摘要
随着电力系统的发展，电力系统中如电动机、变压器等电气设备明显增多，其产生的无功功率也是越来越多，无功功率对电网产生的影响也日益显现出来。
本文分析了无功功率的产生机理和无功功率对电力系统造成的不利影响。无功功率对电网有着很大的影响，如增大输电线路中的电流，造成电能损失；电网节点电压偏移，使系统稳定度下降，同时还可能造成电气设备运行效率下降或使用寿命缩短等。同时，按照无功补偿技术的发展历程分析、比较了传统无功补偿装置和现代无功补偿装置，传统无功补偿装置包括电容器补偿装置和电抗器补偿装置，现代无功补偿装置有饱和电抗器、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器和晶闸管控制变压器等，最终得出了适合不同补偿场合使用的补偿装置。同时，本文还分析、比较了各种无功补偿方式，主要有变电所集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上补偿方式、用户终端分散补偿方式等，最终确定了适用于不同供配电网络的补偿方式。通过分析某一配电网实例，选择恰当的无功补偿装置和合适的无功补偿方式对其进行无功补偿，并对无功补偿结果进行评价。
关键词：无功功率；无功补偿；无功补装置；无功补偿方式
Abstract
With the development of power system,more and more electrical equipments such as motors,transformers come into power system,reactive power is increasing dramatically,the impact of reactive power is also increasing.
The mechanism of where the reactive power comes from is analyzed in this thesis,as well as the harmful impact it makes to power system.Reactive power in power system has a great impact on power system such as increasing the amplitude of current in circuit,which make a contribution to energy losses,changing the voltage of a node,decreasing the stability of power system,and lowing the operational efficiency of an electrical equipment or shorting the service life of an electrical equipment.Traditional reactive power compensation devices such as capacitors and reactors and modern reactive power compensation devices such as saturated reactors,thyristor controlled reactors,thyristor switched capacitors and thyristor controlled transformers are analyzed and compared according to the development of the technology of reactive power compensation,and it comes out the conclusion that which kind of reactive power compensation devices to be used in a specific situation.At the same time,it also analyzes and compares different kinds of methods of reactive power compensation, including centralized compensate in substations,centralized compensate in distribution substations,reactive power compensation on poles,and compensation at the users’terminals, and finally finds out the best method of reactive power compensation in a specific distribution network.By analyzing a distribution network example,select the appropriate reactive power compensation device and reactive power compensation method to make a reactive power compensation,and then give a conclusion according to the result of reactive power compensation.
Key words：R eactive power，R eactive power compensation，R eactive powe
power r compensation device，R eactive power compensation method
目录
摘要......................................................................................................................I Abstract...............................................................................................................................II 1绪论 (1)
1.1课题背景与意义 (1)
1.2课题研究现状 (1)
1.3本课题的研究内容与目标 (3)
2无功功率及无功补偿 (4)
2.1无功功率 (4)
2.2无功补偿的原理、意义及技术要求 (5)
3无功补偿装置 (8)
3.1传统无功补偿装置的分析与选择 (8)
3.1.1电容器补偿装置 (8)
3.1.2电抗器补偿装置 (12)
3.1.3同步调相机 (14)
3.2现代无功补偿装置的分析与选择 (15)
3.2.1饱和电抗器型补偿装置 (15)
3.2.2静态无功补偿装置 (19)
3.2.3复合型无功补偿装置 (27)
3.2.4静止无功功率发生器 (33)
3.3各种补偿装置综合分析 (39)
4无功补偿方式 (41)
4.1无功补偿方式的分析 (41)
4.2不同补偿方式下的补偿容量的确定 (46)
4.3无功补偿方式的综合分析 (48)
5某铝厂供配电系统的无功补偿 (50)
5.1某铝厂负荷的基本情况 (50)
5.2该铝厂的无功补偿策略 (51)
结论 (56)
致谢 (57)
参考文献 (58)
1绪论
1.1课题背景与意义
近年来，随着我国电力工业的不断发展，电力系统对无功功率的需求不断增加，这些无功功率全部由发电厂提供显然是不现实的，也是不可行的，即使发电机可以提供足够的无功功率，无功功率在电网中长距离传输也是不可行的，因为，这将使电力传输的电流增大，进而使电力系统中传输电能的电气设备容量和尺寸增大，增加投资成本，同时，无功功率的流动还可能造成电压偏移，电网传输能力下降等不良影响。
在电网中进行无功补偿是解决上述问题的有效方法。无功补偿相当于在距离需要无功功率的电气设备较近的位置为其提供无功功率，这样就可以减少无功功率在电网中的流动，有效减少无功功率流动对电力系统造成的不利影响。因此，为了避免无功功率对电力系统造成的不利影响，在电网中进行无功补偿有着非常重要的意义。
1.2课题研究现状
将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率的传统方法，在国内外获得了广泛的应用。并联电容器补偿无功功率具有结构简单、经济方便等优点，但其补偿容量是固定的，故不能跟踪负荷无功需求的变化，即不能实现对无功功率的动态补偿。随着电力系统的发展，要求对无功功率进行动态补偿，从而产生了同步调相机。它是专门用来产生无功功率的同步电动机，在过励磁或欠励磁的情况下，能够分别发出不同大小的容性或感性无功功率。由于它是旋转电动机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。
20世纪70年代以来，同步调相机开始逐渐被静止型无功补偿装置所取代。早期的静止无功补偿装置是饱和电抗器型的。与同步调相机相比，饱和电抗器具有静止、响应速度快等优点；但其铁心需磁化到饱和状态，因而损耗和噪声还是很大，而且存在非线性电路的一些特殊问题，又不能分相调节以补偿负荷的不平衡，所以未能占据主流。
电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，将晶闸管控制的静止无功补偿装置推上了无功补偿的舞台，并逐渐占据了静止无功补偿装置的主导地位。于是，静止无功补偿装置（SVC—Static Var Compensator）成了专门使用晶闸管控制的静止无功补偿装置。静止无功补偿装置主要包括晶闸管控制电抗器（TCR—Thyristor Controlled Reactor）、晶闸管投切电容器（TSC—Thyristor Switched Capacitor）和晶闸管控制变压器（TCT—Thyristor Controlled Transformer）等。
