【正文】 可靠性，防止電容器和晶閘管損壞，晶閘管投入時必須要有過零檢測，即只有當(dāng)晶閘管兩端的電壓等 于零時晶閘管才導(dǎo)通。三相分補(bǔ)則是根據(jù)每相各自的無功需求投切電容器組，電容器接法為星形。 4. 補(bǔ)償策略 目前可分為三相共補(bǔ)和三相分補(bǔ)兩種。而采取兩個晶閘管反并聯(lián)方式，在晶閘管關(guān)斷時，如果電容器殘壓能迅速放掉，那晶閘管所承受的最大反向電 壓為電源電壓的峰值。開關(guān)器件可選擇晶閘管和二極管反并聯(lián)，也可選擇兩個晶閘管反并聯(lián)方式。由于沖擊電流大，限制了一次投入的電容值，不得不把一次投入的電容值化整為零，分幾次投入，這將降低補(bǔ)償?shù)臏?zhǔn)確性和減慢響應(yīng)的速度，而且常會引起接觸器觸頭燒焊現(xiàn)象，使接觸器斷不開，影響正常工作，實(shí)際使用時不得不對觸頭經(jīng)常進(jìn)行維護(hù)和更換，這影響了整個裝置工作的可靠性和工作壽命，也降低了工作的準(zhǔn)確性和動作響應(yīng)速度。 3. 投切方式 7 20世紀(jì) 70 年代的補(bǔ)償柜都是采用機(jī)械式交流接觸器，至今仍有沿用。高效率微處理芯片的使用為實(shí)現(xiàn)多變量綜合控制提供了可能性。從控制策略來看，采用功率因數(shù)控制直接明了，但輕載時容易產(chǎn)生投切震蕩，重載時又不易達(dá)到充分補(bǔ)償；而采用無功功率控制，由于檢測和控制目標(biāo)都是同一物理量，技術(shù)上合 理，但檢測難度稍大。如果計算值小于最小一組電容器的容量（下限值），則應(yīng)保持補(bǔ)償狀態(tài)不變。電容器組投入后，只有當(dāng) cosφ min＜ cosφ 0＜ cosφ max，且電壓不超過允許值時，能運(yùn)行于穩(wěn)定區(qū)。 2. 晶閘管投切電容器（ TSC）控制方式 根據(jù)控制物理量的不同可分為功率因數(shù)控制、無功功率控制和多參量綜合控制。 電力電子技術(shù)的發(fā)展及其 在電力系統(tǒng)中的應(yīng)用，將晶閘管的靜止無功補(bǔ)償裝置推上了無功補(bǔ)償?shù)奈枧_，并逐漸占據(jù)了靜止無功補(bǔ)償裝置的主導(dǎo)地位，于是靜止無功補(bǔ)償裝置（ SVC）成了專門使用晶閘管的靜止無功補(bǔ)償裝置。早期的靜止無功補(bǔ)償裝置是飽和電抗器型的。由于它是旋轉(zhuǎn)電動機(jī)，運(yùn)行中的損耗和噪聲都比較大，運(yùn)行維護(hù)復(fù)雜，響應(yīng)速度慢，難以滿足快速動態(tài)補(bǔ)償?shù)囊?。隨著電力系統(tǒng)的發(fā)展，要求對無功功率進(jìn)行動態(tài)補(bǔ)償，從而產(chǎn)生了同步調(diào)相機(jī)。 1. 靜止無功補(bǔ)償?shù)臍v史 將電容器與網(wǎng)絡(luò)感性負(fù)荷并聯(lián)是補(bǔ)償無功功率的傳統(tǒng)方法，在國內(nèi)外獲得了廣泛的應(yīng)用。為確保電力系統(tǒng)的正常運(yùn)行，供電電壓和頻率必須穩(wěn)定在一定的范圍內(nèi)。這兩方面的原因綜合起來導(dǎo)致了無功的大量存在。 畢業(yè)設(shè)計 課題：無功電容補(bǔ)償 專 業(yè)： 發(fā)電廠及電力系統(tǒng) 院 系： 動力系 班 級： 發(fā)電一班 學(xué) 號： 姓 名： 指導(dǎo)老師： 2021 年 5 月 28 日 1 目錄 前言 ????????????????????????? 6 靜止無功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨 ??????????? 6 1. 靜止無功補(bǔ)償?shù)臍v史 ??????????????????? 6 2. 晶閘管投切電 容器（ TSC）控制方式????????????? 6 3. 投切方式 ???????????????????????? 7 4. 補(bǔ)償策略 ???????????????????????? 7 5. 發(fā)展趨勢 ???????????????????????? 7 一 、 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x ?????????????????? 8 1. 無功功率的產(chǎn)生和影響 ?????????????????? 8 2. 無功補(bǔ)償?shù)淖饔? ????????????????????? 9 3. 影響功率因數(shù)的主要因素 ???? ????????????? 9 4. 無功補(bǔ)償?shù)囊话惴椒? ??????????????????? 9 5. 采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù) ????????? 