【正文】 電網(wǎng)提高功率因素，減小無功損耗，改善電壓質(zhì)量。切換電容器接觸器是利用小開距的轉(zhuǎn)換主觸頭先接通電阻，以抑制合閘涌流，用接觸器的大開距主觸頭來分?jǐn)嚯娙蓦娏鞑⒁种品珠l電弧重燃過電壓的產(chǎn)生，從而實(shí)現(xiàn)電容器組的正常可 靠切換。 電敏度調(diào)整 ，用戶總負(fù)荷變化時(shí)，可改變投、切值。當(dāng)電壓超限又立即跳至回差區(qū)時(shí)電容器不會動作，這樣有效地防止了投切振蕩。 補(bǔ)償裝置快速、準(zhǔn)確地抵消電網(wǎng)中的感性無功電流，從而提高了功率因數(shù)，保證了用電質(zhì)量。 主變壓器的功率損耗 Δ PT≈ ′ 30(2)= = Δ QT≈ ′ 30(2)= = 變電所高壓側(cè)的計(jì)算負(fù)荷 P′ 30(1)=240kw+=247kw Q′ 30(1)=(550－ 190)kvar+=386kvar S′ 30(1)= 22 386247 ? kVA=274kVA 主變壓器容量選 300kVA?，F(xiàn)在根據(jù)設(shè)備數(shù)量及生產(chǎn)性質(zhì)得知變電所低 壓側(cè)有功計(jì)算負(fù)荷為 240kW,無功計(jì)算負(fù)荷為 550 kvar。低壓無功補(bǔ)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。切換電容器接觸器帶有抑制浪涌裝置，能有效地抑制接通電容器組的合閘涌流對電容的沖擊 和開斷時(shí)的過電壓。近些年來，一些制造廠開始用可控硅作為電容器投切開關(guān)。 電容器投切開關(guān)的選型 投切開關(guān)是低壓無功補(bǔ)償裝置中最容易損壞的關(guān)鍵元器件，投切開關(guān)目前有三代產(chǎn)品，分別是交流接觸器、晶閘管和復(fù)合開關(guān)?？刂飘a(chǎn)品與檢測顯示儀表的設(shè)計(jì)思想與技術(shù)側(cè)重點(diǎn)是有根本區(qū)別的。③通信波特率的正確性。當(dāng)容性無功rlIcII ??? ?? 6 功率 Qc等于感性無功功率 QL 時(shí)，電網(wǎng)只傳輸有功功率 P。通常不希望出現(xiàn)過補(bǔ)償?shù)那闆r，因?yàn)檫@樣會： （ 1）引起變壓器二次側(cè)電壓的升高。 對用戶的要求： 100kVA 以上的變壓器，功率因數(shù)大于 。這種方式與集中補(bǔ)償有相同的優(yōu)點(diǎn)，但無功容量較小，效果較明顯。安裝并聯(lián)電容器進(jìn)行無功補(bǔ)償，可限制無功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。 無功補(bǔ)償?shù)?作用 線損是電流在輸變電設(shè)備和線路中流動產(chǎn)生的，因而它由線路損耗和變壓器損耗兩部分組成。在三相對稱電路中，各相電壓、電流為對稱，功率因數(shù)也相同。 綜上所述，無功補(bǔ)償不僅具有如上所述的節(jié)省投資、節(jié)省電力、節(jié)省燃煤及污染等作用，同時(shí)還可以提高電力系統(tǒng)設(shè)備的供電能力，改善電壓質(zhì)量，減少用戶電費(fèi)開支，延緩用戶的增容改造等作用。在所有電力節(jié)能產(chǎn)品中，首 先要提到的就是無功補(bǔ)償裝置，這 也是唯一在供電政策以及電力法中提到的節(jié)能措施。持續(xù)了短短 72 小時(shí)的 美加大停電給美國造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會影響，這次事故提醒人們，電網(wǎng)運(yùn)行要有足夠的無功備用容量，無功不能靠遠(yuǎn)距離傳輸，在電力市場環(huán)境下，必須制定統(tǒng)一的法規(guī)以激勵(lì)獨(dú)立發(fā)電商和運(yùn)營商從維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全性的角 IV 度提供充足的無功備用。據(jù)報(bào)道，估計(jì)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)線損率約為 15%，即 2021 年全國年線損量約為 4800 億千瓦時(shí)。本設(shè)計(jì)選用了WZKA型無功功率自動補(bǔ)償器進(jìn)行無功功率的補(bǔ)償，可使功率因數(shù)提高，減小主變壓器的容量及補(bǔ)償點(diǎn)以前供電系統(tǒng)中各原件上的功率損耗。