【文章內(nèi)容簡介】 容器所輸出的無功功率中得到補償。因此，把由電容器組成的裝置稱為無功補償裝置。此外，調(diào)相機、同步電動機等也可以作為無功補償裝置。：設電感性負荷需要從電源吸收的無功功率為Q，裝設無功補償裝置后，補償無功功率為Q，使電源輸出的無功功率減少為Ql＝c，功率因數(shù)由cosφ提高到cosφ’，視在功率S減少到了S’。視在功率的減少可相應的減少供電線路的截面和變壓器的容量，降低供電設備的投資。例如一臺1000千伏安的變壓器，可供700千瓦的有功負荷，可供900千瓦的有功功率。同一臺變壓器，因為負荷的功率因數(shù)的提高而可多供200千瓦的負荷，是相當可觀的?？梢?，因采用無功補償措施后，電源輸送的無功功率減少了，相應的使電力網(wǎng)和變壓器中的功率損耗下降，從而提高了供電效率。由電壓損耗公式（21）可知，采用無功補償措施后，因通過電力網(wǎng)的無功功率的減少，降低了電力網(wǎng)中的電壓損耗，提高了用戶處的電壓質(zhì)量。并聯(lián)電容器的無功補償作用和原理，圖中的用電負荷總電流，可以分解成為有功電流分量和無功電流分量（電感性的）。當并聯(lián)電容器投入運行時，流入電容器的容性電流Ic和Iq方向相反，故可抵消一部分Iq，使電感性電流分量Iq降低為Iq’＝IqIc，總電流I降為I’，功率因數(shù)也由cosφ提高到cosφ’。這時，負荷所需的無功功率全部由補償電容供給，電網(wǎng)只需供給有功功率。根據(jù)有功電流Ir（t）與無功電流以Tx（t）的定義。設負荷實際吸收的電流為I（t），為了使輸電線路上流過純有功電流Ir（t），則需要在負荷端接入一個無功補償器，補償提供的電流為Ｕ(ｔ），則這里的Ic（t）就是無功電流Ix（t），這就是電力系統(tǒng)中進行無功補償?shù)囊c。這是完全的補償，線路上的電流Ir（t）是為了產(chǎn)生負載實際功率（平均功率）而攜帶能量最小的電流，因而在線路上造成的損失是最小的。此時Ir（t）的波形和Ｕ（ｔ）相同，即電壓和電流相位相同。 低壓無功功率補償?shù)姆诸悘V大市電低壓電網(wǎng)處于電網(wǎng)的最末端，因此補償?shù)蛪簾o功負荷是電網(wǎng)補償?shù)年P鍵。搞好低壓補償，不但可以減輕上一級電網(wǎng)補償?shù)膲毫?，而且可以提高用戶配電變壓器的利用率，改善用戶功率因?shù)和電壓質(zhì)量，并有效的降低電能損失。低壓補償對用戶以及供電部門都是有利的。低壓無功補償?shù)哪繕耸菍崿F(xiàn)無功的就地平衡，通常采用的方式由以下三種：隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。隨機補償是指將低壓電容器組和電動機并聯(lián)，通過控制、保護裝置與電機共同投切。隨機補償?shù)膬?yōu)點是：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停止運行時，補償裝置也退出，不需要頻繁調(diào)整補償容量。具有投資少，配置靈活，維修簡單等優(yōu)點。為了防止電機退出時產(chǎn)生自激過電壓，補償容量一般不大于電機的空載無功。隨器補償就是將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器的二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。有很多的低壓配電網(wǎng)中的變壓器，尤其是農(nóng)網(wǎng)配電變壓器，普遍存在負荷輕的現(xiàn)象。在變壓器接近空載時，此時配電變壓器的空載無功是電網(wǎng)無功負荷的主要部分。隨器補償由于補償在低壓側，可有效的補償配變空載無功，且連線簡單，做到無功就地補償。跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶０．４ＫＶ母線上的補償方式。補償電容器組的固定連接組可起至Ⅱ相當于隨器補償?shù)淖饔茫a償用戶的固定無功基荷；可投切電容器組用于補償無功峰荷部分。由于用戶負荷有一定的波動性，故推薦選用自動投切方式。此法對電容器的保護比前兩種更可靠。以上三種補償方式都可以對特定種類的無功負荷實現(xiàn)“就地平衡”的無功補償，降損節(jié)能效果更好。 TSC型無功補償器的原理 SVC的定義及分類SVC專指使用晶閘管的靜止型動態(tài)無功補償裝置，包括晶閘管相控電抗器（TCR）和晶閘管投切電容器（TSC），以及這兩者的混合裝置（TCR+TSC），或者TCR與固定電容器或機械投切電容混合使用的裝置。，其中晶閘管控制變壓器是TCR裝置的一種變型。 。通過比較我們可以看出反映時間短（5ms～10ms），運行可靠，分相調(diào)節(jié)，能平衡有功和適用范圍廣等優(yōu)點，而且TSC還有很大的靈活性，占地面積相對小，產(chǎn)生的高次諧波和噪聲較小。