无功补偿及谐波治理基础知识讲解.ppt

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1、无功补偿和治理基础知识介绍无功补偿（滤波）1、什么是功率、功率因数2、提高功率因数的意义3、无功补偿的基本原理和方法4、无功补偿在系统中的作用5、无功补偿设备的种类一无功补偿基础知识谐波治理（滤波）1、谐波的含义2、谐波的产生3、谐波的危害4、谐波治理的必要性5、谐波治理的方法二谐波治理（滤波）无功补偿基础知识1、功率、功率因数在电网中，功率分为有功功率、无功功率和视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗（感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送到电器的电功率并不完全做功。因为，其中有一部分电功率（电感和电容所储的电能）仍能回输到电网，因此，凡实际为电器（电阻性质）所吸收的电功率叫有功

2、功率。电感和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不消耗，称为无功功率。无功补偿基础知识当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电压U和电流I的乘积，即：P=U×I电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分能量不能转化为有功功率，因此称之为无功率Q。此时电流滞后电压一个角度φ。在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功功率和无功功率的几何和：无功功率的传输加重电网的负担,使电网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地补偿。并联电容器可以补偿或平衡电气设备的感性无功功率。当容性无

3、功功率Qc等于感性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。无功补偿基础知识无功补偿基础知识在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率，但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏安，用字母kVA表示。有功功率与视在功率的比值就是功率因数，用COSφ表示，它是没有单位的。(%)无功补偿基础知识功率因数,有功功率出力在设备容量中所占的比重。功率三角形QSP节电：电阻丝、加热、发光装置电动机、变压器等电容器、电缆等电网基本元

4、件电阻性质的电器电感性质的电器电容性质的电器无功补偿基础知识2、提高功率因数的意义：在一定的有功功率下，当用户的cosφ比较小，视在功率比较大，为了满足用电的需要，供电线路和变压器的容量需要大，这样，增加了供电投资、降低设备利用率，也增加线路网损。负载的功率因数过低，供电设备的容量不能充分利用，在一定的电压下向负载输送一定的有功功率时，通过输电线路的电流增大，导线电阻的能量损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功率因数是电力系统中的一个重要指标。无功补偿基础知识根据全国用电规定，在电网高峰负荷时，用户的功率因数应达到的标准：高压用电的工业用户和高压用电装有带负荷调整电压装置的电力用户

5、，功率因数为0.9以上，其它用户，100kVA及以上电力用户和大中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不到上述规定的用户，供电部门会在其用户使用电费的基础上，按一定比例对其进行罚款。所以，需要提高用户的功率因数，必须进行无功补偿。无功补偿基础知识3、无功补偿的原理和方法把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷，并联接在同一电路；当容性负载释放能量时，感性负荷吸收能量；而当感性负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量；能量在两种负荷之间交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率，可以从容性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本。无功

6、补偿基础知识无功补偿基础知识电力系统中网络元件的阻抗主要是感性的，需要容性无功来补偿感性无功。将电容并入RL电路之后，电路如图（a）所示。该电路电流方程为由图（b）的向量图可知，并联电容后U与I的相位差变小了，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流的相位滞后于电压，这种情况称为欠补偿。若电容C的容量过大，使得供电电流的相位超前于电压，这种情况称为过补偿。其向量图如（c）所示。通常不希望出现过补偿的情况，因为这样会：（1）引起变压器二次侧电压的升高（2）容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能损耗（3）如果供电线路电压因而升高，还会增大电容器本身的功率损耗，使温升增大，影响电容

7、器使用寿命。无功补偿基础知识4、无功补偿在系统中的作用：补偿无功功率，提高功率因数增加电网的传输能力，提高设备利用率降低线路损失和变压器有功损失减少设备容量改善电压质量无功补偿基础知识5、无功补偿装置的种类：分组投切型变电站无功自动补偿设备高压静止无功补偿设备（SVC）静止无功发生器(SVG)无功补偿基础知识※分组投切型变电站无功自动补偿设备：1、组成结构：控制单元、真空接触器、干式铁心电抗器、高压并联电容器、放电线圈、避雷器、喷逐式熔断器、隔离刀闸等。2、工作原理：设备控制单元