静止无功发生器（SVG—Static Var Generation）是比静止无功补偿装置（SVC）更为先进的无功补偿装置，依然利用电力电子技术实现无功补偿的目的，与SVC相比，SVG是将电力系统的电流相位进行变化，而不是单纯的容性无功与感性无功之间的相互抵消。
最近几年，EPRI还提出了统一潮流控制器（UPFC—Unified Power Flow Controller），它是将晶闸管环流器产生的交流电压电流串入并叠加在输电线相电压上，使其幅值和相角可连续变化，实现线路有功、无功功率的准确调节，从而提高输送能力以及阻尼系统震荡，其结构与SVG类似，区别是其输出变压器串联接入输电线。我国清华大学、电力科学研究院等单位都进行了这方面的研究和试验，并取得良好的效果。还有，近期开展的电力有源滤波器（APF—Active Power Filter）研究也取得很大进展，它是目前唯一能够全面动态补偿广义无功功率的补偿装置，理论上可以输出任意波形和相位的电压和电流，既能补偿谐波还能补偿三相不对称功率和基波正序无功功率。可以预见，这些将大功率电力电子技术运用于电力系统中的开发和探索将更加广泛，将进一步提高电网的输电能力与稳定性。
随着电力电子技术的日新月异以及各门学科的交叉影响，静止无功补偿的发展趋势主要有以下几点：
（1）在城网改造中，运行单位往往需要在配电变压器的低压侧同时加装无功补偿控制器和配电综合测试仪，因此提出了无功补偿控制器和配电综合测试仪的一体化的问题。
（2）快速准确地检测系统的无功参数，提高动态响应时间，快速投切电容器，以满足工作条件较恶劣的情况（如大的冲击负荷或负荷波动较频繁的场合）。随着计算机数字控制技术和智能控制理论的发展，可以在无功补偿中引入一些先进的控制方法，如模糊控制等。
（3）目前，无功补偿技术还主要用于低压系统，高压系统由于受到晶闸管耐压水平的限制，是通过变压器降压接入的，如用于电气化铁道牵引变电所等，研制高压动态无功补偿的装置则具有重要意义，关键问题是要解决补偿装置晶闸管和二极管的耐压，即多个晶闸管元件串联及均压、触发控制的同步性等。
（4）由单一的无功功率补偿向具有滤波以及抑制谐波的功能的无功补偿装置的发展。随着电力电子技术的发展和电力电子产品的推广应用，供电系统或负荷中含有大量谐波，研制开发兼有无功补偿与电力滤波器双重优点的晶闸管开关滤波器，将成为改善系统功率因数、抑制谐波、稳定系统电压、改善电能质量的有效手段[1]。
根据电力系统的实际运行情况，选择合适的无功补偿方式不仅可以实现对电力系统无功功率的有效补偿，而且可以减少配置无功补偿装置的投资，做到事半功倍的效果。
目前使用的补偿方式按照无功补偿装置的补偿速度有以下三种补偿方式：动态补偿方式、静态补偿方式和混合投切的补偿方式；按照无功补偿装置安装的位置可以分为：变电所集中补偿方式、低压集中补偿方式、杆上补偿方式、用户终端分散补偿方式等。
1.3本课题的研究内容与目标
本文将对供配电系统中无功功率产生机理及其对电力系统产生的影响及造成的危害进行分析，同时，分析、研究无功补偿装置的原理，分析、对比不同形式的无功补偿，通过以上的分析与研究，得到一套较为完善的补偿方案，并用本方案对某一需要无功补偿的配电网进行无功补偿。
2无功功率及无功补偿
2.1无功功率
许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率。
（1）设备出力不足。线路和变压器允许的通过容量降低；并联电容器按电压平方关系减出力，使无功电源进一步减少；发电机出力降低，电压降低10%～15%，有功和无功出力均减少10%～15%。
（2）降低输变电设备的供电能力。根据式2.1，无功功率流动的增加将降低输变电设备的供电能力。
2
2Q P S +=(2.1)（3）电压损失增大。从供电线路的电压损失公式2.2可以看出，无功功率使造成电压损失增大。
e ΔU QX PR U +=
(2.2)
式中，e U 为供电线路额定电压。（4）电力系统损耗增加。发电厂厂用电增加；线路、变压器有功损耗和无功损耗增加。如线路电压平均降低15%，线路损耗增加约32%。
（5）设备使用寿命缩短或设备损坏。由于电压低，用户电动机出力低。如电压降低20%，电动机转矩减少36%，电流增加约20%～25%，设备温度升高12%～15%，电压再低，则电动机轴功率不足，被迫停转，绕组过电流，甚至烧毁设备；电压低10%时，日光灯寿命缩短10%，低20%时则无法启动。
（6）无功功率的增加，会导致电流增大和视在功率增加，从而使发电机、变压器及其他电气设备容量和导线容量增加。同时，电力用户的起动及控制设备、测量仪表的尺寸和规格也要加大。
（7）无功功率的增加，将使电网中的电流与电压的相位不同相，产生较为严重的谐波分量，导致供电网络电压不稳定和谐波干扰增大。
（8）电力系统稳定度下降。无功补偿容量不足，迫使发电机无功出力增大，受端系统电压被迫下降，当送电线路发生故障时，受端系统因无功电源不足，电压进一步降低，如果电压降低到额定电压的70%以下，就可能引起电压崩溃故障，造成大面积停电。
鉴于以上诸多无功功率流动对电网的不良影响，应尽量减少无功功率在电网中的流动，因此，需要必要的无功补偿。
2.2无功补偿的原理、意义及技术要求
（1）无功补偿的原理
在电网中安装并联电容器、同步调相机等容性设备以后，可以供给感性消耗的部分无功功率，减小电网电源向感性负荷提供无功功率。进而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。
在纯电感电路中，电流超前于电压°
90，
90，而在纯电容电路中，电流滞后于电压°
180，如果在电路中有比例地安装在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，相差°
电容元件或电容元件，使两者的电流相互抵消，使电流矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而可以提高电能做功的能力，这就是无功补偿的原理。
（2）无功补偿的意义
电力系统网络中不仅大多数负荷要消耗无功功率，而且大多数网络组件也要消耗无功功率。电力系统中网络组件和负荷需要的无功功率必须从网络中某个地方获得，如果这些所需要的无功功率由发电机提供并经过长距离传送，显然是不合理的，通常也是不可能的；如果这些所需要的无功功率不能及时得到补偿，电力系统的安全运行以及用电设备的安全就会受到影响。因此，无功功率补偿对电力系统有着重要意义，概括起来有：
①稳定受电端及电网的电压，提高供电质量；
②提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减小功率损耗；
③改善系统的稳定性，提高输电能力；
④提高发电机有功输出能力；
⑤减少线路电压损失，提高电网的有功传输能力；
⑥降低电网的功率损耗，提高变压器的输出功率及运行经济效益；
⑦降低设备发热，延长设备寿命，改善设备的利用率；
⑧高水平平衡三相的有功功率和无功功率；
⑨避免系统电压崩溃和稳定破坏事故，提高运行安全性[2]。
（3）无功补偿的技术要求
无功电源充裕，但运行管理不当和调相调压手段不足，也能引起电压过高的危害。诸如，设备绝缘轻则降低寿命，重则击穿烧毁；引起设备过激磁，电流增大产生谐波和引起设备升温；照明设备寿命骤减等。但在系统中加强无功管理，强调无功电源和负荷
的平衡和辅以有载调压等措施，一般在不增加设备的情况下，用户电压过高的问题也可以得到改善。
提高用电单位的自然功率因数,应该遵循：全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡；集中补偿与分散补偿相结合,以分散补偿主；高压补偿与低压补偿相结合,以低压补偿为主；调压与降损相结合，以降损为主的原则。
①总体平衡与局部平衡相结合，以局部为主
从电力网无功功率消耗的基本状况可以看出，各级网络和输配电设备都要消耗一定容量的无功功率，尤其低压配电网所占比重最大。为了最大限度地减少无功功率的传输损耗，提高输配电设备的效率，无功补偿设备的配置，应按照“分级补偿，就地平衡”的原则，合理布局。
②电力部门补偿与用户补偿相结合
在配电网络中，用户消耗的无功功率占50%～60%，其余的无功功率消耗在配电网中。为了减少无功功率在网络中的输送，要尽可能地实现就地补偿，就地平衡，所以必须由电力部门和用户共同进行补偿。
③分散补偿与集中补偿相结合，以分散为主
集中补偿，是在变电所集中装设较大容量的补偿电容器。分散补偿，指在配电网络中分散的负荷区，如配电线路，配电变压器和用户的用电设备等进行的无功补偿。集中补偿，主要是补偿主变压器本身的无功损耗，以及减少变电所以上输电线路的无功功率，从而降低供电网络的无功损耗，但不能降低配电网络的无功损耗，因为用户需要的无功通过变电所以下的配电线路向负荷端输送，所以为了有效地降低线损，必须做到无功功率在哪里发生，就应在哪里补偿。所以，中、低压配电网应以分散补偿为主。
④降损与调压相结合，以降损为主
在供配电系统中，保证结点电压是非常重要，一方面可以通过电压器的分接头调整，另一方面可以通过控制无功功率来调整。由于在减少无功功率流动的前提下通过调整变压器分接头来调整结点电压是很容易的，所以，只要减少无功功率的流动就可以了。无功功率的流动减少则线路电流减小，进而线路损耗减小，因此，无功补偿还需要降损与调压相结合，以降损为主[3,4]。
无功功率补偿虽然可以减少无功功率在电网中的流动，减少系统损耗，稳定节点电压，增强系统的稳定性，但如果无功补偿不合理，如欠补偿或过补偿，都不能达到无功补偿的目的，因此，需要对无功补偿制定一个标准，使无功补偿起到积极作用。