10 6. 無功電源 ???????????????????????? 10 7. 無功補(bǔ)償?shù)囊饬x ????????????????????? 11 8. 結(jié)束語 ????????????????????????? 12 二、 電力系統(tǒng)諧波的基本特性和測量 ??????????? 12 1. 配網(wǎng)中的諧波源 ??????????????? ?????? 13 2. 諧波在配網(wǎng)中的危害 ??????????????????? 14 2 3. 配電網(wǎng)諧波治理的對策 ????????????? ????? 14 4. 結(jié)論 ?????????????????????? ???? 14 三、 電壓無功控制和九區(qū)域控制策略 ????? ????? 15 1. 電壓無功控制的原理 ??????????????? ???? 15 2. 九區(qū)域控制策略 ????????????? ???????? 16 四、無功功率補(bǔ)償裝置的分類 ???????? ??? ??? 16 無功補(bǔ)償裝置 ： ?? ???????????????????? 17 無功補(bǔ)償裝置分類方式： ??????????????????? 17 A. 按投切方式分類 : ???????????????????? 17 1. 延時投切方式 ?????????????????????? 17 2. 瞬時投切方式 ?????????????????????? 17 3. 混合投切方式 ?????????????????????? 18 4. 無功功率補(bǔ)償裝置的應(yīng)用??????????????? ??? 18 B. 無功功率補(bǔ)償控制器 ??????????????????? 19 1. 功率因數(shù)型控制器 ???????????????????? 19 2. 無功功率（無功電流）型控制器 ?????????????? 20 3. 用于動態(tài)補(bǔ)償?shù)目刂破? ?????????????????? 20 濾波補(bǔ)償系統(tǒng) ???????????????????????? 20 五、無功功率補(bǔ)償?shù)挠嬎惴椒? ??????????????? 21 概述 ?????????????????????????? 21 供電系統(tǒng)各種元件電抗的計算 ??????????????? 21 a、 系統(tǒng)電抗的計算????????????????????? 22 3 b、 變壓器電抗的計算???????????????????? 22 c、 電抗器電抗的計算??????????? ???? ???? 22 d、 架空線路及電纜線路電抗值的計算????????????? 22 短路容量和短路電流計算 ????????????????? 23 計算實(shí)例???????????????????????? 23 結(jié)論????? ????????????????????? 25 六、無功功率補(bǔ)償 MTSC裝置 ???????????????? 25 1. 無功功率補(bǔ)償原理與實(shí)現(xiàn)方法??? ???????????? 25 2. 現(xiàn)有補(bǔ)償裝置存在的問題及解決方法 ???????????? 25 3. 動態(tài)補(bǔ)償裝置數(shù)據(jù)采集、傳輸控制方案的實(shí)現(xiàn) ???????? 27 采集傳輸參數(shù)??????? ?????????????? 27 采集傳輸控制參數(shù)?????????????? ????? 28 采集傳輸控制系統(tǒng)方塊圖及各部分的作用?????? ??? 28 傳感器部分???????????????????? ? 28 電量采集控制器?????????????????? ? 28 采集傳輸集中控制器???????????????? ? 28 動態(tài)功率因數(shù)補(bǔ)償控制器??????????????? 29 電力電容器組及可控硅開關(guān)組件???????????? 29 4. 結(jié)論????????????????????????? ? 29 七、高通和低通濾波器對諧波檢測電路檢測 ???????? 29 1. 一種基于瞬時無功功率理論的諧波電流檢測方法??????? 30 2. 采用 HPF的諧波電流檢測電路??????????????? 31 4 3. 采用 LPF的諧波電流檢測電路???????????????? 31 4. 仿真電路的建立及其仿真研究???????????????? 32 5. 結(jié)束語?????????????????????????? 35 八、無源諧波濾除裝置 ???? ?????????????? ? 35 1. 