【正文】 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。近些年來，一些制造廠開始用可控硅作為電容器投切開關。電容器投切開關是無功補償的另一個重要器件，早期多采用接觸器，在投入過程中涌流大，嚴重時，會發(fā)生觸頭熔焊現象。②復合開關的接線端子過流要滿足額定電 流。所以選用復合開關是以后發(fā)展的主要趨勢。 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。如果這些偷工減料的劣質產品在電網中運行，將會帶來嚴重的后果。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。而檢測顯 示儀表則講究體積精巧、外觀漂亮、成本低。控制產品與檢測顯示儀表的設計思想與技術側重點是有根本區(qū)別的。過補償時，甚至會對電網安全運行造成不良影響。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。⑤保護條件的限值設置的正確性。③通信波特率的正確性。 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。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。 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。當容性無功rlIcII ??? ?? 6 功率 Qc等于感性無功功率 QL 時，電網只傳輸有功功率 P。故需對其進行就近和就地補償。 功率因數越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數提高到 就是合理補償。 （ 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。通常不希望出現過補償的情況，因為這樣會： （ 1）引起變壓器二次側電壓的升高。 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。該電路電流方程為 : 由圖（ b）的向量圖可知，并聯電容后 U與 I的相位差變小了，即供電回路的功率因數提高了。 5 第 2章 電容器無 功補償的原理 電容器無功補償的原理 電力系統中網絡元件的阻抗主要是感性的，需要容性無功來補償感性無功。 對用戶的要求： 100kVA 以上的變壓器，功率因數大于 。 功率因數指標 我國對功率因數的要求： 對供電公司的要求： 110kV 站，功率因數在 ~ 之間。根據最佳 補償理論，就地補償的節(jié)能效果最為顯著。這種方式既能提高用電設備供電回路的功率因數，又能改變用電設備的電壓質量。這種方式與集中補償有相同的優(yōu)點，但無功容量較小，效果較明顯。 無功補償的補償方式 無功補償的補償通常有如下三種方式： 集中補償：裝設在企業(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量。 （ 2）可減少用戶內部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，電費可相應降低。 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： 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。安裝并聯電容器進行無功補償，可限制無功功率在電網中的傳輸，相應減少了線路的電壓損耗，提高了配電網的電壓質量。在用戶或靠近用戶的變電站裝設自動投入的并聯電容器，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。 我國與發(fā)達國家相比，線損較大。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% 。 無功補償的 作用 線損是電流在輸變電設備和線路中流動產生的，因而它由線路損耗和變壓器損耗兩部分組成。為了提高電網的經濟運行效率，根據電網中的無功類型，人為的補償容性無功或感性無功來抵消線路的無功功率。為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量就需要增加。 無功補償 電力系統中，不但有功功率要平衡，無功功率也要平衡。在三相對稱電路中，各相電壓、電流為對稱，功率因數也相同。它是有功功率與視在功率之比。 功率因素 實際供用電系統中的電力負荷并不是純感性或純容性的，是既有電感或電容、又有電阻的負載。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。 綜上所述，無功補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，同時還可以提高電力系統設備的供電能力，改善電壓質量，減少用戶電費開支，延緩用戶的增容改造等作用。近年來，國內無功補償市場發(fā)展極其迅猛，產品的質量和數量都有了大幅度的提升，相 當一部分優(yōu)勢企業(yè)已經開始問鼎國際市場并取得了不俗的業(yè)績。無功補償裝置在節(jié)能降耗領域，趨勢是一直向好的。 2021 年，一系列的經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。在所有電力節(jié)能產品中，首 先要提到的就是無功補償裝置，這 也是唯一在供電政策以及電力法中提到的節(jié)能措施。 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。晶閘管的出現標志著電力電子技術的誕生，并以此為起點，隨著半導體制造技術和變流技術的發(fā)展，新型的電力電子器件不斷問世，由此引發(fā)了眾多行業(yè)的變革，如交流變頻調速技術的蓬勃發(fā)展。 隨著近代電力電子技術的出現和發(fā)展，無功補償技術也隨之發(fā)展。持續(xù)了短短 72 小時的 美加大停電給美國造成了巨大的經濟損失和社會影響，這次事故提醒人們，電網運行要有足夠的無功備用容量，無功不能靠遠距離傳輸，在電力市場環(huán)境下，必須制定統一的法規(guī)以激勵獨立發(fā)電商和運營商從維護整個系統安全性的角 IV 度提供充足的無功備用。由此可見，產生相同的電力，無功補償的費用約為新建電廠費用 10%，而且無功補償設備的費用僅需兩個月的無功功率補償的將損節(jié)電費用即可全部收回。當前無功功率補償裝置設備主要為電力電容器，假如無功補 償設備每千瓦的平均綜合造價為 50 元，則全國無功補償裝置的總投資約為 29 億元。如果當前全國電力網總負荷的當前功率因數 cosφ=，采用無功功率補償后，把電力網總負荷的功率因數提高到 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。據報道，估計實際的統計線損率約為 15%，即 2021 年全國年線損量約為 4800 億千瓦時。因此大力推廣無功補償技術是非常必要的，并且從以下數據，我們也能看出發(fā)展無功補償所能帶來的巨大經濟效益。 在這種情況下，采用無功補償節(jié)能技術，對提高電能質量和挖掘電網潛力是十分必要的，世界各國都把無功 補償作為電網規(guī)劃的重要組成部分。導致此現象的主要原因是眾多的感性負載用電設備設計落后，功率因數較低。本設計選用了WZKA型無功功率自動補償器進行無功功率的補償，可使功率因數提高，減小主變壓器的容量及補償點以前供電系統中各原件上的功率損耗。無功功率補償裝置是電力供電系統中不可缺少的、非常重要的組成部分。 畢業(yè)設計（論文） 題 目 低壓補償電容器柜控制 電路（手動 +自動方案） 專 業(yè) 電氣工程與自動化 目 錄 摘要 ....................................................................Ⅰ Abstract................................................................Ⅱ 前言 ....................................................................Ⅲ 第 1 章 無功補償的概念 ....................................................1 無功補償的原理 ...................................................1 無功補償的作用 ...................................................2 無功補償補償的方式 ...............................................3 功率因數指標 .....................................................4 第 2 章 電容器無功補償的原理 ..............................................5 電容器無功補償的原理 .............................................5 補償容量的計算 ...................................................5 電容器無功補償裝置的選擇應注意的問題 .............................6 控制器的選型 ................................................6 電容器投切開關的選型 ........................................7