【正文】 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 8 頁 第 2 章 無功補(bǔ)償?shù)脑? 無功補(bǔ)償?shù)脑? 無功功率 電網(wǎng)中電力設(shè)備大多是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的，他們?cè)谀芰哭D(zhuǎn)換過程中建立交變的磁場(chǎng)，在一個(gè)周期內(nèi)吸收的功率和釋放的功率相等。 本文的研究?jī)?nèi)容 當(dāng)前，在農(nóng)網(wǎng)、城網(wǎng)改造建設(shè)中都需要無功補(bǔ)償裝置，無功補(bǔ)償更廣泛地應(yīng)用于工礦、醫(yī)療、科研、企業(yè)、油田、煤礦、港口、居民小區(qū)、公用設(shè)施等需要低壓無功快速補(bǔ)償?shù)碾娏τ脩簟? 3．是引入電力 電子變流技術(shù)，將變流器作為無功電源來調(diào)節(jié)無功的輸入和輸出，起到補(bǔ)償負(fù)載無功的作用。由于電力電子器件的高開關(guān)頻率，使其能夠方便地控制電容器電流的導(dǎo)通角，從而實(shí)現(xiàn)無功的連續(xù)調(diào)節(jié)，快速跟蹤負(fù)載無功的變化?，F(xiàn)代并聯(lián)電容器補(bǔ)償裝置中的輸出回路就引進(jìn)了該項(xiàng)技術(shù)。 無功補(bǔ)償技術(shù)和電力電子技術(shù)的結(jié)合主要有以下三方面： 1．是作為投切電容器的開關(guān)。晶閘管的出現(xiàn)標(biāo)志著電力電子技術(shù)的誕生，并以此為起點(diǎn)，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)和變流技術(shù)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 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 7 頁 革，如交流變頻調(diào)速技術(shù)的蓬勃發(fā)展。 隨著近代電力電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無功補(bǔ)償技術(shù)也隨之發(fā)展。同步補(bǔ)償器的實(shí)質(zhì)是同步電機(jī)，當(dāng)勵(lì)磁電流發(fā)生改變時(shí)，電動(dòng)機(jī)可隨之平滑的改 變輸出無功電流的大小和方向，對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行有好處。 早期的無功補(bǔ)償裝置為并聯(lián)電容器和同步補(bǔ)償器，多用在系統(tǒng)的高壓側(cè)進(jìn)行集中補(bǔ)償。持續(xù)了短短 72 小時(shí)的 美加大停電給美國(guó)造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失和社會(huì)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(chǎng)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(yíng)商從維護(hù)整個(gè)系統(tǒng)安全性的角度提供充足的無功備用。未來幾年對(duì)電力的需求將穩(wěn)定增長(zhǎng)，年增長(zhǎng)率在 10％左右。 20xx 年我國(guó)共新增發(fā)電裝機(jī)容量 7943 萬千瓦，全國(guó)發(fā)電裝機(jī)容量達(dá) 79272 萬千瓦，同比增長(zhǎng) %。 20xx20xx 年的市場(chǎng)規(guī)模復(fù)合增長(zhǎng)率為 115%左右。隨著國(guó)內(nèi)經(jīng)濟(jì)的逐步復(fù)蘇，國(guó)內(nèi)對(duì)電網(wǎng)建設(shè)的投資將逐步增長(zhǎng)， 20xx20xx 年諧波治理設(shè)備和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置市場(chǎng)將保持高速而平穩(wěn)的增長(zhǎng)。 20xx20xx 年，諧波治理設(shè)備市場(chǎng)需求規(guī)模分別為 億元、 億元和 億元，此市場(chǎng)的成長(zhǎng)空間很大，未來幾年中國(guó)電能質(zhì)量諧波治理設(shè)備市場(chǎng)仍將保持 高速的增長(zhǎng)，并有廣闊的市場(chǎng)發(fā)展空間。 20xx20xx 年市場(chǎng)對(duì)無功補(bǔ)償裝置的需求量達(dá)到 240 億元左右；其中動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置的需求量三年分別達(dá)到 億元、 億元、 億元。近年來，國(guó)內(nèi)無功補(bǔ)償市場(chǎng)發(fā)展極其迅猛，產(chǎn)品的質(zhì)量和數(shù)量都有了大幅度的提 升，相當(dāng)一部分優(yōu)勢(shì)企業(yè)已經(jīng)開始問鼎國(guó)際市場(chǎng)并取得了不俗的業(yè)績(jī)。無功補(bǔ)償裝置在節(jié)能降耗領(lǐng)域，趨勢(shì)是一直向好的。 20xx 年，一系列的經(jīng)濟(jì)振興計(jì)劃給電力電子行業(yè)帶來了很多機(jī)會(huì)，主要供方和用方兩方面。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。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 6 頁 無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展?fàn)顩r 國(guó)家在大力倡導(dǎo)建立節(jié)約型社會(huì)，從國(guó)家到地方已明確的下達(dá)了各種節(jié)能指標(biāo)。由此可見，產(chǎn)生相同的電力，無功補(bǔ)償?shù)馁M(fèi)用約為新建電廠費(fèi)用 10%，而且無功補(bǔ)償設(shè)備的費(fèi)用僅需兩個(gè)月的無功功率補(bǔ)償?shù)膶p節(jié)電費(fèi)用即可全部收回。當(dāng)前無功功率補(bǔ)償裝置設(shè)備主要為電力電容器，設(shè)無 功補(bǔ)償設(shè)備每千瓦的平均綜合造價(jià)為 50 元，則全國(guó)無功補(bǔ)償裝置的總投資約為 29 億元。設(shè)當(dāng)前全國(guó)電力網(wǎng)總負(fù)荷的當(dāng)前功率因數(shù) ?? ，采用無功功率補(bǔ)償后，把電力網(wǎng)總負(fù)荷的功率因數(shù)提高到 ?? ，則每年可以降低線損約為 390 億千瓦時(shí)，按 元每千瓦時(shí)計(jì)，價(jià)值約為 185 億元。