無源并聯(lián)濾波器 ????????????????????? 35 2. 無源串聯(lián)濾波器 ???????????????????? ? 36 3. 有源諧波濾除裝置????????????????????? 37 九、選擇低壓無功功率補(bǔ)償裝置 ????????????????? 37 如何選擇低壓無功功率補(bǔ)償裝置??????????????? ? 37 十、輸配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償 ??????? ??????????? 38 1． 輸電網(wǎng)的無功補(bǔ)償 ??????? ???????????? ? 38 2． 電抗器補(bǔ)償 ??????????????????????? 38 3． 串連電容補(bǔ)償 ?????? ???????????????? 38 4． 中間同步或靜止補(bǔ)償???????????????????? 38 5． 配電網(wǎng)的無功補(bǔ)償????????????????????? 39 6． 相位補(bǔ)償 (亦稱功率因數(shù)補(bǔ)償 )???????????????? 39 十一、電網(wǎng)電壓調(diào)整 ???????????????????? 39 1． 利用地區(qū)發(fā)電廠或樞紐變電所進(jìn)行中心調(diào) 壓?????????? 39 2． 調(diào)壓變壓器調(diào)壓 ??????? ?????????????? 39 3． 無功補(bǔ)償調(diào)壓 ???????????? ?????????? 39 4． 串聯(lián)電容補(bǔ)償調(diào)壓????????????????????? 39 A. 電容器無功功率補(bǔ)償?shù)膽?yīng)用????????????????? 41 5 B. 電容器無功功率補(bǔ)償 ??? ???????????????? 41 電力電容器的補(bǔ)償功能 ???????????????????? 41 自愈式低壓并聯(lián)電力電容器的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)?? ? ?????????? 41 6 前言 靜止無功補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀及其發(fā)展趨 無功功率補(bǔ)償是保持電網(wǎng)高質(zhì)量運(yùn)行的一種主要手段，也是當(dāng)今電氣自動化技術(shù)及電力系統(tǒng)研究領(lǐng)域所面臨的一個重大課題，正在受到越來越多的關(guān)注。 電網(wǎng)中無功不平衡主要有兩方面的原因：一方面是輸送部門傳送的三相電的質(zhì)量不高，一方面是用戶的電氣性能不夠好。在電力系統(tǒng)中，電壓和頻率是衡量電能質(zhì)量的兩個最重 要的指標(biāo)。頻率的控制與有功功率的控制密切相關(guān)，而電壓控制的重要方法之一就是對電力系統(tǒng)的無功功率進(jìn)行控制。并聯(lián)電容器補(bǔ)償無功功率具有結(jié)構(gòu)簡單、經(jīng)濟(jì)方便等優(yōu)點(diǎn)，但其阻抗是固定的，故不能跟蹤負(fù)荷無功需求的變化，即不能實(shí)現(xiàn)對無功功率的動態(tài)補(bǔ)償。它是專門用來產(chǎn)生無功功率的同 步電動機(jī)，在過勵磁或欠勵磁的情況下，能夠分別發(fā)出不同大小的容性或感性無功功率。 20世紀(jì) 70 年代以來，同步調(diào)相機(jī)開始逐漸補(bǔ)靜止無功補(bǔ)償裝置所取代。飽和電抗器比之同步調(diào)相機(jī)具有靜止、響應(yīng)速度快等優(yōu)點(diǎn)，但其鐵心需磁化到飽和狀態(tài)，因而損耗和噪聲還是很大，而且存在非線性電路的一些特殊問題，又不能分相調(diào)節(jié)以補(bǔ)償負(fù)荷的不平衡，所以未能占據(jù)主流。靜止無功補(bǔ)償裝置主要包括晶閘管摧投切電抗器（ TCR）和晶閘管投切電容器（ TSC）。功率因數(shù)控制是指根據(jù)預(yù)先設(shè)定的整定功率因數(shù) cosφ，由檢測到的電網(wǎng)實(shí)際功率因數(shù)控制所需的補(bǔ)償電容容量。無功功率控制是指根據(jù)測得的電壓、電流和功率因數(shù)等參數(shù)，計算出應(yīng)該投入的電容容量，然后在電容組合方式中選出一種最接近但又不會過補(bǔ)償?shù)慕M合方式，電容器投切一次到位。只有當(dāng)所需容量大于或等于下限值時，才執(zhí)行要相應(yīng)的投切。但僅根據(jù)某一物理量進(jìn)行控制都有其不足，現(xiàn)階段廣泛采用多參量綜合控制，即以功率因數(shù)控制為基礎(chǔ)，以