的无功损耗计算
电容柜无功补偿原理 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。 (1) 最基本分析： 拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。 (2) 基本分析： 每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统
运行则更有效率。 (3) 高级分析： 在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。 对于功率因数改善： 电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系：KVA 的平方=KW的平方+KVAR的平方简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相
关于无功补偿的方案阐述 无功补偿原理 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需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等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。 无功功率计算公式(须知道系列其中两项才能计算出无功功率) 无功功率=I*U*sinφ,单位为乏或千乏. 有功功率计算公式 有功功率P=IUCOSφ 其实有功功率P、无功功率Q、视在功率S就是一直角三角形的三条变：S为斜边，P、Q为两直角变，P、Q就是把S正交分解出来的两个分量；P^2+Q^2=S^2（勾股定理）。 功率因数就是P/S，也就是cosθ，θ就是相角，即电压与电流之间的夹角； 无功功率是建立和维持旋转磁场所消耗的一种功率，在一般用电设备中，只有牵涉到电机旋转设备才消耗无功。 功率因素是多少时最为理想？ 一般来说越少越好，但也存在经济问题，因为补偿无功的电容器要钱的，功率因素提高到0.95左右已经很好了，再提高帮助也不大。
简介 在大系统中，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。 基本原理 无功补偿的基本原理：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夹角缩小, 无功补偿的具体实现方式：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，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。 无功补偿的意义：⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。 ⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。 ⑶降低线损，由公式ΔΡ%=（1-cosΦ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ为补偿后的功率因数，cosΦ为补偿前的功率因数则：cosΦ>cosΦ，所以提高功率因数后，
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。当检测到超前信号如cosΦ<0.98,即呈容性载荷时，那么控制器就逐一切除电容器组。要遵循的原则就是：先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。如果把延时时间整定为300s，而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为30分钟，切除也这样。在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况。当控制器监测到cosΦ〈0.95，迅速将电容器组逐一投入，而在投入期间，此时电网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除，周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质有密切关系，所以说这个参数需要根据现场情况整定，要在保证系统安全的情况下，再考虑补偿效果。 2. 瞬时投切方式 瞬时投切方式即人们熟称的"动态"补偿方式，应该说它是半导体电力器件与数字技术综合的技术结晶，实际就是一套快速随动系统，控制器一般能在半个周波至1个
