【正文】 畢業(yè)設(shè)計（論文） 題 目： 低壓動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的設(shè)計 學(xué)生姓名： 系 別： 電氣信息工程系 專業(yè)年級： 指導(dǎo)教師： 年 月 日 摘 要 依據(jù)用電設(shè)備的功率 因數(shù)，可測算輸電線路的電能損失。通過現(xiàn)場技術(shù)改造，可使低于標(biāo)準(zhǔn)要求的功率因數(shù)達(dá)標(biāo)，實現(xiàn)節(jié)電目的。本文分析了無功補(bǔ)償?shù)淖饔煤脱a(bǔ)償容量的選擇方法，著重論述了低壓電網(wǎng)和異步電動機(jī)無功補(bǔ)償容量的配置。結(jié)合應(yīng)用實例說明采用無功補(bǔ)償技術(shù)，提高低壓電網(wǎng)和用電設(shè)備的功率因數(shù)，已成為節(jié)電工作的一項重要措施。 關(guān)鍵詞 : 節(jié)電技術(shù) ； 功率因數(shù) ； 無功補(bǔ)償 Abstract The power factor of equipment can be used to measure the loss of energy in transmission lines。 By refining the technique, we can let the power factor which is below the standard get standardized to save electricity。 This article analyses the function of reactive pensation and the ways to choose capacity of pensation。 It emphasizes in discussing the configuration of low voltage work and asynchronous motor’s capacity in reactive pensation。 By bining with actual examples, this article also explains that using the technique of reactive pensation to improve the power factor of low voltage work and equipment has bee an important measure to save electricity。 Key words: Technique of electricity saving； ,Power factor； Reactive pensation 目 錄 前言 ???????????????????????????? 1 第一章 無功補(bǔ)償?shù)幕局R ????????? ? ??????? 2 ????????? ? ??????? 2 ??????????????????? 2 ?????? ? ?????????? 2 ????? ? ????????? 2 第二章 現(xiàn)有補(bǔ)償裝置存在的問題幾解決方法 ?????????? 5 第三章 提高低壓電網(wǎng)功率因數(shù)的無功補(bǔ)償?shù)姆椒???? ?? ??? 7 ????????????????? 7 ?????????? ???????????? 7 ?????????????????????? 7 ?????????????????????? 8 第四章 無功功率補(bǔ)償容量的選擇方法 ????? ? ??????? 9 ???????? 9 ???????????????? 10 第五章 無功補(bǔ)償 的效益 ??????????????????? 11 ?????????????????? 11 ???????? ?????????? 11 ??????????????????? 11 ???????????????????? 11 第六章 應(yīng)用實例 ?????????????????????? 13 結(jié) 論 ????????????????????????1 4 參考文獻(xiàn) ???????????????????????? 15 致謝 ???????????????????????? 16 前 言 隨著我國電力工業(yè)的迅猛發(fā)展，電網(wǎng)逐步擴(kuò)張電力負(fù)荷增長很 快，電壓等級越來越高，電網(wǎng)、發(fā)電機(jī)單機(jī)容量也越來越大，電網(wǎng)覆蓋的地理在不斷擴(kuò)大但是，由于地理環(huán)境、燃料運(yùn)輸、水資源及 經(jīng)濟(jì) 發(fā)展規(guī)模等諸多因素的影響，致使電源 (發(fā)電廠 )分布不均衡，要保證系統(tǒng)的穩(wěn)定和優(yōu)良的電能質(zhì)量，就必須解決遠(yuǎn)距離輸電、電壓調(diào)節(jié)及無功補(bǔ)償?shù)葐栴}。 電壓是電能質(zhì) 量的重要指標(biāo)之一，電壓質(zhì)量對電網(wǎng)穩(wěn)定及電力設(shè)備安全運(yùn)行線路損失、工農(nóng)業(yè)安全生產(chǎn)、產(chǎn)品質(zhì)量、用電單耗和人民生活用電都有直接影響。無功電力是影響電壓質(zhì)量的一個重要因素，電壓質(zhì)量與無功是密不可分的，可以說電壓問題本質(zhì)上就是無功問題。解決好無功補(bǔ)償問題，具有十分重要的意義。 目前，許多地方電力系統(tǒng)的無功補(bǔ)償和電壓調(diào)節(jié)依然采用傳統(tǒng)的調(diào)節(jié)方式，有載調(diào)壓變壓器、靜電電容器等只能手動調(diào)節(jié)和投切，不能實現(xiàn)實時電壓調(diào)節(jié)或無功補(bǔ)償。