【正文】 .7 無功補償 ....................................................7 無功補償的作用 ..................................................8 提高電壓質量 ................................................8 提高變壓器的利用率，減少投資 ................................8 減少用戶電費支出 ............................................9 提高電力網傳輸能力 ..........................................9 低壓電網中的幾種無功補償方式 .....................................9 補償容量的計算 ..................................................10 ..............................12 控制器的選型 ................................................12 電容器投切開關的選型 .........................................13 電容器的選型 .................................................13 第 3章 低壓成套無功功率補償裝置的工藝 ...................................15 低壓無功補償裝置的原理圖 ........................................15 低壓無功補償 裝置的 主要元器件 ....................................16 ㈠ 工藝檢驗標準 ...................................................16 ㈡ 元器件及其檢測 ................................................18 總結 ....................................................................22 參考文獻 ................................................................23 致謝 ....................................................................24 畢業(yè)設計用紙 共 24 頁 第 5 頁 第 1章 緒論 研究背景 目前，我國的電網，特別是廣大的低壓電網，普遍存在功率因數較低、電網線損較大的情況。從我國電網功率因數和補償深度來看，我國與世界發(fā)達國家有不小差距。設全國的理論線損與統(tǒng)計線損相一致，其中可變線損約占理論總線損的 80%，則年可變線損電量約為 3900 億千瓦時。應當指出，節(jié)省 240 億千瓦時約相當于一座 400 萬千瓦火電廠的年發(fā)電量，而建一座 400 萬千瓦的火電廠需綜合費用約為 300 億元，同時每年需燃燒煤約為 1200 萬噸，每年產生 2CO , 2SO 等有害物質約為 600 萬噸。節(jié)能、節(jié)電事業(yè)正在蓬勃的發(fā)展，這是一股強大的潮流。供方主要是對用戶的補貼上，另外，在這個政策的拉動下，企業(yè)也降低了成本壓力。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和技術進步，以及節(jié)能降損管理的加強等，引發(fā)了許多領域對無功補償的需求。 20xx20xx 年，是國內電力濾波器和無功補償裝置的大力發(fā)展階段，但受到金融危機的影響，國內對 電網 建設的投資增速減緩，因此國內諧波治理設備和無功補償裝置市場增速減緩。 在“十二五”期間甚至 更長的時間內，可以期待電力需求以 10％左右的速度穩(wěn)步增長。 近 20 年來，世界各地（包括美國、法國、意大利、英國、俄羅斯、日本等國）發(fā)生的由電壓穩(wěn)定和電壓崩潰引發(fā)的大面積停電事故引起了各國的高度重視。至今并聯(lián)電容器仍是一種主要補償方式，應用范圍廣泛，只是控制器在不斷的更新發(fā)展。在第一個工業(yè)用晶閘管出現之前，電子半導體由于功率過小，在直流傳動，交流傳動，電磁合閘，交流不間斷電源和無功補償等領域內一直沒有得到應有的推廣使用。因為電力半導體開關的響應時間短 (PS 級 )，所以能夠選擇電容的投切角度，實現零電壓投切，避免了涌流的產生，提高了電容器使用的可靠性和電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性。靜止型無功補償器是其中的代表。采用電力電容器進行無功補償是節(jié)能降損、改善電網電壓質量最方便、最經濟有效的方法之一，這種方法安裝方便、建設周期短、造價低、運行維護簡便、自身損耗小。這種負載的電壓和電流的相量之間存在著一定的相位差，相位角的余弦 cosφ稱為功率因數，又稱力率。那么三相電路總的功率因數就等于各相的功率因數。這樣，不僅要增加供電投資、降低設備利用率，也將增加線路損耗 。前者指當電流通過導體和變壓器所產生的損耗，包括變壓器的銅損和電力線路上的銅損，它與負荷率、電網電壓等因素有關，約占電網總損耗的80%~85% 。在用戶或靠近用戶的變電站裝設自動投入的并聯(lián)電容器，以平衡無功功率，限制無功功率在電網中傳送，可減少電網的無功損耗，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 功率因數由 cosφ 1 提高到 cosφ 2 提高變壓器利用率為： %100c o sc o s1%100%21121 ????????? ???????? S SSS? ? U QXPRXIRIU llra ??????? 