據(jù)報(bào)道，估計(jì)實(shí)際的統(tǒng)計(jì)線損率約為 15%，即 20xx 年全國(guó)年線損量約為 4800億千瓦時(shí)。因此大力 推廣無功補(bǔ)償技術(shù)是非常必要的，并且從以下數(shù)據(jù)，我們也能看出發(fā)展無功補(bǔ)償所能帶來的巨大經(jīng)濟(jì)效益。 在這種情況下，采用無功補(bǔ)償節(jié)能技術(shù)，對(duì)提高電能質(zhì)量和挖掘電網(wǎng)潛力是十分必要的，世界各國(guó)都把無功補(bǔ)償作為電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分。導(dǎo)致此現(xiàn)象的主要原因是眾多的感性負(fù)載用電設(shè)備設(shè)計(jì)落后，功率因數(shù)較低。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝?、縮印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過的材料。電容器接觸器則采用CJ1963/21 系列，該接觸器帶有抑制涌流裝置，能有效的減少合閘涌流對(duì)電容的沖擊和抑制開斷時(shí)的過電壓。 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 1 頁 中文摘要 本課題研究以低壓電網(wǎng)無功補(bǔ)償改造為背景，研究低壓無功功率補(bǔ)償裝置，該裝置以實(shí)時(shí)的電網(wǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)姆绞?，投切、分段時(shí)按國(guó)家有關(guān)規(guī)定限制涌流，補(bǔ)償斷電源功率因數(shù)不低于 ，自動(dòng) 補(bǔ)償電網(wǎng)中的無功損耗，提高功率因數(shù)，降低線損，從而提高電網(wǎng)的負(fù)載能力和供電質(zhì)量 。 裝置采用 PQC— 100 系列無功功率自動(dòng)補(bǔ)償控制器，取樣物理量為無功電流，交流采樣抗電網(wǎng)高次諧波干擾，提取基波電力參數(shù)控制投切電力電容器來提高功率因數(shù)。 關(guān)鍵字 ：無功補(bǔ)償，低壓 , 控制器，接觸器，電力電容器 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 2 頁 英文摘要 The research of the low voltage reactive power pensation transformation as the background, research for low voltage reactive power pensation device, the device to the realtime grid based on the monitoring data, the dynamic pensation method, switching, segmented according to relevant state regulations limit the inrush current, the pensation off power supply power factor of not less than , automatic pensation of power grid reactive power loss, improve power factor, reduce the line loss, thereby increasing the load of the power grid and power quality. Device using PQC 100series of reactive power automatic pensation controller, sampling the physical quantity for reactive current, AC sampling of power system harmonic interference, extracting the fundamental harmonic power parameter control switching power capacitor to improve the power factor. Capacitor contactor adopts CJ1963/21 series, the contactor with inhibition of inrush current device, can effectively reduce the inrush current of capacitor and the impact of inhibition at breaking overvoltage. Key words: reactive power pensation, low voltage, controller,contactor, electric power capacitor 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 3 頁 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文），是我個(gè)人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。對(duì)本研究提供過幫助和做出過貢獻(xiàn)的個(gè)人或集體，均已在文中作了明確的說明并表示了謝意。 作者簽名： 日 期： 畢業(yè)設(shè)計(jì)用紙 共 24 頁 第 4 頁 目 錄 中文摘要 ................................................................1 英文摘要 ................................................................2 目 錄 ....................................................................3 第 1章 緒論 .............................................................5 研究背景 .......................................................5 無功補(bǔ)償?shù)陌l(fā)展?fàn)顩r .............................................5 本文的研究?jī)?nèi)容 ......................