毕业论文--基于plc的无功补偿装置设计论文.doc

第1章 绪 论 近来，我国电力容量增加缓解了紧张局面。随着供电量的增加，系统线损也将增大。据统计电力系统的无功功率损耗最多可达总发电容量的20%~30%大约1/4 的发电容量都将用来抵消输配电过程中的功率损耗。所以功率因数越低对电力系统运行越不利，主要原因有如下两方面 1、 由于发电机变压器的设备额定容量，在数值上等于发出的最大功率额定视在功率SN=UN IN。因为发电机在额定工作状态下发出的有功功率为 P= UIcosφ 当负载的功率因数cosφ=1 时， PN=SN 其容量得到了充分利用。负载的功率因数它的值小于1时发电机的和额定值，这时发电机能发出的有功功率较小无功功率较大。越大，电路电源之间能量的规模越大，发电机能量不充分利用。与发电机配套的原动机及变压器等设备也不能充分利用。 一定的情况下，对负载有功功率时，cosφ它的值反而会降低，输电线路电流大。不增大线路上的压降，也加大了线路的功率。提高电网的cosφ无功补偿，对有着重要的意义。 1.1设计方案 1.1.1传统的智能控制方案 配网自动化系统主要由主站远方终端单元（RTU）、远方线路传感器真空开关、通信等个组成。可以开关状态量模拟量，并专信道传递到监中心；目前RTU存在两种实现方案直流采样方案和交流采样方案其中交流采样方案可靠性要高。这种类型直接使用转换对交流电量进行采集计算，，但需要快速的数字处理单元进行，以对数据进行综合。 1、 在我们现今的电力系统的功能上，且中低压配电网开关房、开闭配电房自动化，频繁，更注重功能。 中低压配电网的自动化更要求其具有灵活、易操作、抗恶劣环境等特点。 中低压配电网，在功能上模块化，在硬件上要。同一套简单硬件，只设置，就满足不同、不同的要求。 有必要新型的、传统结构的，以适中低压配电网的特点自动化。 1.1.2本文的研究目的与内容 由于负载过重，感性无功，电能下降，cosφ过低。在低压侧无功补偿装置cosφ。 本文针对目前无功补偿控制及相关进行了深入的研究，在此基础上，采用三菱公司生产的F系列进行设计研发。通过智能化的控制，降低电网无功功率，提高功率因数的目的。 可以降低母线电压损失，提高电网电压水平；降低负序电流对电网的破坏、对设备的损耗；减少母线电压损失，提高电网电压水平； PLC方案在具体设计时，包括以下几个步骤： 1、。电网的基本情况及自动化的具体要求，确定系统需要进行。 2、 确定通信方案。根据分布情况，设计方案，主要的选择。 3、 PLC选型。选择恰当型号的PLC 来实现RTU功能。 PLC的能力是否具有，是否、输入输出点、测量调节的系统。 目前，厂家，都可以满足通信以及模块化的要求。例如，系列，三菱系列，的较高级别的PLC系列等。根据具体情况，在一个配网自动化工程中，整个配电网系统可以选用同一个厂家的PLC，将选用的就是三菱系列，并用三菱的Fx进行软件设计和指令的编写。 1.2 本设计的总体方案 本次设计为无功补偿的控制系统。 电力系统的无功功率补偿是根据系统中电流和电压之间的相位差确定的，当电流相位超前电压相位时，表示系统是容性，应通过投入电感器对容性无功进行吸收；当电流相电压相位时，系统是感性，电容器无功。 和之间相位差，通过增减电容器相位尽量可能的相同，也就是使功率因。 外电路频率的脉冲信号，数目与相位的大小成正比当的相位，脉冲随之变化，利用计数脉冲进行。相位的超前和滞后，也通过外电路转换电平信号 当输入的是高电平时，相当于输入的是1”，当输入的是低电平时，相当于输入0”。输入的开关量确定之间的相位差的正负，计数模块的计输出口控制，使补偿的电子器件，相应电容器电感器。 整体的框架图如： 图11 无功补偿控制系统的框架图 第2章 无功补偿的原理 2.1 无功补偿的概念 ，设备不电源有功功率，同时还要电源无功功率。中的供不应求，设备就建立正常的电磁场，这些用电设备，，从而影响的正常运行。 交流电路中电源电功率有两种：一有功功率另无功功率。能为能量机械能、热能）的电功率。无功功率，它对外作功，是。电场与磁场，建立磁场的电功率。 电气设备电磁线圈，磁场，无功功率。无功功率不是无用功率，它的用处很大。 变压器无功功率，一次线圈磁场，二次线圈感应出电压。电动机旋转磁场，转子转动机械电动机转子磁场电源无功功率建立的。，无功功率电动机，变压器，交流接触器吸合。 无功功率满足需要，电网中要设置一些无功补偿装置来补充，对无功功率的需无功补偿容性功率与感性功率负荷并联接在电路，负荷之间相互。，负荷所需要无功功率容性负荷无功功率电设备才能在额定电压下工作。 2.2 无功的分类 感性无功：矢量滞后于矢量90°容性无功：电流矢量超前于电压矢