《供电营业规则》中规定，无功电力应就地补偿，用户应在提高用电自然功率的基础上，设计和安装无功补偿装置，并做到其随负荷和电压的变动及时投入或切除，防止功率倒送。用户在当地供电局规定的电网高峰负荷时的功率因数，应达到下列规定：
①高压供电的工业用户（160kVA以上）和高压供电带有负荷调压装置的电力用户（3200kVA以上），功率因数应达到0.90以上；
②其他100kVA（kW）及以上电力用户和大、中型电力用户，功率因数为0.85以上；
③农业用电，功率因数为0.80。
以上是无功补偿对功率因数的要求，同时，无功补偿对补偿电压也有一定的要求。
35kV及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过标称电压的10%；10（6）kV 及以下三相供电电压允许偏差值，为系统标称电压的±7%；0.4kV单相供电电压允许偏差值为系统标称电压的+7%～-10%。
无功功率的流动可以造成线路上的功率损耗，因此，无功补偿对线路损耗也有一定的要求。根据不同地区的具体情况，线损要求可能不同，一般要求线损率不超过7%[5]。
3无功补偿装置
无功补偿装置按照出现的时间顺序可以分为传统的补偿装置和现代的补偿装置。传统补偿装置有由简单的电容器和电抗器构成的补偿装置和同步调相机；现在的补偿装置一般由可以快速反应的晶闸管控制，如晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器等。
3.1传统无功补偿装置的分析与选择
3.1.1电容器补偿装置
电容器补偿装置可以串联补偿也可并联补偿，一般用于补偿配电网中感性负荷。在电力系统中，负载类型是多样化的，但其中以异步电动机类型的负载为最多。异步电动机类型的负载为阻感性负载，可认为是电感和电阻R 串联的负载，其功率因数可用式3.1计算：()2222ωcos L L R R X R R
+=+=?(3.1)
并联电容器C 并联在阻感性负载两端，其电路如图3.1所示。
R L
I 图3.1并联电容补偿装置电路图
按图3.1所示，可列出电流矢量方程式如下：
RL C I ΙΙ+=(3.2)
I 图3.2并联电容无功补偿装置补偿无功率的矢量图
由式3.2可以得到图3.2所示的矢量图。此时，电压U 与电流I 之间的相位差由补偿前的1?变小到2?，即系统的功率因数提高，如果补偿后的功率因数2cos ?达到要求，则达到了无功补偿的目的。
串联电容器与导线相串联以补偿线路的感性电抗。这将减小线路所连节点间的转移电抗，增大最大传输功率，减小实际的无功功率损耗。尽管串联电容器通常不用于电压控制，但它们确实能改善电压控制和无功功率平衡。由于串联电容器产生的无功功率随功率传输的增加而增加，在这个方面，串联电容器能自我调节。
串联电容器主要用于补偿线路的部分串联感抗，从而降低输送功率时的无功功率损耗，也是得到较早应用的一种无功功率补偿装置。它是国内外电力系统在远距离输电时比较普遍采用的提高系统稳定性和输送能力的重要手段。
如图3.3（a ），R 、L 为等效感性电路或感性负载，C 为串联电容，图3.3（b ）为电压矢量三角关，图3.3（c ）为电阻、电感和阻抗矢量三角关系。
(a)RLC
简单串联等值电路
X
L X
X ?电压矢量三角关系(c)电阻、电感和阻抗矢量三角关系
图3.3串联电容补偿原理
由图3.3（b ）、（c ）可知，只要串联恰当的电容器，就可以减小功率因数角2?，即提高功率因数2cos ?，且可用式3.3表示为：()()2C L 22L 22L 22C L 22cos X X R X R X R R X X R R ?++?+=?+=
?(3.3)式中，2
L 2cos X R R +=?，故：
()()2C L 22L 22C L 22cos cos X X R X R X X R R ?++?=?+=??(3.4)
式3.4中，若2L 2X R +>()2C L 2X X R ?+，则L C 2X X <，L C ωω1<，L
C 22ω1>，于是??cos cos 2>。这就是说，给电路串联一个容量大于
L
22ω1的电容器，就可以提高感性电路或感性负载的功率因数。并联电容器与串联电容器都有提高功率因数的作用，但一般情况下不推荐采用串联电容器，具体原因分析如下。
因为：()
2C L 2C
1cos cos X X R X ?+?=??(3.5)()()2C L 22L 22C L 22cos cos X X R X R X X R R ?++?=?+=??(3.6)
式.3.5与式3.6相比得式3.7：
C 11C 2L 2C 2
1//X cos cos I I I U I U R X ==+=??(3.7)
即：C 1
21cos os I I c ?=??(3.8)
式3.8中，由于1I 总是大于C I ，所以，1cos ?总是大于2cos ?。这就是说，把相同容量的电容器并入感性电路的功率因数比串入感性电路的功率因数要高。
另外，并联电容器之所以得到了广泛的应用，是因为它还具有以下优点：
（1）并联电容补偿装置是最经济的设备。它的一次性投资和运行费用都比较低，且安装调试简单。
（2）并联电容补偿装置的损耗低，效率高。现代电容器的损耗只有其本身容量的0.02%左右。调相机除了本身的损耗外，其附属设备还需用一定的所用电，损耗2%～30%，大大高于并联电容补偿装置。
（3）并联电容补偿装置是静止设备，运行维护简单，没有噪音。
（4）并联电容补偿装置的应用范围广，可以集中安装在中心变电站，也可以分散安装在配电系统和厂矿用户。而调相机则只能固定安装在中心变电站，应用有较大的局限。
并联电容补偿装置是电网中用得最多的一种无功功率补偿设备，目前国内外电力系统中大部分的无功补偿设备是并联电容补偿装置。
一般情况下，变、配电所的负载不是固定不变的。在负荷高峰期，母线电压要降低，甚至低于额定供电电压，此时，若不增加补偿电容器的容量，则无功功率补偿容量不足，出现欠补偿的情况，势必引起母线电压进一步下降，如此循环下去，将造成供电质量严重下降，而在负荷低谷期，母线电压要升高，若不减少补偿电容器的容量，则无功功率补偿容量过大，出现过补偿的情况，势必引起母线电压进一步增高，如此循环下去，过高的母线电压将引起接在该母线上的变压器、电动机和各类电力电子设备的损耗增加，甚至被烧毁。为了避免上述现象的发生，要求补偿电容补偿装置能自动投切，以适应负荷高峰期和低谷期对无功功率补偿容量的不同要求。在集中补偿和分组补偿方式中，每相的补偿电容器可分为几组，根据供电系统的运行情况，分组后的补偿电容器自动投切，以满足对无功功率补偿容量的要求。
补偿电容补偿装置自动投切的方法有许多种，可根据实际情况来选定：
①按母线电压的高低进行自动投切；
②按负载电流的大小进行自动投切；
③按出现负荷高峰期和低谷期时间的规律性，划分时间进行自动投切；
④按功率因数的大小进行自动投切；
⑤按无功功率的方向进行自动投切。
在使用电容器补偿装置时应考虑以下问题。
在供电系统运行过程中，可能出现断电的情况，此时，补偿电容器C 上的电压为断电时电网电压的瞬时值0U ，电容器将通过自身的绝缘电阻R 放电。电容器（组）上的
电压c u 是按指数规律衰减的，可用式3.9表示为：
()/RC 0c e t U t u ?=(3.9)
由于绝缘电阻R 较大，c u 降到安全电压以下需要很长的时间。为了保证维护人员的安全，要求在断电30s 后，补偿电容器C 上的电压降到65V 以下，为此需要另行为电容器设置放电电阻。要求该放电电阻除满足安全要求外，还应在系统正常运行时，该电阻的功耗很小，每kW 补偿电容器消耗功率小于1W 。满足上述要求的放电电阻的阻值可按式3.10计算：
621.41ln 12.3C U Q U
R =(3.10)
式中，U —交流电源的相电压；
C Q —每相补偿电容器的补偿容量。
若交流电源电压以为单位kV ，则放电电阻R 可用式3.11表示：
C C 6
1015Q U R ×=(3.11)
3.1.2电抗器补偿装置与电容器补偿装置相同，电抗器型无功补偿装置也可以串入或并入电网。
并联电抗器常用于补偿系统电容。它通过向超高压、大容量的电网提供可阶梯调节的感性无功功率，补偿电网的剩余容性充电无功功率，控制无功功率潮流，保证电网电压稳定在允许范围内。实践证明，对于一些电压偏高的电网，安装一定数量的并联电抗器是解决系统无功功率过剩，降低电压的有效措施，特别是限制由于线路开路或轻载负荷所引起的电压升高。由于超高压远距离输电线路，其输电线路对地以及相与相之间的电容特别大，输电线路电容会产生大量的无功功率，各级电压输电线路的容性充电功率的数值如表3.1所示。
表3.1各级电压输电线路的充电功率的数值
电压等级（kV）
分裂导线数充电功率（MVar/100km）100
1 3.2～3.6220
112.7～14.8215.7～19.0330
236.9～41.0500
395.0～105.07504215～240
由表3.1可知，在超高压和一些中低压电网中，其容性充电功率的数值相当可观，绝不可忽视。为了使输电线路电压维持在规定的范围内，发电机电动势必然需要降低，这样将会使电力系统的功率极限减小，运行功角增大，使静态稳定水平下降。
为了改善上述情况，在一定的运行情况下，在超高压输电线路受端装设并联电抗器以吸收输电线路电容所产生的无功功率，称为并联电抗器补偿。这样，输电线路首端发电机就可以在较低或滞后功率因数下运行，发电机电势可以得到提高，因而电力系统的
功率极限也会增大，运行功角减小，从而使静态稳定性得到提高。归纳起来，安装并联电抗器有如下好处：
（1）提高了电网运行的经济性。由于投切电抗器可对线路的无功功率潮流进行调控，故减少了无功功率流动所造成的有功损耗，有利于降低线路损失。
（2）改善了电网运行的安全性。由于运行电压趋于正常，相应地降低了操作过电压和工频暂态过电压的幅值，因而减少了过电压事故的几率。
（3）有利于提高系统稳定性和线路的送电能力，有利于网络的并列运行。由于减少线路的无功功率输送量，从而可以输送更多的有功功率。