合理的選擇補(bǔ)償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。2021 年，我國年總發(fā)電量為 32559 億千瓦時(shí)，統(tǒng)計(jì)線損率為 %，但是這個(gè)數(shù)字沒有包含相當(dāng)大的 110 千伏、 35千伏、 10千伏的輸電線損及 千伏的低壓電網(wǎng)線損。 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。節(jié)能、節(jié)電事業(yè)正在蓬勃的發(fā)展，這是一股強(qiáng)大的潮流。隨著電力工業(yè)的快速發(fā)展和技術(shù)進(jìn)步，以及節(jié)能降損管理的加強(qiáng)等，引發(fā)了許多領(lǐng)域?qū)o功補(bǔ)償?shù)男枨蟆? 三相功率因數(shù)的計(jì)算公式為： 式中： cosφ — 功率因數(shù) P— 有功功率， kW Q— 無功功率， kvar S— 視在功率， kVA 功率因數(shù)通常分為自然功率因數(shù)、瞬時(shí)功率因數(shù)和加權(quán)平均功率因數(shù)三種。 無功補(bǔ)償?shù)淖饔煤驮砜捎脠D 來解釋： 圖 設(shè)電感性負(fù)荷需要從電源吸取的無功功率為 Q，裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置后，補(bǔ)償無功功率為 QC，使電源輸出的無功功率減少為 Q′ =Q QC，功率因數(shù)由 cosφ提高到 cosφ′，視在功率 S減少到 S′。 無功補(bǔ)償?shù)闹饕饔镁褪翘岣吖β室驍?shù)以減少設(shè)備容量和功率損耗、穩(wěn)定電壓和提高供電質(zhì)量，在長距離輸電中提高輸電穩(wěn)定性和輸電能力以及平衡三相負(fù)載的有功和無功功率。 分散補(bǔ)償：裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車間或村鎮(zhèn)終端變、配電所的高壓或低壓母線上。 220kV站，功率因數(shù)在 以上。其向量圖如（ c）所示。并聯(lián)電容器可補(bǔ)償或平衡電氣設(shè)備的感性無功功率。②采樣 TV 變比的正確性。 近幾年來，采集三相電壓、電流，分相分級采用綜合判據(jù)來控制投切的控制器開始陸續(xù)推向市場，且增加了配電監(jiān)測功能、該產(chǎn)品設(shè)計(jì)出發(fā)點(diǎn)較好，但大多制造廠家僅僅重視了配電監(jiān)測的功能，忽視了該產(chǎn)品控制電容器投切這一核心功能 amp。無功補(bǔ)償控制器是無功補(bǔ) 償裝置的核心元件，無功補(bǔ)償裝置能不能正常工作，補(bǔ)償效果如何，與控制器的內(nèi)在質(zhì)量關(guān)系很大，選型時(shí)應(yīng)首先考慮控制器產(chǎn)品的特點(diǎn)，將可靠性放在第一位，在滿足控制可靠性前提下再選外觀、價(jià)格，否則將得不償失。投切過程中有電弧，存在觸頭燒蝕現(xiàn)象，加上控制器質(zhì)量不好，會產(chǎn)生投切振蕩，更加快了接觸器損壞的速度 amp。 本設(shè)計(jì)投切開關(guān)選型為切換電容器接觸器（ CJX4 型），是專用于低壓無功補(bǔ)償設(shè)備中投入切除并聯(lián)電容器組，以調(diào)整系統(tǒng)的功率因素。③固定在電容器上的連接線必須可靠牢固的連接。 10 第 3章 低壓補(bǔ)償電容器柜控制電路的設(shè)計(jì) 問題提出 安達(dá)公司擬建一座降壓變電所，裝設(shè)一臺主變壓器。 (2)、無功補(bǔ)償容量 按規(guī)定變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不得低于 ，而面前只有 ，因此需要進(jìn)行無功功率的人工補(bǔ)償 .低壓側(cè)補(bǔ)償后的 功率因數(shù)應(yīng)高于 cosφ′ =功率因數(shù)由 提高到 ，低壓側(cè)需裝設(shè)的并聯(lián)電容器容量應(yīng)為 Qc=240 ()= 取 Qc=190kvar (3)、補(bǔ)償后的變壓器容量和功率因數(shù) 11 補(bǔ)償后變電所低壓側(cè)的視在計(jì)算負(fù)荷為 S′ 30(2)= 22 190550240 ）—（? kVA= 因此主變壓器容量可改選為 500kVA，主變壓 量降低，直接導(dǎo)致投資成本降低，而且會使運(yùn)行成本降低，因?yàn)楣╇娋只臼召M(fèi)是根據(jù)變壓器容量的大小進(jìn)行的。