【正文】 act In the grid power load such as electric motors, transformers, most belong to the perceptual load, resulting in a large number of idle work load in the system, coupled with the impact load, the power loss and voltage loss is appeared in the transfer process, the customer power caused serious influence quality, so the realtime pensation of wattless power technology has bee the key to solve this problem. In the power of installation parallel capacitor and reactive pensation equipment after, can provide the perceptual load consumption in the reactive power, reduce the power grid to perceptual load by lines of conveying provide, reactive power, because the reduction in the grid power in reactive power flow, so can reduce the lines and transformer for conveying reactive power caused by electric power, this is the reactive power pensation. The reactive power pensation is to keep the store system reactive power balance, reduce loss to the quality of power supply, one important method. Reactive power pensation device is electric power supply system of indispensable, very important part. The choice of reasonable pensation device, can do minimize losses in the power grid, and improve the quality of power supply of power grid. This design choose the WZKA type of reactive power pensation for automatic reactive power pensation, can make the power factor improvement reduce the capacity of the main transformer and power supply system of pensatory point before the power loss of on the original. Key Words :Low voltage capacitor pensator， Compensation capacity， Power factor ， Wattless power III 前 言 目前，我國的電網(wǎng)，特別是廣大的低壓電網(wǎng)，普遍存在功率因數(shù)較低、電網(wǎng)線損較大的情況。 在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備以后，可以補償感性負載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，無功補償是保持電力系統(tǒng)無功功率平衡、降低損耗、 提高供電質(zhì)量的一種重要手段。無功功率補償裝置是電力供電系統(tǒng)中不可缺少的、非常重要的組成部分。導致此現(xiàn)象的主要原因是眾多的感性負載用電設(shè)備設(shè)計落后，功率因數(shù)較低。因此大力推廣無功補償技術(shù)是非常必要的，并且從以下數(shù)據(jù)，我們也能看出發(fā)展無功補償所能帶來的巨大經(jīng)濟效益。如果當前全國電力網(wǎng)總負荷的當前功率因數(shù) cosφ=，采用無功功率補償后，把電力網(wǎng)總負荷的功率因數(shù)提高到 cosφ =，則每年可以降低線損約為 390 億千瓦時，按 元每千瓦時計，價值約為 185 億元。由此可見，產(chǎn)生相同的電力，無功補償?shù)馁M用約為新建電廠費用 10%，而且無功補償設(shè)備的費用僅需兩個月的無功功率補償?shù)膶p節(jié)電費用即可全部收回。 隨著近代電力電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無功補償技術(shù)也隨之發(fā)展。 國家在大力倡導建立節(jié)約型社會，從國家到地方已明確的下達了各種節(jié)能指標。 