相對于無功發(fā)生器SVG來說控制簡單、開發(fā)時間短、成本低。TSC型SVC可以有效治理閃變，減小諧波電流，更具實用價值。 TSC（晶閘管投切電容器）的基本原理TSC（晶閘管投切電容器）。，其中兩個反并聯(lián)晶閘管只是起將電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)斷開的作用，而并聯(lián)的小電感只是用來抑制電容器投入電網(wǎng)時可能造成的沖擊電流的，在很多情況下，這個電感往往不畫出來。因此，當電容器投入時，TSC的電壓一電流特性就是該電容的伏安特性。在工程實際中，一般將電容器分成幾組，每組都可由晶閘管投切。這樣可根據(jù)電網(wǎng)的無功需求投切這些電容器，TSC實際上就是斷續(xù)可調(diào)的吸收容性無功功率的動態(tài)無功補償器。當TSC用于三相電路時，可以是Δ連接，也可以是Y連接。電容器分組的具體方法比較的靈活，一般希望能組合產(chǎn)生的電容值級數(shù)越多越好，但是綜合考慮到系統(tǒng)復雜性以及經(jīng)濟性問題，可以采用二進制的方案，即采用k1個電容值均為C的電容，和一個電容值為C/2的電容，這樣的分組法可使組合成的電容值有2k級。 投入時刻的選取選取投入時刻總的原則是，TSC投入電容的時刻，也就是晶閘管開通的時刻，必須是電源電壓與電容器預先充電電壓相等的時刻。因為根據(jù)電容器的特性，當加在電容上的電壓階躍變化時（若電容器投入的時刻電源電壓與電容器充電電壓不相等就會發(fā)生這樣的情況），將產(chǎn)生一沖擊電流，很可能損壞晶閘管或給電源帶來高頻振蕩等不利影響。一般來講，希望電容器預充電電壓為電源電壓的峰值，而且將晶閘管的觸發(fā)相位也固定在電源電壓的峰值點。因為根據(jù)電容器的特性方程:ic=C得出如果在導通前電容器充電電壓也等于電源電壓峰值，則在電源峰值點投入電容時，由于在這點電源電壓的變化率（時間導數(shù)）為零，因此，電流ic，即為零，隨后電源電壓（也即電容電壓）的變化率才會按正弦規(guī)律上升，電流ic，即按正弦規(guī)律上升。這樣，整個投入過程不但不會產(chǎn)生沖擊電流，而且電流也沒有階躍變化。這就是所謂的理想投入時刻。第3章 系統(tǒng)設計 主電路的設計 電容器的接線方式電容器接線方式的不同，決定了補償方式的不同。目前電容器組的接線方式有3種，分別是三角形接法（Δ接法）、星形接法（Y接法）、三角形和星形相結合接法（ΔY接法）。(1)。其中(a)圖中無觸點投切開關是由兩只反并聯(lián)的晶閘管組成的。當晶閘管為正向電壓時，且門極上有觸發(fā)信號，晶閘管導通，電容器投入；去掉觸發(fā)脈沖信號后，電流過零時，晶閘管截止，電容器切除。當晶閘管重投時，需要考慮電容器的殘壓，當系統(tǒng)電壓和電容器殘壓相等時（允許有一個小范圍的差值），就是晶閘管的投入觸發(fā)點。否則，由于系統(tǒng)電壓和電容器殘壓的差值太大，觸發(fā)晶閘管時就會產(chǎn)生很大的沖擊電流，會直接損壞晶閘管。為了確定觸發(fā)合適時刻，需要預先測量電容器的電壓，但是這通常很難做到。因此，我們可以選擇脈沖序列作為晶閘管的觸發(fā)信號。還可以每次觸發(fā)晶閘管時，選擇其承受反壓的時刻作為觸發(fā)脈沖序列的開始，這樣當晶閘管由反向轉(zhuǎn)為正向偏置時就自動進入平穩(wěn)導通的狀態(tài)，這樣也解決了電容器殘壓測量的問題。(b)方案省去了一相晶閘管。為了提高運行的可靠性，防止電容器和晶閘管損壞，晶閘管投入時必須經(jīng)過過零檢測，也就是只有晶閘管兩端的電壓接近零時才允許晶閘管被觸發(fā)。當晶閘管的電壓過大時，晶閘管的觸發(fā)信號就會被閉鎖。(c)方案與(a)方案不同的就是，(a)方案是三角形內(nèi)控接線，而(c)方案屬于三角形外控接線方式。（2）上圖（d）(f)屬于星型接線方式。采用圖（d）接線方案，晶閘管電壓定額可以降低，但是電流定額增大了。電容器電壓降低會提高其單位價格，同時投切時會產(chǎn)生短時不平衡中線電流。圖(e)采用無中線星行連接方式，電容器組可以隨便的選擇。但是由于沒有中線電位固定作用，晶閘管承受的最大電壓和圖(a)相同，但是相同容量條件下，流經(jīng)晶閘管的電流卻比圖(a)大。圖(f)是省去了一相晶閘管的星行連接圖。這種接法電容器殘余電壓不固定，晶閘管承受的電壓和圖(a)相同。三相電容器可以任意選取，但是需要零電壓觸發(fā)電路。星形接線不會造成無功過補，但是裝置造價要比三角形接線高的多，控制也相當復雜。適用于各相負荷相差較大，其功率因數(shù)值也有較大差別的場合。(3)。這種接線方式的補償裝置。運行靈活，成套價格也低于單一的Y接線方案，但是要高于△接線方案。由以上分析可以看到，三角形和星行相結合的接線方式雖然不會造成無功過補，但是這兩種控制復雜而且電容器的造價也比較的高。星行接