（4）有利于消除同步发电机带空载长线路时可能出现的自励磁谐振。
（5）有利于潜供电弧的消灭和装设单相快速自动重合闸。
当并联电抗器主要用以补偿输电线路的容性充电功率时，其容量可按式3.12进行计算：
SC
BL βQ Q =(3.12)
式中：BL Q —并联电抗器容量：SC Q —输电线路的充电功率：
β—补偿度。
并联电抗器主要用以调控变电站母线的运行电压，其最大装置容量可按式3.13进行计算：
%
Δdl m BL U S Q =?(3.13)m BL ?Q 为并联电抗器的最大装置容量，dl S 为安装处的三相短路容量%ΔU 为预计母
线电压下降的百分值。并联电抗器按相数分有单相和三相两种，三相电抗器比3台单相电抗器的价格约便宜20%～25%。按其本体的结构特点分，有干式空心和油浸铁心式两种。
串联电抗补偿装置在电力系统中被广泛应用，理论上，串联电抗器可以补偿所串接线路的容抗，减少线路容性无功功率流动，抑制该线路的末端电压升高。串联电抗器用于线路无功功率补偿的原理、接线方式、容量确定方法与串联电容器相同。
但是，串联电抗器在电力系统中的主要作用不是稳定节点电压，改善功率因数，而是降低电容器组的涌流倍数和涌流频率、抑制谐波和谐波滤波等。
（1）降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，便于选择配套设备和保护电容器。根据GB50227标准要求应将涌流限制在电容器额定电流的10倍以下，为了不发生谐波放大（谐波牵引），要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。网络谐波较小时，采用限制
涌流的电抗器；电抗率在0.1%－1%左右即：可将涌流限制在额定电流的10倍以下，以减少电抗器的有功损耗，而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。采用这种电抗器是即经济，又节能。
（2）串联滤波电抗器，电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后，组成某次谐波的交流滤波器。滤去某次高次谐波，而降低母线上该次谐波的电压值，使线路上不存在高次谐波电流，提高电网的电压质量。
（3）抑制谐波的电抗器，先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能产生谐波的设备，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际量值，再根据实际谐波量来配置适当的电抗器。铁芯电抗器电抗线性度不好，有噪声，空芯电抗器运行无噪声，线性度好，损耗小。
（4）由于设置了串联电抗器，减少了系统向并联电容器装置或电容器装置向系统提供短路电流值。
（5）可减少电容器组向故障电容器组的放电电流，保护电力电容器。
（6）可减少电容器组的涌流，有利于接触器灭弧，降低操作过电压的幅值。
（7）减小了由于操作并联电容器组引起的过电压幅值，有利于电网的过电压保护。
串联电抗器按结构可分为：油浸式铁芯电抗器、干式铁芯电抗器、干式空芯电抗器、干式半芯电抗器、干式磁屏蔽电抗器；按用途可分为：限流电抗器、抑制谐波电抗器、滤波电抗器。
3.1.3同步调相机
运行于电动机状态，但不带机械负载，只向电力系统提供无功功率的同步电机，称同步调相机。
同步调相机能在过励磁运行时，向系统供给感性无功功率，起无功电源的作用；在欠励磁运行时，从系统吸取感性无功功率，起无功负荷的作用。装有自动励磁装置的同步调相机能根据电压平滑地调节输入或输出的无功功率。同步调相机的定子与转子间的空隙比一般同步电动机小得多，轴的结构较简单，强度要求也较低。由于同步调相机是旋转型装置，容量较大的同步调相机常采用氢气冷却，另外，有功功率损耗较大、效率低、投资大、维护困难、噪声大，和动态响应慢等缺点。但同步调相机也有其自身的优点：
（1）调相机可以随着系统负荷的变化，均匀调整电压，使电网电压保持规定的水平。电容器只能分成若干个小组，进行阶梯式的调压。
（2）调相机可以根据系统无功的需要，调节励磁运行，过励磁时可以做到发出其额定100%的无功功率，欠励磁时还可以吸收其额定的50%的无功功率。电容器只能发出无功，不能吸收无功。
（3）调相机可以安装强行励磁装置，当电网发生故障时，电压剧烈降低，调相机可以强行励磁，保持电网电压稳定，因而提高了系统运行的稳定性。电容器输出无功功率与运行电压的平方成正比，电压降低，输出的无功将急剧下降，比如，当电压下降10%，变为0.9
U时，电容器输出的无功功率变为0.81Q，即其输出的无功功率将下降19%，e
所以，电容器此时不能起到稳定系统电压的作用。
3.2现代无功补偿装置的分析与选择
3.2.1饱和电抗器型补偿装置
饱和电抗器型的补偿装置是利用饱和电抗器偏磁原理工作地，按照控制方式可以分为可控饱和电抗器和自饱和电抗器。
可控饱和电抗器（MCR—Controlled Saturated Reactor）输出感性电流大小取决于可控硅触发角α，α越小，产生的控制电流越强，输出的感性电流越大。所以通过改变晶闸管的触发角来改变直流励磁电流的大小，进而改变铁心的饱和程度，达到平滑调节电抗器的无功功率容量的目的。
图3.4单相可控电抗器的结构
单相可控电抗器的结构原理如图3.4所示。电抗器有两个结构相同的主铁心1、2
和两个旁轭组成。每个铁心上绕有总匝数为N 的上、下两个绕组，每个绕组各有一个抽头分别与晶闸管V 1、V 2相连，抽头比N
δ2N =，而21N N +=N ，不同铁心上的上下两个绕组交叉顺连后并联接至电网，续流二极管V D 跨接在两个绕组交叉处，绕组的直流环流D i 受控于晶闸管触发角α的大小，通过调整α的大小，就可以达到连续调节电抗器容量的目的。
图3.5可控饱和电抗器SVC 原理图
可控饱和电抗器的原理图如图3.5所示，它主要包括饱和电抗器、电容器组（兼作滤波器）和调节器（由直流电源和控制单元组成）三部分。
三相饱和电抗器的工作绕组连接在电网上，改变饱和电抗器控制绕组K W 电流的大小，就可以改变工作绕组的感抗g W ，从而改变无功功率L Q 的值，以补偿负载无功功率的冲击。如当负载无功功率F Q 突然增大时，使控制回路的电流减小，饱和电抗器的L X 增大，从而使电抗器吸收的无功功率F Q 减小。这样，负载无功功率的恒定部分由电容器补偿，而变动部分由饱和电抗器调节，以保证电网输入无功功率()C L F S Q Q Q Q ?+=保持恒定。
可控饱和电抗器型SVC 调节器的原理框图如图3.6所示。图中T 为控制电流的整流变压器，系统的电压经电压互感器TV 取得，与给定值同时送入电压调节器进行比较放大，然后送入电流调节器。此外，从可控整流器输出端取出控制电流的信号，经变换后，反馈到电流调节器，经比较后输入触发系统使触发脉冲移相，进一步控制饱和电抗器的饱和程度，从而影响滞后无功功率的吸收，以保证系统电压的稳定。
以快速响应的磁饱和式可控电抗器和并联电容器组成的补偿元件，配以相应的快速无功功率检测环节组成的无功功率补偿系统，可以保证补偿的快速性、准确性和合理性，能够快速补偿系统无功功率，使功率因数保持较高水平。但是这种装置中的饱和电抗器造价高，约为一般电抗器的4倍，并且电抗器的硅钢片长期处于饱和状态，铁心损耗大，
图3.6可控饱和电抗器型SVC调节器
比并联电抗器大2～3倍，另外这种装置还有振动和噪声，而且调整时间长。由于具有这些缺点，所有饱和电抗器的SVC目前应用的比较少，一般只在超高压输电线路才有使用。
自饱和电抗器（SSR—Self Saturated Reactor）在结构上与变压器基本相似，由于它在额定电压时铁心需工作于饱和状态，磁通密度较高，铁心截面积较普通变压器小，所以单位容量的损耗大，且散热较难，制作要求较高。饱和电抗器在工作状态下所产生的谐波分量，采用三相双曲星形自饱和电抗器和三—三柱自饱和电抗器来消除。普通三相结构的自饱和电抗器，由于其非线性特性，将产生大量的谐波，不仅使电抗器因谐波过热难以运行，而且“污染”了供电电能质量。实际的自饱和电抗器装置用的自饱和电抗器具有谐波补偿性能，它利用特殊的结构和接线方式抑制了因饱和所产生的谐波。目前主要用的二—三柱式和三—三柱式饱和电抗器。
二—三柱式饱和电抗器绕组接线如图3.7所示，它有六个铁心，绕组采用三相双曲折接法，带有二个回流铁心柱，每个铁心柱上有两个绕组，左曲折星形和右曲折星形相位相差°
30，这种结构利用磁势的叠加消除10次以下的谐波。
三—三柱式饱和电抗器绕组接线如图3.8所示，其绕组也是采用双星形曲折连接法，它有一个辅助电抗器，九个铁心柱，装有15个工作绕组和连成三角形的9个辅助绕组。辅助饱和电抗器有三个心柱，装有六个绕组，其中一套绕组连成星形，另一绕组连成三角形，星形绕组与主饱和电抗器的辅助绕组相接。这种电抗器可保证高次谐波的最低水
无功补偿装置几种常见类型比较 常见的动态无功补偿装置有四种：调压式动态无功补偿装置、磁控式动态无功补偿装置、相控式（TCR型）动态无功补偿装置、SVG 动态无功发生器。 ① 调压式动态无功补偿装置 调压式动态补偿装置原理是：在普通的电容器组前面增加一台电压调节器，利用电压调节器来改变电容器端部输出电压。根据 Q=2πfCU2改变电容器端电压来调节无功输出，从而改变无功输出容量来调节系统功率因数，目前生产的装置大多可分九级输出。该装置为分级补偿方式，容易产生过补、欠补。由于调压变压器的分接头开关为机械动作过程，响应时间慢（约3~4s），虽能及时跟踪系统无功变化和电压闪变，但跟踪和补偿效果稍差。但比常规的电容器组的补偿效果要好的多；在调压过程中，电容器频繁充、放电，极大影响电容器的使用寿命。由于有载调压变压器的阻抗，使得滤波效果差。虽然价格便宜， 占地面积小，维护方便，一般年损耗在0.2%以下。 ② 磁控式(MCR型)动态无功补偿装置 磁控式动态无功补偿装置原理是：在普通的电容器组上并联一套磁控电抗器。磁控电抗器采用直流助磁原理，利用附加直流励磁磁化铁心，改变铁心磁导率，实现电抗值的连续可调，从而调节电抗器的输出容量，利用电抗器的容量和电容器的容量相互抵消，可实现无功功率的柔性补偿。 能够实现快速平滑调节，响应时间为100-300ms，补偿效果满足风场工况要求。