33 畢業(yè)設計用紙 共 24 頁 第 10 頁 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，減少了輸變電設備的投資。 無功補償的作用和原理可由圖 2 來解釋 ： 設電感性負荷需要從電源吸取的無功功率為 Q ，裝設無功補償裝置后，補償無功功率為 CQ ，使電源輸出的無功功率減少為 CQ ??? ，功率因數由 ?cos 提高到 ??cos ，視在功率 S 減少到S? 。搞好低壓補償，不但可以減輕上一級電網補償的壓力，而且可以提高用戶配電變壓器的利用率，改善用戶功率因數和電壓質量，并有效降低電能損失。隨機補償地優(yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停止運補償裝置也退出，不需要頻繁調整補償容量。有很多的低壓配電網中的變壓器，尤其是農 網配電變壓器，普遍存在負荷輕的現象。補償電容器組的固定連接可起到相當于隨器補償的作用，補償用戶的固定無功基荷；可投電容器組用于補償無功峰荷部分。 補償容量的計算 無功功率的傳輸加重了電網負荷，使電網損耗增加，系統(tǒng)電壓下降。根據國家有關規(guī)定，高壓用戶的功率因數應達到 以上，低壓用戶的功率因數應達到 以上。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，諧波增大等諸多因素。同時采樣方式的選擇、參數的設定、裝置器件的保護等均通過控制器來實現。③通信波特率的正確性。早期的產品只采集一相電流，以功率因數為判據，在負荷較輕時，會造成電容器投切開關的振蕩和頻繁投切，致使電容器投切開關在短期內損壞?？刂飘a品與檢測顯示儀表的設計思想與技術側重點是 畢業(yè)設計用紙 共 24 頁 第 14 頁 有根本區(qū)別的。由于市場的無序競爭，致使產品在設計中為了降低造 價，不得不以降低產品的抗電磁干擾性能為代價，采用塑料外殼，使用商業(yè)級元件，甚至有些制造廠降低技術標準，割舍一些必要的后備保護功能。 電容器投切開關的選型 投切開關是低壓無功補償裝置中最容易損壞的關鍵元器件，投切開關目前有三代產品，分別是交流接觸器、晶閘管和復合開關。②復合開關的接線端子過流要滿足額定電流。近些年來，一些制造廠開始用可控硅作為電容器投切開關。 具體投切開關的選型要針對所設計的補償裝置，只有這樣才能最大發(fā)揮所選投切開關的性能。 在運行中如果電壓、電流和溫度超過了 畢業(yè)設計用紙 共 24 頁 第 15 頁 規(guī)定的限度，就會縮短電容器的壽命；同時選用時還要考慮電容器的體積、重量等。低壓無功補償裝置中已基本淘汰了油浸式電容器，被干式電容器所代替。 低壓無功自動補償裝置及其元件制造廠家非常多，各種層次的產品質量相差甚遠，成本差別極大。當線路或個體電容器發(fā)生異常時，附裝保護裝置將會立即動作，自動切離電源，以防止二次災害的發(fā)生。C 180。 裝置取 A相電流 Ia和 A、 N間的相間電壓為檢測信號，采集到電壓電流信號后，檢測出電網電壓和無功功率的大小，送至處理器，通過程序計算出無功補償量，然后發(fā)出電容器投切控制信號，自動完成無功補償。這時 ,在電壓變化很大的特殊情況下 ,電容器仍然能夠適當動作以保持合格的電壓 。當電壓超限又立即跳至回差區(qū)間時電容器不會動作 ,這樣有效地防止了投切振蕩。 本裝置中設置的電燈主要用于在電容斷開時消耗電容中的電流，為放電指示燈。 額定 絕緣電壓 ui V 電氣間隙 mm 爬電距離 mm 63A 及以下 ＞ 63A 63A 及以下 ＞ 63A 輔助回路 Ui≤ 60 3 5 3 5 60＜ ui≤ 300 5 6 6 8 300＜ ui≤ 660 8 10 10 12 主回路 20 20 畢業(yè)設計用紙 共 24 頁 第 18 頁 3. 設備中主電路和主電路直接連接的輔助電路的絕緣應保證在下表所列條件下，承受 交流正弦波 50Hz 試驗電壓（有效值）施加 1s 而無擊穿或閃爍現象。 m） M4 177。 2 M10 42177。 ②檢查 銘牌是否清晰無缺字、接線端鈕是否完整無缺料、變比標示是否正確等。 （ 3）工頻電壓試驗： 工頻電壓試驗包括工頻耐壓試驗和匝間絕緣強度試驗。 （ 5）退磁： 在一次（或二次）繞組中選擇其匝數較少的一個繞組通以 10%的額定一次（或二次）電流，在其他繞組均開路的情況下，平穩(wěn)、緩慢地將電流降至零。 ② 保護器殼體、電源插頭應塑化良好，應無缺料、破損、流紋、雜質、溢料、飛邊、劃痕等現象，極間不得有異物。 （ 2）耐燃性能： 保護器殼體采用耐燃 ABS 材料，其絕緣部件應具有耐燃性，燃燒速率不應 大于40mm/min。 b) 在 倍額定電壓下重復 a)的試驗，每次試驗保護器均應可靠動作。其工頻耐壓試驗值應符合 GB 6829 中 的要求。 ③電容的外殼尺寸、安裝耳的位置和安裝孔的孔徑以及安裝耳的厚度等符合圖紙要求。若測出阻值為 0，則說明電容漏電或內部擊穿。 ② 用卡尺測量外形尺寸是否符合要求。隨機投入實驗應不少于 20 次，或峰值時不少于 3 次。鍍層應有牢固的附著力，不得有起皮或脫落現象。首先按規(guī)定試驗電壓的 30%50%施加在試驗部位，隨后在 1030s 時間內把試驗電壓平穩(wěn)的升到規(guī)定值，并保持 1min，然后把試驗電壓逐漸下降為零。 20%）、無功電流（177。 本文首先對目前接觸器投切電容器裝置的發(fā)展現狀作了較為詳細的介紹，并分析了接觸器投切電容器裝置的 基本原理和控制原則。 他 淵博的知識、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深