施耐德电气无功功率补偿系统成套厂应用 随着用户节能意识的增强，和对电能质量问题的日益关注，无功功率补偿设备成为越来越重要的电气设备。作为低压配电柜中结构比较复杂的无功功率补偿电容柜，不仅需要成套厂具有丰富的安装经验，而且不同厂家对产品的选型和安装的要求也存在差异。错误的选型或安装可能影响产品性能，更有发生电气事故的风险。 本文专门针对电气成套厂客户，介绍施耐德电气无功功率补偿系统的选型和安装，帮助成套厂客户为用户提供优质可靠的无功功率补偿柜。 1施耐德电气无功功率补偿方案及产品选型 无功功率补偿产品的选型一般分为补偿容量选择，补偿类型选择，保护元器件选型和电容控制器选型。 1.1补偿容量选择 一般情况下电气设计图纸标有补偿柜的总容量，如果电气设计图未标出补偿容量，成套厂可根据变压器容量的20%～40%选择无功补偿柜容量。 1.2补偿类型选择 无功补偿柜补偿类型的选择是最终要的环节，选型正确与否直接影响补偿柜的效率和可靠性。补偿类型的关键选型依据是系统的谐波污染程度，由于配电系统中非线性负载越来越多的被使用，其带来的谐波污染问题日益严重，而无功补偿电容器是配电设备中受谐波危害最大的设备之一，谐波不仅会造成电容器过载，乏值降低，缩短使用寿命，还可能造成电网谐振，发生严重的电气事故，另外，不正确的补偿类型选择还会造成谐波放大，进一步加剧配电网谐波污染程度。因此，必须根据谐波污染程度选择正确的无功补偿类型。 1.2.1施耐德电气补偿类型选型方法 首先将配电系统进行简化，将系统简化为变压器(容量Sn)，所有非线性负载总容量(容量Gh)，将Gh/Sn的比值，即非线性负载占系统容量的比例作为补偿类型的选型依据(见图1)：
无功补偿常见问题 1.考虑电网电压时，是按40OV考虑还是按380V考虑？ 采用就地补偿时，电容器是比较靠近负载，这时候按照380V 电压选取电容器； 当电容器安装在配电间时，在母线上开展集中补偿时，按照40OV选取电容器。 2.电容器存放条件 不要在腐蚀性的空气中，特别是氯化物气体、硫化物气体、酸性、碱性、盐质或含有类似的同类物质的空气中使用或存放电容器。 在有灰的环境中，为了防止发生相间或相对地（外壳）发生短路事故，特别需要定期对接线端子开展常规的维护和清洁。 3.电容器在现场初次投入运行时，为什么有时候会发出“吸吸”声? 这是正常情况，不是质量问题； 一般电容器在出厂前均按工艺要求开展通电测试，而在通电测试当中也同时开展“杂志电气去除“。在这个电气去除的过程中，大多数杂质会被去除干净。但是也有可能在某些情况下，当电容器在现场刚开始通电时，会发生某种“杂质再生”的过程，这时候，就会听到一种“噬吸”声，这是电容器在刚开始运行中的一种自愈合过程，持续几个小时后,这种声音就会自行消失。 4.影响电容器使用寿命的主要因素是什么？ 实际工作电压、环境温度、谐波电流、投切次数都会影响到
电容器的使用寿命;假定电容器的标称使用寿命为1.en,电容器的实际使用寿命为1.e那么， 电容器的使用寿命同系统电压的关系如下： 1.e-XvX1.en U=l.IOUn,Xv=O.5； U=l.05Un,Xv=O.7； U=1.OoUn,Xv=1. U=O.95Un,Xv=l.25； U=0.90Un,Xv=l.5； 电容器的使用寿命同环境温度的关系如下： 1.e-XtX1.en TaV=42℃,Xt=O.5； Tav=35o C,Xt=l; Tav=28o C,Xt=2; 而7。C的温度差，会导致一个很严重的后果！ 电容器的使用寿命同投切次数关系如下： 1.e-XsX1.en 5000次每年,并采用限流电阻,Xs=I.00； IOOOO次每年，并采用限流电阻,Xs=O.7； 5000次每年,无限流电阻，Xs=O.40； IOOoo次每年,无限流电阻,Xs=O.20；
无功补偿基础知识 什么是无功功率 电网中电力设备大多是根据电磁感应原理工作的，他们在能量转换过程中建 立交变的磁场，在一个周期内吸收的功率和释放的功率相等。电源能量在通过纯 电感或纯电容电路时并没有能量消耗，仅在负荷与电源之间往复交换，在三相之 间流动，由于这种交换功率不对外做功，因此称为无功功率。 从物理概念来解释感性无功功率：由于电感线圈是贮藏磁场能量的元件，当 线圈加上交流电压后，电压交变时，相应的磁场能量也随着变化。当电压增大，电流及磁场能量也就相应加强，此时线圈的磁场能量就将外电源供给的能量以磁 场能量形式贮藏起来；当电流减小和磁场能量减弱时，线圈把磁场能量释放并输 回到外面电路中。交流电感电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与磁场能量之 间的往复转换。 从物理概念来解释容性无功功率：由于电容器是贮藏电场能量的元件，当电 容器加上交流电压后，电压交变时，相应的电场能量也随着变化。当电压增大，电流及电场能量也就相应加强，此时电容器的电场能量就将外电源供给的能量以 电场能量形式贮藏起来；当电压减小和电场能量减弱时，电容器把电场能量释放 并输回到外面电路中。交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电场能 量之间的往复转换。 无功分类 感性无功：电流矢量滞后于电压矢量90° 如电动机、变压器、晶闸管变流设备等 容性无功：电流矢量超前于电压矢量90° 如电容器、电缆输配电线路等 基波无功：与电源频率相等的无功（50HZ ） 谐波无功：与电源频率不相等的无功 什么是功率因数 实际供用电系统中的电力负荷并不是纯感性或纯容性的，是既有电感或电容、 又有电阻的负载。这种负载的电压和电流的相量之间存在着一定的相位差，相位 角的余弦cos φ称为功率因数，又称力率。它是有功功率与视在功率之比。 三相功率因数的计算公式为： 什么是功率因数 式中：cos φ—功率因数 P —有功功率，KW Q —无功功率，Kvar S —视在功率，KVA 功率因数通常分为自然功率因数、瞬时功率因数和加权平均功率因数三种。 在三相对称电路中，各相电压、电流为对称，功率因数也相同。那么三相电 路总的功率因数就等于各相的功率因数。 什么是无功补偿 电力系统中，不但有功功率要平衡，无功功率也要平衡。 2 2cos Q P P S P +==φ