磁控电抗器采用低压晶闸管控制，其端电压仅为系统电压的1％～2％，无需串、并联，不容易被击穿，安全可靠。设备自身谐波含量少，不会对系统产生二次污染。占地面积小，安装布置方便。装置投运后功率因数可达0.95以上，可消除电压波动及闪变，三相平衡符合国际标准。免维护，损耗较小，年损耗一般在0.8%左右。 ③相控式动态无功补偿装置（TCR） 相控式动态无功补偿装置（TCR）原理是：在普通的电容器组上并联一套相控电抗器（相控电抗器一般由可控硅、平衡电抗器、控制设备及相应的辅助设备组成）。相控式原理的可控电抗器的调节原理见下图 所示。 通过对可控硅导通时间进行控制，控制角（相位角）为α，电流基波分量随控制角α的增大而减小，控制角α可在0°~90°范围内变化。控制角α的变化，会导致流过相控电抗器的电流发生变化，从而改变电抗器输出的感性无功的容量。 普通的电容器组提供固定的容性无功，感性无功和容性无功相抵消，从而实现总的输出无功的连续可调。 i 相控式原理图 优点： 响应速度快，≤40ms。适合于冶金行业。 一般年损耗在0.5%以下。缺点：晶闸管要长期运行在高电压和大电流工况下，容易被
SVG无功补偿装置讲解说明 一、SVG无功补偿装置的应用场合 凡是安装有低压变压器地方及大型用电设备旁边都应该配备无功补偿装置（这是国家电力部门的规定），特别是那些功率因数较低的工矿、企业、居民区必须安装。大型异步电机、变压器、电焊机、冲床、车床群、空压机、压力机、吊车、冶炼、轧钢、轧铝、大型交换机、电灌设备、电气机车等尤其需要。居民区除白炽灯照明外，空调、冷冻机等也都是无功功率不可忽视的耗用对象。农村用电状况比较恶劣，多数地区供电不足，电压波动很大，功率因数尤其低，加装补偿设备是改善供电状况、提高电能利用率的有效措施。 二、SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势 1、补偿方式：国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右。SVG采用的是电源模块进行无功补偿，补偿后的功率因素一般在0.98以上，这是目前国际上最先进的电力技术，国内掌握这项技术的目前就我们一家； 2、补偿时间：国内的无功补偿装置完成一次补偿最快也要200毫秒的时间，SVG在5-20毫秒的时间就可以完成一次补偿。无功补偿需要在瞬时完成，如果补偿的时间过长会造成该要无功的时候没有，不该要无功的时候反而来了的不良状况； 3、有级无极：国内的无功补偿装置基本上采用的是3—10级的有级补偿，每增减一级就是几十千法，不能实现精确的补偿。SVG可以从0.1千法开始进行无极补偿，完全实现了精确补偿； 4、谐波滤除：国内的无功补偿装置因为采用的是电容式，电容本身会放大谐波，所以根本不能滤除谐波，SVG不产生谐波更不会放大谐波，并且可以滤除50%以上的谐波； 5、使用寿命：国内的无功补偿装置一般采用接触器或可控硅控制，造成使用寿命较短，一般在三年左右，自身损耗大而且要经常进行维护。SVG使用寿命在十年以上，自身损耗极小且基本上不要维护。 三、为什么要使用无功补偿装置 无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平的高
补偿无功功率节电原理 在交流电路中，由电源供给负载率有两种：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，也就是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。比如：5.5千瓦的电动机就是把5.5千瓦的电能转换为机械能，带动水泵抽水或脱粒机脱粒；各种照明设备将电能转换为光能，供人们生活和工作照明。有功功率的符号用P 表示，单位有瓦（W ）、千瓦（KW ）、兆瓦（MW ）。 无功功率比较抽象，它是用于电路内电场与磁场的交换，并用来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。比如40瓦的日光灯，除需40多瓦有功功率（镇流器也需消耗一部分有功功率）来发光外，还需80乏左右的无功功率供镇流器的线圈建立交变磁场用。由于它不对外做功，才被称之为“无功”。无功功率的符号用Q 表示，单位为乏（Var ）或千乏（kVar ）。 无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机的转子磁场就是靠从电源取得无用功率建立的。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。为了形象地说明问题，现举一个例子：农村修水利需要挖土方运土，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，没有竹筐泥土怎么运到堤上呢？ 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，那么，这些用点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。 无功功率对供、用电产生一定的不良影响，主要表现在： （1） 降低发电机有功功率的输出。 （2） 降低输、变压设备的供电能力。 （3） 造成线路电压损失增大和电能损耗的增加。 （4） 造成底功率因数运行和电压下降，使电气设备容量得不到充分发挥。 从发电机和高压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。这就是电网需要装设无功补偿装置的道理。 2、功率因数 电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于既有电阻又有电感的电感性负载。电感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cos φ来表示。Cos φ称为功率因数，又叫力率。功率因数是反映电力用户设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。三相功率因数的计算公式为： P= UI θcos 3 Q=3UIcos θ S=3UI cos θ=P/S
目录 1、概述 (2) 2、编制依据 (2) 3、施工内容 (2) 4、施工条件 (2) 5、施工程序合方法 (2) 6、工艺及质量要求 (4) 7、安全和环境保护措施 (7)
1. 概述 高压动态无功补偿装置2套，隔离开关4台。电容器及电抗器由丹东欣泰电气股份有限公司供货。 2. 编制依据 2.1 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ 147-90； 2.2 沈阳市联发城乡电力设计所（有限责任公司）设计图纸； 2.3 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》第二部分高压电器施工质量检 验断路器篇； 2.4 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006； 2.5 厂家安装使用说明书； 2.6 《电力建设安全工作规程》。 2.7《国家电网公司输变电工程施工工艺示范手册变电工程分册电气部分》。 3. 施工内容 3.1 设备开箱检查； 3.2 基础螺栓预埋，基础找平； 3.3 安装高压动态无功补偿装置2套。 4. 施工条件 4.1 底座预埋螺栓应符合设计要求。 4.2 施工场地平整，模板、施工设施及余物清除干净，并有足够的安装用地，施工道路通畅，基坑回填夯实。 4.3 设备到货齐全，技术资料齐备，施工前作好安全及技术交底工作。 5. 施工程序和方法 注：隔离开关安装方法详见《66kV屋外配电装置安装作业指导书》。
5.1 施工准备 5.1.1 熟悉掌握设计施工图纸、厂家安装使用说明书、施工作业指导书等技术文件，组织好安全学习。 5.1.2 备用一些撬杠、扳手等工具便于开箱验收和设备安装。 5.2 开箱验收 5.2.1 电容器组包装箱分母线瓷瓶、放电线圈、避雷器、母线及附件、电容器五个部分。开箱后应按随机附带的装箱单、随机安装用品清单、随机专用工具清单进行仔细核对产品部件、随机安装用品及随机专用工具应齐全和完好，并检查产品名牌数据及技术说明书是否合乎要求，在施工中如发现产品遗漏或损坏等应及时通知厂家、甲方及监理。 5.2.2 开箱前包装箱应完整无损伤。 5.2.3 绝缘件应无变形、受潮、裂纹及剥落现象。 5.2.4 瓷件表面应无裂纹、残缺，铸件无沙眼。 5.2.5 出厂证件及资料、备品备件齐全。 5.3 电抗器安装。 5.3.2 电抗器的安装 将电抗器整体吊装离地面1米，连接支柱绝缘子及支撑，连接顺序为电抗器、支撑、瓷瓶。绝缘子安装前应检查瓷件、法兰应完整无裂纹，胶合处填料完整，结合牢固。支柱绝缘子叠装时中心线应一致，固定应牢固，紧固件齐全。 电抗器与支柱绝缘子组装完成后，整体起吊至支柱上方，连接支柱与电抗器下方支柱绝缘子，注意电抗器设备接线端子朝向应与图纸保持一致。 电抗器安装完毕应仔细检查，确保电抗器上无破布、螺栓、泥土等杂物。在相