補(bǔ)償器報(bào)據(jù)實(shí)時(shí)過程中的電壓、電流相位變化（即 cosφ的值），自動進(jìn)行電容補(bǔ)償器的投入或切除，補(bǔ)償cosφ的值設(shè)置為 左右。同時(shí)，在電壓上下限附近設(shè)置了回差區(qū)間。 13 超低負(fù)荷小電流自動切出功能。在轉(zhuǎn)換主觸頭支架先下運(yùn)動到位時(shí)，永磁鐵心與銜鐵分開，轉(zhuǎn)換主觸頭隨之分?jǐn)?，返回到原始位置?30℃，安裝可采用鏍釘安裝或卡裝在 35㎜或 75 ㎜安裝軌上 。當(dāng)電壓超限又立即跳至回差區(qū)間時(shí)電容器不會動作，這樣有效的防止了投切震蕩。電容的投切全部由自動補(bǔ)償器自動控制，通過電壓、電流、功率因素測量回路進(jìn)行測量，送至處理器，通過程序計(jì)算出無功補(bǔ)償量，然后發(fā)出電容器投切控制信號，自動完成無功補(bǔ)償。打到右邊時(shí)接入 A、 C 相，此時(shí)電壓表顯示 UAC。 日常巡視檢查項(xiàng)目： （ 1） 檢查三相電流是否平衡，各種儀表指示是否正常。對電容器進(jìn)行定期檢查，以便發(fā)現(xiàn)問題及時(shí)處理，避免造成 大的事故。 運(yùn)行注意事項(xiàng) 控制器不能自動工作時(shí)，應(yīng)仔細(xì)檢查接線是否正確，特別是電壓信號、電流信號相位是否正確。 17 外殼異形膨脹。平時(shí)應(yīng)加強(qiáng)日常巡視，及時(shí)發(fā)現(xiàn)有內(nèi)部故障的電容器，避免發(fā)生爆炸。 19 致 謝 通過此次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我深刻地認(rèn)識到畢業(yè)設(shè)計(jì)不僅是對前面所學(xué)知識的一種檢驗(yàn)，而且也是對自己能力的一種提高，通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)使我明白了自己原來知識還比較欠缺。 20 參 考 文 獻(xiàn) [1] 方向暉．中低壓配電網(wǎng)規(guī)劃與設(shè)計(jì)基礎(chǔ)［ M］．北京：中國水利水電出版社， 2021 [2] 胡秀娟．淺議低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償?shù)膸追N方法 [J]．電力與能源． 2021年 35期 [3] 吳啟富 ,王主丁．配電網(wǎng)無功綜合優(yōu)化的補(bǔ)償模型及其應(yīng)用 [J]．四川電力技術(shù) ,1994 [4] 靳龍章 .電網(wǎng)無功補(bǔ)償實(shí)用技術(shù) [M].北京 :中國水利出版社 ,1997 [5] 陳潤泰 .檢測技術(shù)與智能儀表 [M].長沙：中南工業(yè)大學(xué)出版社， 1998 [6] 蘇文成 , 金子康等 .無功補(bǔ)償與電力電子 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 [7] 葉斌 .電力電子應(yīng)用技術(shù)及裝置 [M].北京：中國鐵道出版社 .1999 [8] 王兆安 .諧波抑制和無功功率補(bǔ)償 [M]. 北京 :機(jī)械工業(yè)出版社 ,1998 [9] 陳堅(jiān) .電力電子學(xué) [M].北京：高等教育出版社 . [10] 許業(yè)清 .實(shí)用無功功率補(bǔ)償技術(shù) [M].北京 : 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)出版社， 1998 [11] 崔國緯等 .TCR動態(tài)無功補(bǔ)償原理及濾波器參數(shù)的計(jì)算 [J].包頭鋼鐵學(xué)院學(xué)報(bào) .1998 [12] 路錫恩 .低壓無功電容補(bǔ)償柜的維護(hù) [M].北京 :管理企業(yè)科技與發(fā)展 .2021 [13] 趙新衛(wèi) .低壓補(bǔ)償柜主回路接線方案運(yùn)行情況分析 [M].長沙 :電力電容器與無功補(bǔ)償 .2021