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低压无功补偿培训基础部分 蒋忠华 2007-04-18 主要内容 无功补偿本质与作用 无功补偿方法与装置 低压无功补偿问题探讨 无功补偿本质与作用 无功功率的理解 无功功率的数学定义 无功补偿的原理 无功补偿的作用 无功功率的理解 无功功率的理解 以下是对“无功功率”的两种表述，请判断正误：√× 1.无功功率是一种实际的功率，与一种物理功率相对应。 2.无功功率是对有功功率的一种描述，它本身不是一种功率。 “无功功率”的数学定义 u=√2Usinω1ti=√2Isin(ω1t - φ) =√2Icosφsinω1t -√2Isinφcos ω1t P=ui = 2UIsin ω1tsin(ω1t – φ) =UIcosφ(1 – cos2ω1t) - UIsin φsin2 ω1t 瞬时功率可以分为两个部分：①UIcosφ（1－cos2ω1t）是非正弦周期量，是输入或输出瞬时功率中不可逆的分量；②－UIsinφsin2ω1t是正弦量，是瞬时功率中的可逆分量，它在一个周期内正负交替变化两次，表明周期性地交换能量。 无功补偿的原理 无功补偿的作用 减少电能损耗 提高电压质量 增加设备输电能力 提高电力系统稳定性 增加设备输电能力 S2=P2+Q2 I2=IP2+Iq2 输电线路、变压器的运行是受其最大传输电流限制 的，即运行的电流不能超过其最大额定电流。 当I或S一定时，减少Iq 或Q，可以增加IP 或 P，这就 是当输电线路、变压器容量一定时，减少无功功率的传 输能增加有功功率的传输，即增加设备出力的原理。 提高电力系统稳定性 电网中任何情况下都要求无功电源要大于无功负荷，要有贮备。根据实际运行资料，无功功率的贮备容量必须达到最大无功负荷的7～8％以上。 无功功率不仅要作全网平衡，而且要作各个地区平衡。不仅全网平衡中要有贮备容量，而且各个地区都要有贮备容量，才能保证电网的稳定运行。 无功补偿方式与装置 异步电动机空载无功功率补偿 变压器空载无功功率补偿 根据实际负荷进行无功补偿 几种补偿方式的比较 异步电动机空载无功功率补偿 （也称“随机补偿”） 补偿原理 补偿容量的确定 电容器控制方式 随机补偿的几点说明 无功优化和补偿的原则 ??根据网络结构的特点，选择几个中枢点以实现对其他节点电压的控制； ???根据无功就地平衡原则，选择无功负荷较大的节点。 ???无功分层平衡，即避免不同电压等级的无功相互流动，以提高系统运行的经济性。 ??网络中无功补偿度不应低于部颁标准0.7的规定。 补偿原理 电动机空载无功功率补偿就是当单台电动机在7.5kW及以上时，以电动机的空载无功功率为基数， 乘以适当补偿系数进行电容量的配置，实行就地补偿。这种补偿方式是将电容器安装在电动机旁，电容器与电动机直接采用一套控制和保护装置或接在 控制刀闸的下桩头和电动机一起投切。 补偿容量的确定 补偿容量的确定原则：当电动机空载时，补偿的无功功率不向线路上倒送，同时防止过补偿产生自励过电压危害。 所谓产生自励过电压：就是当切断电源时，电动机因机械负 荷惯性继续旋转，此时电容器向电动机的放电电流变为励磁电流，电动机运行于发电状态，端电压升压，可达额定电压的1.5倍左右。这种自励过电压，电容量越大，过电压越高。 补偿容量的确定 利用电动机空载电流计算补偿容量 ①按下式计算补偿电容器容量Qc Qc=K√3I0Ue×10-3 式中:K—为补偿系数,一般取K=0.9， Ue—为额定电压（380V） ②实测空载电流,代入⑴式中得Qc 补偿容量的确定 根据电动机容量和转速查表得补偿容量 与电动机常接的电容器最大容量（KVAR） 随机补偿的几点说明 （1）容量10kW以上，负荷平稳、连续运行的电动机应重点推广无功就地补偿。年运行小时多，低压配线较长则低压节电效果明显，改造投资回收快，可优先实施改造。农田排灌电动机大都符合负荷平稳、连续运行的条件，而且具有停机时回水自行制动不易产生自励过压的特点。可采用较简单的无功补偿接线。 （2）需要快速变换正反转、反接制动及有重合闸操作的电动机，因电容器放电不彻底，重新投入时涌流过大损害设备，不宜直接并联电容补偿。多级变速电动机降速过程中，都因惯性而滑行，除非有防自励过电压措施，否则不能就地补偿无功。 变压器空载无功功率补偿 （也称“随器补偿”） 补偿原理 补偿容量的确定 接线方式 补偿原理 变压器为完成电能的变压和传输，必须从电网中吸收无功功率用来建立主磁通，这是必不可少的。输配电网络中成千上万台配变消耗着大量无功功率。