目录 摘要............................................................... 错误！未定义书签。 1 绪论............................................................. 错误！未定义书签。 1.1 课题背景与意义............................................. 错误！未定义书签。 1.1.1 无功功率的产生....................................... 错误！未定义书签。 1.1.2 无功功率的影响....................................... 错误！未定义书签。 1.1.3 无功补偿的作用....................................... 错误！未定义书签。 1.2 国内外研究现状............................................. 错误！未定义书签。 1.3 论文的主要研究内容......................................... 错误！未定义书签。 2 SVG的基础理论 (4) 2.1 无功功率和功率因数的定义 (4) 2.1.1正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.1.2 非正弦电路无功功率和功率因数 (4) 2.2 无功功率动态补偿原理 (5) 2.3阻抗补偿方案 (6) 2.3.1 晶闸管投切电容器TSC (6) 2.3.2 晶闸管控制电抗器TCR (7) 2.3.3晶闸管控制串联电容器TSC (8) 2.4 电压源变流器型补偿方案 (8) 2.4.1 无功功率发生器 (9) 2.4.2 开关型串联基波电压补偿器 (10) 3静止无功发生器（SVG）的设计 (11) 3.1 静止无功发生器(SVG)主电路 (11) 3.2 无功电流检测电路 (14) 3.3 无功控制电路 (15) 4系统仿真及分析 (17) 4.1 系统仿真模型 (17) 4.2 仿真结果与分析 (19) 小结与体会 (23) 参考文献 (24)
四、无功补偿的意义及原理 人们对有功功率的理解非常容易，而要深刻认识无功功率却并不轻而易举的。在正弦电路中，无功功率的概念是清楚的，而在含有谐波时，至今尚无公认的无功功率定义。但是，对无功功率这一概念的重要性和无功补偿重要性的认识，却是一致的。无功功率应包含对基波无功功率的补偿和对谐波无功功率的补偿。 无功功率对供电系统和负荷的运行都是十分重要的。电力系统网络元件的阻抗主要是电感性的。因此，粗略地说，为了输送有功功率，就要求送电端和受电端有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现。而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络元件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法应是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，这就是无功补偿。 无功补偿的作用主要有以下几点： （1）提高供用电系统及负载的功率因数，降低设备容量，减少功率损耗； （2）稳定受电端及电网的电压，提高供电质量。在长距离输电线路合适的地点设置动态无功补偿装置，还可以改善输系统的稳定性，提高输电能力； （3）在电气化铁道等三相负载不平衡的场合，通过适当的无功补偿可以平衡三相的有功及无功负载。 （一）．无功补偿的物理意义 无功功率只是描述了能量交换的幅度，而并不消耗功率。图中的单相电路就是这
方面的一个例子，其负载为一阻感负载。电阻消耗有功功率，而电感则在一周期内的一部分时间把从电源吸收的能量储存起来，另一部分时间再把储存的能量向电源和负载释放，并不消耗能量。无功功率的大小表示了电源和负载电感之间交换能量的幅度。电源向负载提供这种功率是阻感负载内在的需要，同时也对电源的输出带来一定的影响。 下图是带有阻感负载的三相电路，为了和上图对照，假设u、R、L的参数均和上图相同，且为对称三相电路。这时无功功率的大小当然也表示了电源和负载电感之间能量交换的幅度。无功能量在电源和负载之间来回流动。
改革开放中不断奋进的中国工会 改革开放是经济社会的深刻变革。这场伟大变革重塑了中国的经济基础、上层建筑和社会结构，极大地解放了社会生产力，堪称人类历史上最大规模、最为深刻的社会变革。在从高度集中的计划经济体制到充满活力的社会主义市场经济体制、从封闭半封闭到全方位开放的伟大历史转折中，我国亿万职工充分发挥工人阶级主力军作用，以主人翁的精神面貌，极大地推动了社会生产力的解放和发展，为改革开放事业的成功作出了历史性贡献。改革开放的伟大实践，为中国工会的发展和工会工作的创新提供了广阔空间和巨大动力，工会组织不仅是改革开放事业的主要推动力量，其自身也在推进这一伟大事业发展中不断壮大，实现了从计划经济体制下的工会向市场经济体制下的工会的历史性转变、从封闭条件下的工会向对外开放条件下的工会的转变，中国工会的蓬勃生机和旺盛活力进一步焕发。 一、适应改革开放事业的发展，探索出一条中国特色社会主义工会发展道路，实现了从计划经济体制下的工会向市场经济体制下的工会的历史性转变 中国工会事业始终与党的事业和党的历史方位紧密相连。年来，中国工会以中国特色社会主义理论体系特别是党中央关于工人阶级和工会工作的一系列重要指示精神为指导，紧紧围绕“走什么样的工会发展道路、建设什么样的工会”
这一重大时代课题，继承优良传统，致力改革创新，在旗帜鲜明支持改革开放，全力以赴投身社会主义现代化建设，积极协调劳动关系，切实维护职工权益，不断扩大覆盖面、增强凝聚力，促进经济发展和社会进步的同时，坚持以理论创新带动工会体制创新和工作创新，逐渐探索出一条具有鲜明中国特色的工会发展道路。工会组织的性质更加明确，职能更加鲜明，思路更加清晰，体系更加完整，地位更加重要，在党和国家工作大局中的作用越来越重要。 在从计划经济体制向市场经济体制的逐步转变过程中，工会工作在领域、对象等方面遇到了一系列新情况、新问题。从工作领域来看，随着工业化、城镇化的发展和产业结构、所有制结构的变化，工会工作领域不断扩大，从第二产业向第三产业特别是服务业延伸，从城镇向农村发展，从各种经济组织向社会组织推进，从公有制单位向非公有制单位特别是外商投资企业、私营企业扩展。从工作对象来看，职工队伍不断发展壮大，从过去主要以国有、集体企业职工为主，发展到既包括国有、集体企业职工，又包括乡镇企业职工、非公有制企业职工、新兴产业职工和农民工，由过去的主要以产业工人为主，发展到包括产业工人、其他工人、知识分子、经营管理者、国家公务员等在内的脑力劳动者与体力劳动者。从组织体制看，第三产业迅速发展，以高科技为代表的新兴产业迅速崛起，跨地区、跨行业甚至跨国企业集团大
无功功率（reactive power ）：无功功率是按电磁感应原理工作的某个交流供用电设备和交流电源之间的能量交换，这种能量互换的最大值称为无功功率。这部分能量是用电器工作所必须的，但不能转换为我们所需要的能量，如机械能和热能。为了形象的描述电源利用的程度，我们提出了功率因数的概念，功率因数就是电路中有用功率和视在功率（电源总功率）的比值。由此可见，提高电网的功率因数对国民经济发展的重要意义。功率因数的提高，能使发电设备的容量得到充分利用，减少线路电流和功率损失。 无功补偿原理：通常我们用来提高功率因数的方法就是补偿法。即采用能够提供无功功率的装置来补偿用电设备所需的无功功率，降低电源的功率损失，提高功率因数，采用电力电容器来补偿用电设备所需无功功率的方法，称为电容无功补偿法。 这是由于理想的电容器在电路里是不消耗电能的，它只是从电源吸收电能转换成电场能，再把电场能转换成电能还给电源，完成它与电源之间的能量互换，因此电容上的功率也是无功功率，它的无功功率是由于电容上的电流I超前电压90°引起的，而我们的用电设备大多数都是感性负载，其工作时由于电流滞后引起的无功功率刚好与电容引起的无功功率相反。所以我们可以利用电容工作时产生的无功功率来补偿用电设备在工作时消耗的无功功率。 电容投切无功补偿简介：通过以上分析我们知道在电路中接入电容可以为设备提供无功功率，提高功率因数。由于我们的设备不可能是纯容性或纯感性的，且设备运行的状态也是不可预知的，如开、关机，或开机时不同工作状态所需要的无功功率都不相同。当补偿器提供的无功功率大于设备所需时，也会对电网造成极大影响。所以我们需要适时的调整无功功率的补偿来匹配设备所需的无功功率，即电容组投切方式。电容组投切的时机和数量则由专用控制器决定，而电容组容量一般选择系统额定容量的15%~40%。 电容投切无功补偿装置组成及其技术要点： 电容器：选用优质自愈式并联电容器，可按不同容量灵活编码组合，投切级数多，大容量补偿可一次到位。 控制器：选用快速DSP芯片，能够准确快速的检测出电路当前的功率因数，并根据当前功率因数选择合适的电容组数量投入到电路中，或在过补偿时及时投入感性电抗消除影响。 投切开关：触点式：功耗较小，但不适合频繁开启的场合。 晶闸管式：开关频率高，但功耗较高，容易损坏。 复合式：开关时采用晶闸管，导通后切换到触点式，开关频率高，功耗小，但是结构复杂 电抗器（装置中多为感性）：多用在高压系统中，用来消除过补偿功率，滤除谐波。
目录 1工程概况及特征 (1) 2 编制依据 (1) 3施工流程 (2) 4作业前的条件和准备 (2) 5主要方法及施工容 (4) 6质量要求 (8) 7安全措施与文明施工 (8)