因此，實現(xiàn)實時無功補(bǔ)償以保證電力系統(tǒng)電壓的連續(xù)穩(wěn)定性，是本文研究和探討的主要方向。 第一章 無功補(bǔ)償?shù)幕局R 無功補(bǔ)償?shù)脑? 電網(wǎng)輸出的功率包括兩部分 ： 一是有功功率 ， 二是無功功率 。 直接消耗電能能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C(jī)械能 、 熱能 、 化學(xué)能或聲能 ， 利用這些能作功 ， 這部分功率稱為有功 功率，是 把電能轉(zhuǎn)換為另一種形式的能 ， 這種能作為電氣設(shè)備能夠作功的必備條件 ， 并且 ， 這種能是在電網(wǎng)中與電能進(jìn)行周期性轉(zhuǎn)換 ,這部分功率稱為無功功率 ,如電磁元件建立磁場占用的電能 ,電容器建立電場所占的電能。電流在電 容 元 件中 作功時 ， 電流超前于電壓 90℃ 。而電流在電 感 元件中作功時 ，電流滯后電壓 90℃ 。在同一電路 中 ， 電感電流與電容電流方向相反 ， 互差180℃ 。如果在電磁元件電路中有比例地安裝電容元件 ,使兩者的電流相互抵消 ,使電流的矢量與電壓矢量之間的夾角縮小 ,從而 提高 電能作功的能力 ,這就是無功補(bǔ)償?shù)牡览?。 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x （ 1） 減少電力損失，一般工廠動力配線依據(jù)不同的線路及負(fù) 荷 情況，其電力損耗約 2%3%左右，使用電容提高功率因數(shù)后，總電流降低，可降低供電端與用電端的電力損失。 （ 2） 改善供電品質(zhì)，提高功率因數(shù)，減少負(fù)載總電流及電壓降。于變壓器二次側(cè)加裝電容可改善功率因數(shù)提高二次側(cè)電壓。 （ 3） 延長設(shè)備壽命。 改善功率因數(shù)后線路總電流減少，使接近或已經(jīng)飽和的變壓器、開關(guān)等機(jī)器設(shè)備和線路容量負(fù)荷降低，因此可以降低溫升增加壽命（溫度每降低 10176。C ，壽命可延長 1倍） （ 4） 最終滿足電力系統(tǒng)對無功補(bǔ)償?shù)谋O(jiān)測要求，消除因為功率因數(shù)過低而產(chǎn)生的罰款 無功補(bǔ)償?shù)膶崿F(xiàn)方法 一種是在電網(wǎng)上并聯(lián)電容器，通過提高電網(wǎng)的功率因數(shù)達(dá)到減少線路電壓損耗，提高供電設(shè)備利用率的目的 ； 另外一種是在電網(wǎng)上并入同步電動機(jī)，通過改變同步電動機(jī)勵磁電流的方法來改變電路負(fù)載特性。其中前一種方法適用于居民、商業(yè)及小型工廠的低壓供電系統(tǒng)，而后一種方法適 用于大型工廠中的無功功率補(bǔ)償。 無功補(bǔ)償?shù)暮侠砼渲迷瓌t 從電力網(wǎng)無功功率消耗的基本狀況可以看出，各級網(wǎng)絡(luò)和輸配電設(shè)備都要消耗一定數(shù)量的無功功率，尤以低壓配電網(wǎng)所占比重最大。為了最大限度地減少無功功率的傳輸損耗，提高輸配電設(shè)備的效率， 無功補(bǔ)償設(shè) 備的配置，應(yīng)按照“分級補(bǔ)償，就地平衡”的原則，合理布局。 （ 1） 總體平衡與局部平衡相結(jié)合，以局部為主。 （ 2） 電力部門補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合。 在配電網(wǎng)絡(luò)中，用戶消耗的無功功率約占 50%～ 60%，其余的無功功率消耗在配電網(wǎng)中。因此，為了減少無功功率在網(wǎng)絡(luò)中的輸送，要 盡可能地實現(xiàn)就地補(bǔ)償，就地平衡，所以必須由電力部門和用戶共同進(jìn)行補(bǔ)償。 （ 3） 分散補(bǔ)償與集中補(bǔ)償相結(jié)合，以分散為主。 集中補(bǔ)償，是在變電所集中裝設(shè)較大容量的補(bǔ)償電容器。分散補(bǔ)償，指在配電網(wǎng)絡(luò)中分散的負(fù)荷區(qū)，如配電線路，配電變壓器和用戶的用電設(shè)備等進(jìn)行的 無功補(bǔ)償 集中補(bǔ)償，主要是補(bǔ)償主變壓器本身的無功損耗，以及減少變電所以上輸電線路的無功電力，從而降低供電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。但不能降低配電網(wǎng)絡(luò)的無功損耗。因為用戶需要的無功通過變電所以下的配電線路向負(fù)荷端輸送。所以為了有效地降低線損，必須做到無功功率在哪里發(fā)生，就應(yīng) 在哪里補(bǔ)償。所以，中、低壓配電網(wǎng)應(yīng)以分散補(bǔ)償為主。 （ 4） 降損與調(diào)壓相結(jié)合，以降損為主。 在實際應(yīng)用中，由于電路特性是隨時變化的，為了達(dá)到較好的補(bǔ)償效果，就必須動態(tài)跟蹤電路特性的變化，實時監(jiān)測電路中 U 與 I 的相位差角，根據(jù)角的大小決定并聯(lián)電容器的值?；镜墓β室驍?shù) cosφ 補(bǔ)償電路如圖 1 所示。 電路中的 K1～ Kn在自動動態(tài)補(bǔ)償裝置中可采用雙向可控硅，在電路工作時，一般保證 cosφ 0 .95，避免電路出現(xiàn)諧振現(xiàn)象，損壞電網(wǎng)供電設(shè)備和用電器。具體的方法是通過對電壓 U和電流 I的相位檢測來判斷是否并入補(bǔ)償 電容器，并入幾個 這 些都是通過控制裝置自動完成的，這就是動態(tài)無功功率補(bǔ)償裝置的工作原 理 。 低壓無功補(bǔ)償一般要用到的元件：