2021 年，一系列的經(jīng)濟振興計劃給電力電子行業(yè)帶來了很多機會，主要供方和用方兩方面。近年來，國內(nèi)無功補償市場發(fā)展極其迅猛，產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量都有了大幅度的提升，相 當一部分優(yōu)勢企業(yè)已經(jīng)開始問鼎國際市場并取得了不俗的業(yè)績。電源能量在通過純電感或純電容電路時并沒有能量消耗， 但能量是在電源和電感或電容之間來回交換的，能量交換率的最大值叫做無功功率。它是有功功率與視在功率之比。 無功補償 電力系統(tǒng)中，不但有功功率要平衡，無功功率也要平衡。為了提高電網(wǎng)的經(jīng)濟運行效率，根據(jù)電網(wǎng)中的無功類型，人為的補償容性無功或感性無功來抵消線路的無功功率。前者指當電流通過導體和變壓器所產(chǎn)生的損耗，包括變壓器的銅損和電力線路上的銅損，它與負荷率、電網(wǎng)電壓等因素有關(guān)，約占電網(wǎng)總損耗的 80%～ 85% 。在用戶或靠近用戶的變電站裝設(shè)自動投入的并聯(lián)電容器，以平衡無功功率，限制無功功率在電網(wǎng)中傳送，可減少電網(wǎng)的無功損耗，同時還可提高有功功率的輸送量。 提高變壓器的利用率，減少投資 功率因數(shù)由 cosφ 1 提高到 cosφ 2 提高變壓器利用率為： 由此可見，補償后變壓器的利用率比補償前提高Δ S%，可以帶更多的負荷，減少了輸變電設(shè)備的投資。 無功補償?shù)难a償方式 無功補償?shù)难a償通常有如下三種方式： 集中補償：裝設(shè)在企業(yè)或地方 總變電所 6～ 35KV 母線上，可減少高壓線路的無功損耗，而且能提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。 功率因數(shù)指標 我國對功率因數(shù)的要求： 對供電公司的要求： 110kV 站，功率因數(shù)在 ~ 之間。 5 第 2章 電容器無 功補償?shù)脑? 電容器無功補償?shù)脑? 電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗主要是感性的，需要容性無功來補償感性無功。 若電容 C 的容量過大，使得供電電流的相位超前于電壓，這種情況稱為過補償。 （ 3）如果供電線路電壓因而升高，還會增大電容器本身的功率損耗，使溫升增大，影響電容器使用壽命。故需對其進行就近和就地補償。 電容器的補償容量與采用的補償方式、未補償時的負載情況、電容器的接法有關(guān)。 為保證無功補償控制器正常地進行控制、測量、存儲、通信和保護，必須注意以下幾點：①裝置時鐘必須正確。⑤保護條件的限值設(shè)置的正確性。過補償時，甚至會對電網(wǎng)安全運行造成不良影響。而檢測顯 示儀表則講究體積精巧、外觀漂亮、成本低。如果這些偷工減料的劣質(zhì)產(chǎn)品在電網(wǎng)中運行，將會帶來嚴重的后果。所以選用復合開關(guān)是以后發(fā)展的主要趨勢。電容器投切開關(guān)是無功補償?shù)牧硪粋€重要器件，早期多采用接觸器，在投入過程中涌流大，嚴重時，會發(fā)生觸頭熔焊現(xiàn)象。但其存在兩個問題 (一是可控硅運行中自身發(fā)熱，尤其是戶外運行的補償裝置，很難在夏季炎熱天氣中正常運行，節(jié)能效果也不好 )另外一個問題是，可控硅在電壓非過零時誤 觸發(fā)，可控硅電流上升率過大也會使其損壞。對于投切開關(guān)的涌流保護則加電抗器便可。接觸器的安裝既可采用螺釘安裝又可采用標準卡軌安裝。②電容器與投切開關(guān)的連接線必須滿 足額定電流的需要。所以最好采用星形接法的電容器，這種具有零線引 9 出抽頭的電容器，可將電容器電壓限制在相電壓范圍之內(nèi)。如果選型不好，監(jiān)管不嚴，會危及電網(wǎng)的安全運行、所以，低壓無功補償裝置要統(tǒng)一規(guī)劃，統(tǒng)一標準，加強監(jiān)管，強調(diào)實用性，兼顧長遠發(fā)展，除了節(jié)能降耗外，還要為用電管理，配網(wǎng)自動化建設(shè)打好基礎(chǔ)，確實讓無功補償裝置發(fā)揮更好的作用。如果達不到上述要求則必須采取人工補償措施。 分析： (1)、補償前應選變壓器的容量及功率因數(shù)值 變電所低壓側(cè)的視在計算負荷為 S30(2)= 22 550240 ? kVA=600kVA 這時低壓側(cè)的功率因素 cosφ(2)=240/600= 主變壓器的功率損耗 Δ PT≈ (2)=0,015 600=9kW Δ QT≈ (2)= 600=36kvar 變電所高壓側(cè)的計算負荷 P30(1)=240kw+9kw=249kw Q30(1)=550kvar+36kvar=586kvar S30(1)= 22 586249 ? kVA= 工廠的功率因數(shù)為 cosφ=P30(1)/S30(1)=249/= 變電所容量選擇應滿足的條件為 ≧ S30(2)，因此在未進行無功補償時，變壓器容量應選為 630kVA。 方案分析 由上述分析得知，需要電容總體補償量為 190kvar。 低壓無功補償裝置的原理 主要由接觸器、斷路器、補償電容器、自動補償器等組成。 本裝置由 10路 (20kVar)容量的電容器組成。這樣一來，在電壓與無功功率的相互配合下，補償器既能進行無功功率的平衡，又能反映電壓的頻繁變化，大大提高了控制的可靠性和靈活性。