无功补偿装置安装施工技术措施 1工程概况及特征 康保牧场二期100MW风电工程场址位于市康保县康保牧场境，场址区中心地理位置约为东经114°48′13″，北纬42°03′20″。现场区面积为50km2，海拔高程为1200～1800m。整个场区为高原东南缘的坝上高原，地区相对高差较大，地貌以和山前平原为主，地表植被多为草地。 康保牧场二期100MW风电工程项目采用金风科技股份生产的风力发电机组，共67台。其中南区布置GW70-1500kW-65m风电机组18台，GW77-1500kW-65m风电机组8台，北区布置20台GW87-1500kW-75m风电机组， GW82-1500kW-70m风电机组21台。风电机组基础设计使用年限为50年，基础设计级别为2级，结构安全等级为2级。抗震设防类别为丙类。箱变基础结构安全等级为二级。 康保县位于省西北部的坝上高原，市区的北部。交通以公路为主，G207国道从其东边通过。康保至通过S246省道、G207国道，公路里程为140km；到有G110国道，公路里程为146km。风电场到康保镇36km。境公路纵横连通，对外交通运输条件方便。 2 编制依据： 《#2动态无功补偿装置安装》 13-N00241S-D0902 《电气装置安装工程高压电器施工及验收规》 GBJ147-1990 《电气装置安装工程母线装置施工及验收规》 GBJ149-1990 《电力建设安全工作规程》DL5009.1-2002 《电气装置安装工程电力变压器、油浸电抗器、互感器施工及验收规》GBJ 148-90 《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-2006 《电气装置安装工程质量检验及评定规程》DL/T5161.1~5161.17-2002 《电气装置安装工程接地装置施工及验收规》GB 50169-2006 输变电工程建设标准强制性条文实施管理规程（2009） 《电气装置安装工程电缆线路施工及验收规》GB50168-2006 《电力工程达标投产管理办法》（2006版）中电建协工［2006］6号 《中国电力优质工程评选办法（2006版）》中电建协工[2006]1号 《国家优质工程审定与管理办法》（2002年版）
无功补偿培训教程-基础篇 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。通常有功功率的单位用千瓦，用字母KW 表示。 2.无功功率：电感和电容所储的电能仍能回输到电源，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。用字母.Q.表示，国际单位乏，用字母.var 表示。通常无功功率的单位用千乏，用字母.Kvar 表示。 （无功功率绝不是无用功率，它的用处很多，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。） 3.感性无功功率：接在电网中的多用电设备是根据电磁感应原理工作的。例如：通过磁场，变压器才能改变电压并将能量送出去，电动机才能转动并带动机械负荷。磁场所具有的磁场能是由电源供给的。电动机和变压器在能量转换过程中建立交变磁场，在一个期吸收和释放的功率相等，这种功率叫感性无功功率。 4.容性无功功率：电容器在交流电网中接通后，在一个期，上半期的充电功率与下半期的放电功率相等，不消耗能量，电容器的这种充放电功率叫容性无功功率。
5.视在功率：在交流电路中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而叫做视在功率。用字母.S 表示，国际单位伏安，用字母.VA 表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母.KVA 表示。 6.功率因数：有功功率与视在功率的比值。用.cos Φ表示，它是没有单位的。cosΦ=P/S 7.自然功率因数：指用电设备没有安装无功补偿设备时的功率因数，或者说明用电设备本身所具有的功率因数，自然功率因数的高低主要取决于用电设备的的负荷性质，电阻性负荷（白炽灯、电阻炉）的功率因数较高，等于1，而电感性负荷（电动机、电焊机）的功率因数比较低，都小于1。 8.功率三角形：有功功率、无功功率、视在功率三者之间的关系符合勾股定理。如图 单相电路中：S=UI；P=UI.cosΦ；Q=UisinΦ； 三相电路中：S= 3UI；P= 3UI cosΦ；Q= 3UisinΦ；S2=P2+Q2；cosΦ= P/ P2 Q2 9.用户功率因数的计算法 1)电量计算：在一定时间（如三天或一）取用户有功电量和无功电量。 功率因数COSФ=有功电量/（有功电量2+无功电量2）1/2 2)转数（老式电度表）：在同样的时间计量有功表、无功表所转圈数。 根据无功表和有功表所转圈数比计算出功率因数。
1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 2.1优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 2.2缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 3.1高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 3.2高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 3.3低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 3.4低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行
张公220kV变电站新建工程无功补偿成套装置 施工方案 四川巴中和兴电力责任有限公司 2015年03月10日
批准：____________ ________年____月____日技术审核：____________ ________年____月____日编写：____________ ________年____月____日
1、编制依据 1、国家电网公司关于进一步提高工程建设安全质量和工艺水平的决定国家电网基建〔2011〕1515号 2、国家电网公司基建质量管理规定（基建/2）112-2015 3、国家电网公司输变电工程优质工程评定管理办法国网（基建/3）182-2015 4、国家电网公司输变电工程验收管理办法国网（基建/3）188-2015 5、国家电网公司输变电工程标准工艺管理办法国网（基建/3）186-2015 6、国家电网公司输变电工程流动红旗竞赛管理办法国网（基建/3）189-2015 7、关于深化标准工艺研究与应用工作的重点措施和关于创优工作的重点措施基建质量〔2012〕20号 8、国家电网公司输变电工程质量通病防治工作要求及技术措施基建质量〔2010〕19号 9、关于应用《国家电网公司输变电工程施工工艺示范》光盘的通知基建质量〔2009〕290号 10、电气装置安装工程质量检验及评定规程DL/TT5161.1-5161.17-2002 11、接地装置冲击特性参数测试导则DL/T 266-2012 12、国家电网公司输变电工程施工安全风险识别、评估及预控措施管理办法 13、1000kV及以下串联电容器补偿装置施工质量检验及评定规程Q/GDW 1852-2012 14、1000kV及以下串补装置施工及验收规范Q/GDW 1853-2012 15、1000kV及以下串联电容器补装置安装施工工艺导则Q/GDW 1854-2012 2、作业准备 2.1、人员组织 序号作业组单位数量备注 1 施工负责人：冯建国人 1 负责人员组织、质量、安全工作 2 技术负责人：贾忻雁人 1 负责全面技术工作
修改稿收到日期:2010-03-22。 第一作者董鹏飞,男,1984年生,现为郑州大学自动化专业在读硕士研究生;主要研究方向为模式识别与智能系统。 智能无功补偿器的设计和实现 Desi g n and I m p l e mentati o n o f I ntelli g ent Co mpensator for Reacti v e Power 董鹏飞 李建华 李 盛 (郑州大学电气工程学院,河南郑州 450001) 摘 要:针对电力系统中无功补偿装置的发展现状,通过对无功补偿原理和方式的分析研究,设计了基于P I C18F4520单片机的智能无功功率补偿控制仪。该控制仪以九域图原理作为投切电容器的依据,并通过RS 232/485串行口与GPRS 模块连接,实现与主控中心进行实时数据的传输和交换。实测应用证明,该系统避免了复杂的参数计算,简化了系统结构,且价格低廉、软件编程简单、抗干扰能力强。 关键词:无功补偿 控制器 功率因数 串口通信 GPRS 中图分类号:T M 46 文献标志码:A Abstract :In accordance w it h t he current stat us o f reacti ve po w er compensati on i n electric po w er syste m,t hrough anal y sis and research on the co mpensation pri nci ple and mode ,t he compensati on controll er based on P I C18F4520si ng l e chi p co mputer has been desi gned .The contro ll er a dopts t he ni ne zone graphic t heory as t he criteria o f connecti ng or disconnecti ng the capac i tor ,and t hrough RS 232/485serial port to connect w ith GPRS modul e t o m i ple ment rea l tm i e dat a trans m i ssi on and exchange w ith ma i n contro l center .T he rea l t est verifi es t ha t t he complicated ca l cu l ati on of the parameters is avo i ded by the syste m ;and t he s yste mati c structure is sm i p lified .The syste m features l o w cos,t ease program m i ng and off ers h i gh anti i nterf erence capability . K ey words :Compensati on for reactive power Controller Power fact or Seri a l co mmunica ti on GPRS 0 引言 随着国民经济的发展,工厂自动化和办公自动化程度的不断提高,电子设备对供电电源的供电质量要求也越来越高。