静态无功补偿论文.doc

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1、静态无功补偿的具体应用摘要在大系统屮，无功补偿还用于调整电网的电压，提高电网的稳定性。在小系统屮，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照wangs定理:在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相乙间以及各相与零线2间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1,而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。关键词：无功补偿集屮补偿分组补偿单台电动机就地补偿1、无功补偿的基本原理屯网输出的功率包括两部分;一•是有功功率;二

2、是无功功率•直接消耗电能,把电能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并且，这种能是在电网屮与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁九件建立磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件屮作功吋，电流滞后于电压90°•而电流在电容元件屮作功吋，电流超前电压90°•在同一电路屮，电感电流与电容电流方向相反，互差180。.如果在电磁元件电路屮有比例地安装电容元件，使两

3、者的屯流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，按照不同的补偿对象，无功补偿容量有不同的计算方法。（1）按照功率因数的提高计算对需要补偿的负载，补偿前后的电压、负载从电网取用的电流矢量关系图如S3.7所示：电流矢呈图补偿前功率因数COS®,补偿后功率因数COS02,补偿前后的平均有功功率为P，则需要补偿的无功功率容量Q补偿=户伽0-伽血）(3.1)由于负载功率因数的增加，会使电网给负载供电的线路上的损耗下降,线损的下降率3（丄」）2/?—3（丄」）2R△%%=心®,Z%100%COS（P=1

4、_（竺鱼）2xl（M）%-cos。？」（3.2）式屮R为负载侧等值系统阻抗的电阻值。（2）按母线运行电压的提高计算%1高压侧无功补偿无功补偿装置直接在高压侧母线补偿，系统等值示意图如图3.8所示:UsUR+jXaP+jQjQ补偿图3.8系统等值示盘图图屮，5、u分别是系统电压和负载侧电压；R+jX是系统等值阻抗（不含主变压器高低压绕组阻抗）；P+川是负载功率，丿。补偿是高压侧无功补偿容S；/、-分别是补偿装置投入前后的母线电压。无功补偿装置投入前后，系统电压、母线电压的量值存在如下关系：尤功补偿装置投

5、入前IPR+QXU无功补偿装置投入后52—所以U.-U=°也“-5(3.3)所以母线高圧侧无功补偿容量。补偿二牛©2-5(3.4)%1主变压器低圧侧无功补偿无功补偿装置在主变丿玉器的低用侧进行无功补偿，系统等值示意图如图3.9所示:UsU1U2R+jXAP+jQ—PjQ补偿图3.9系统等值示意图图屮，只皿是包含主变斥器高低斥绕组总阻抗的系统等值阻抗；6、“2均对应补偿装置投运前后低压侧母线电压均、"2归算至高床侧的值。可得如下关系：0卜偿=牛©2_匕1)=晋■(K“2_S)=弓^("2-¥)z式屮

6、K为主变压器变比。(3)按配电变压器的容量计算配电变压器低压侧安装电容器吋，应保证波谷负荷时不向低压配电网倒送无功功率，以取得最大的节能效果，根据电变压器容量计算无功功率补偿容量Q(W(/o%+02[/k%)SvX10-2kvar(3.6)式屮人％为变圧器的空载屯流百分数;S"为变床器额定容量；Uk%为变丿衣器短路电丿七百分数;0为变压器的负荷率(0=S/Sn,S为负载平均功率，kVA)(3)单台异步电动机随机补偿无功补偿容量计算单台异步电动机装有随机无功补偿装置吋，若电动机突然与电源断开，电容器将对

7、电动机放电而产生自励磁现象。如果补偿容量过人，可能因电动机惯性转动而产生过电圧损坏电动机。为防止这种情况的发生，不宜使电容器补偿容量过大，应以电容器组在此吋的放电电流不大于电动机空载电流为限，即Qc=忑5x1kvar(3.7)式屮为供电系统额定线电压，1汁；人为电动机额定空载电流，A2、具体实现方式把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一屯路，能量在两种负荷Z间相互交换。这样，感性负荷所需耍的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。3、无功补偿的意义(1)补偿无功功率，可以增加屯网屮有功功率

8、的比例常数。⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cos①二0.8增加到cos0)=0.95时,装lKvar电容器可节省设备容量0.52KW；反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程,应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。⑶降低线损,由公式△P%=(l-cos①/cos①)X100%得出其中cos