工厂内碳硅炉的整流设备、电焊机和电子设备等会产生大量的无功功率及高次谐波,这将会严重污染电网,降低电网的运载能力和电能损耗,影响电子设备的正常运行 [1] 。为提高用户的用电质量、 净化电网、提高电网的运载能力、降低电能损耗,避免随之引起的危害和损失,应对无功功率进行治理,而电力网络性能要求的提高增加了无功补偿控制装置的成本。为了解决成本与性能之间的矛盾,设计了以P I C18F4520单片机为核心的智能无功功率补偿装置,系统在降低网损的同时,也有效地提高了配电系统的电压质量。 1 系统的总体结构设计 在电力系统中,由于各用电器的参变量基本相同,通过对这些参变量的数据分析,基本上可以实现对线 路中的设施进行自动控制的目的。无功补偿方式一般采用三相固定补偿、三相动态补偿和单相动态补偿相结合的方式。系统框架如图1所示。 图1 系统架构图F i g .1 Structure of t he sy stem 系统一般在强交电磁场环境中工作,为防止干扰信 号所造成的开关误动作,系统必须具有较强的抗干扰能力。因此,控制器的数据处理部分选用抗干扰能力和计算能力强的PI C18F4520单片机,输入端信号采用双光耦合的线性耦合器件进行隔离。同时,为保证提供的变量以及参变量数据的精度,前级采样互感器采用精度为 5%的互感器,运放采用失真较小的L M 134系列,A /D 转换部分采用AD7656。此外,系统选用20MH z 晶振, 智能无功补偿器的设计和实现 董鹏飞,等
关于中国工会理论与实践创新的 研究报告 中国工会十四大以来的五年，中国工会以邓小平理论和“三个代表”重要思想为指导，深入贯彻落实科学发展观，紧紧围绕党的中心任务，突出促进发展第一要务，以构建和谐劳动关系为重要抓手，团结动员、积极引导全国各族职工，为深化改革、维护稳定，全面建设小康社会做出了应有的贡献。 这五年也是中国工会坚持把马克思主义工运理论同我国改革开放、社会主义现代化建设实践和时代特征相结合，科学分析新世纪新阶段面临的新情况新问题，大力推进中国工会理论创新并取得丰硕成果的五年。 一、中国工会在理论创新方面取得的主要成果 在党所倡导的“解放思想、实事求是、与时俱进”的思想理念引导下，这几年全国各级工会在工作实践中进行了许多具有开拓意义的探索和创新。在王兆国主席的直接领导下，以全国总工会为代表的各级工会领导机关，在深入调查研究的基础上，对来自基层工会的丰富实践进行了科学的总结和提炼，提出了一系列极具时代特点的新思想和新观点，使中国特色社会主义工会理论得到进一步丰富和发展。其中，社会影响最大、理论内涵最深刻的主要有十个方面。 (一)创造性地提出坚持走中国特色社会主义工会发展道路。这是在深刻分析历史和现实、国际和国内大背景下得出的科学论断。这一重大战略思想的提出，从根本上解决了中国工会的发展方向问题，进一步揭示了中国工会的本质特性。特别是全总十四届六次执委会作出的《关于坚持走中国特色社会主义工会发展道路的决议》，创造性地回答了坚持走中国特色社会主义工会发展
道路的重要性和必要性，系统阐述了中国特色社会主义工会发展道路的基本内涵，明确提出了新形势中国工会的工作方针和目标任务，集中反映了全会上下最新的发展理念，是马克思主义工会理论中国化的生动体现。这一论断对中国工会的发展必将产生深远的影响。 （二）创造性地提出“组织起来、切实维权”工会工作方针。中国工会十四大闭幕不久，全总组织开展了工会工作大调研活动，提出了“组织起来、切实维权”工作方针。这一工作方针既有丰富的理论内涵，又有很强的实践意义，充分反映了“三个代表”重要思想和科学发展观对工会工作的本质要求，深刻揭示了社会主义市场经济条件下工会工作的特点和规律，是工会理论和实践创新重要成果之一。贯彻落实这一工作方针的直接效果就是近年来工会组织率和入会率都有了大幅度的提升，使工会提出的“扩大覆盖面，增强凝聚力”的工作目标取得了实质性的进展。 （三）创造性地提出加强协调劳动关系、推动构建社会主义和谐社会的重大战略思想。在深入调查、认真研讨、科学论证的基础上，全总于2005年12月作出了《关于加强协调劳动关系、推动构建社会主义和谐社会的决定》。此后不久，又下发了《关于开展创建和谐劳动关系企业活动的意见》。社会和谐是中国特色社会主义本质属性，建设稳定和谐的劳动关系，是中国工会工作的内在要求。这个理念一经提出，就得到广大职工乃至全社会的广泛认同。近年来，创建劳动关系和谐企业活动在全国各地蔚成风气，充分证明理论一旦被群众所掌握，就会激发更大的工作热情。 (四) 创造性地提出中国特色社会主义工会维权观。2006年12月，王兆国同志站在全局和战略的高度，首次明确提出了“以职工为本，主动依法科学维权”这一中国特色社会主义工会维权观。在这里首先明确了工会维权的主体是“以职工为本”，“主动”强调的是维权工作是工会组织的职责所系，党领导下的各级工会
浅谈无功补偿原理及无功补偿率 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。 简介编辑 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φ。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矢量和： 无功功率为: 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，系统电压下降。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： cosφ= 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)=P〔(1/cos2f1-1)1/2-(1/cos2f2-1)1/2〕 式中:
中国工会的历史、现状及有关问题探讨 中国于2001年10月27日公布施行新修订的工会法，这对于推动工会运动的进一步发展有着重要意义。除港、澳、台地区外，中国工会现有会员1.2亿多人，近百万个基层工会组织，由中华全国总工会统一领导。在新中国成立以来的52年中，中国工会在维护广大职工权益、协调劳动关系、参与经济建设、稳定社会秩序等方面，起了十分重要的作用。为了适应新形势的需要，工会“维护劳动者权益”的基本职责已更明确，工会组织正在发展和扩大，工作作风和工作方式方法也在不断改进之中。值此重要时机，回顾和分析工会运动发展的历史和现状，并就工会立法等方面的一些理论问题进行探讨，是十分必要的。本文写作目的即在于此。 一旧中国时代工会运动的发展 (一)工会的产生和早期发展情况 旧中国经济十分落后，直到沦为半封建半殖民地社会后的19世纪中叶，才出现现代工业，并伴随诞生了第一代无产阶级。现代工会出现以前，曾经有过旧式的工商团体，称为行会，包括公所、会馆、公行等组织形式。行会制度对手工业和商业从业人员影响最大。雇主和受雇人参加同一行会，有势力的雇主自然成为行会的掌权者。行会与现代工会无共同之点。(注：参见史探径：《劳动法》，经济科学出版社1990年版，第251-25 2页。) 工会是工人运动的产物。工人运动的概念，从广义说，包括工人阶级的政党运动、工会运动以及相关的工人妇女运动、青年运动等。从狭义说，即指工会运动。中国的新式工会是仿效发达国家的工会组织起来的。1851年成立的广州打包工人联合会，是最早的具有工会性质的组织。这个组织曾经举行反对英、法等国侵略中国的罢工斗争。随即遭到镇压，被清朝地方当局勒令解散。此后，中国工会运动沉寂了40多年。但是工人自发掀起的反对外国殖民主义和封建主义统治、剥削的斗争，在鸦片战争以后，即一直不断发生。主要的有香港工人的前后两次罢工(1844年、1858年)，港澳工人大罢工(1858年) ，上海反掠卖华工斗争(1859年)，自贡盐工斗争(1860年)，东北朝阳矿工起义(1861年) ，上海小车工人抗捐斗争(1877年)，开平煤矿罢工(1882年)，汉阳铁厂罢工(1889年)，江南制造局工人罢工(1890年)等等。(注：参见常凯主编：《中国工运史辞典》，劳动人事出版社1990年版，第79-86页，第249-266页；史探径：《劳动法》，经济科学出版社1990年版，第252页。) 19世纪下半叶，中国的现代工业逐步有所发展。甲午战争结束订立马关条约以后，以日本商人为首的外国商人大量涌入中国创办工业，民族资本主义工业也有了发展。产业工人在甲午战争前夕约计为10万人，第一次世界大战前为60万人，1919年增至200余万人，另有城市手工业工人和店员1000余万人。(注：参见史探径：《劳动法》，经济科学出版社1990年版，第25-26页；肖效钦、李良志：《中国革命史》(上册)，红旗出版社1983年版，第29页。)随着无产阶级队伍的壮大，工会组织如雨后春笋，纷纷成立。影响较大的工会组织有广东机器研究公会(1909年)、中华全国铁道工会(1912年)、上海缫丝女工同人会(1912年)、制造工人同盟会(1912年)、唐山公益社(1913年)、(沪宁、沪杭)两路同人会(1913年)、中国沿海船员会(1916年)、中东铁路工会(1917年)等。(注：参见常凯主编：《中国工运史辞典》，劳动人事出版社1990年版，第79-86页，第) 页。252年版，第1990页；史探径：《劳动法》，经济科学出版社24 9-266． 清朝政府和民国初年的北洋政府对待工会运动采取了极端仇视和严加禁止的态度。我们简略放眼观察一下西方发达国家的情况以为对比。英国于18世纪下半叶完成产业革命，当时工人为反抗过度剥削、