無功補償裝置的設計目的與意義

⑴ 無功補償的裝置

選擇哪一種補償方式，還要依電網的狀況而定，首先對所補償的線路要有所了解，對於負荷較大且變化較快的工況，電焊機、電動機的線路採用動態補償，節能效果明顯。對於負荷相對平穩的線路應採用靜態補償方式，也可使用動態補償裝置。一般電焊工作時間均在幾秒鍾以上，電動機啟動也在幾秒鍾以上，而動態補償的響應時間在幾十毫秒，按40毫秒考慮則從40毫秒到5秒鍾之內是一個相對的穩態過程，動態補償裝置能完成這個過程。 無功功率補償控制器有三種采樣方式，功率因數型、無功功率型、無功電流型。選擇那一種物理控制方式實際上就是對無功功率補償控制器的選擇。控制器是無功補償裝置的指揮系統，采樣、運算、發出投切信號，參數設定、測量、元件保護等功能均由補償控制器完成。十幾年來經歷了由分立元件--集成線路--單片機--DSP晶元一個快速發展的過程，其功能也愈加完善。就國內的總體狀況，由於市場的需求量很大，生產廠家也愈來愈多，其性能及內在質量差異很大，很多產品名不符實，在選用時需認真對待。在選用時需要注意的另一個問題就是國內生產的控制器其名稱均為"XXX無功功率補償控制器"，名稱里出現的"無功功率"的含義不是這台控制器的采樣物理量。采樣物理量取決於產品的型號，而不是產品的名稱。
1.功率因數型控制器
功率因數用cosΦ表示，它表示有功功率在線路中所佔的比例。當cosΦ=1時，線路中沒有無功損耗。提高功率因數以減少無功損耗是這類控制器的最終目標。這種控制方式也是很傳統的方式，采樣、控制也都較容易實現。
* "延時"整定，投切的延時時間，應在10s-120s范圍內調節 "靈敏度"整定，電流靈敏度，不大於0-2A 。
* 投入及切除門限整定，其功率因數應能在0.85（滯後）-0.95（超前）范圍內整定。
* 過壓保護設量
* 顯示設置、循環投切等功能
這種采樣方式在運行中既要保證線路系統穩定、無振盪現象出現，又要兼顧補償效果，這是一對矛盾，只能在現場視具體情況將參數整定在較好的狀態下工作。即使調整的較好，也無法禰補這種方式本身的缺陷，尤其是在線路重負荷時。舉例說明：設定投入門限；cosΦ=0.95（滯後）此時線路重載荷，即使此時的無功損耗已很大，再投電容器組也不會出現過補償，但cosΦ只要不小於0.95，控制器就不會再有補償指令，也就不會有電容器組投入，所以這種控制方式建議不做為推薦的方式。
2. 無功功率（無功電流）型控制器
無功功率（無功電流）型的控制器較完善的解決了功率因數型的缺陷。一個設計良好的無功型控制器是智能化的，有很強的適應能力，能兼顧線路的穩定性及檢測及補償效果，並能對補償裝置進行完善的保護及檢測，這類控制器一般都具有以下功能：
* 四象限操作、自動、手動切換、自識別各路電容器組的功率、根據負載自動調節切換時間、諧波過壓報警及保護、線路諧振報警、過電壓保護、線路低電流報警、電壓、電流畸變率測量、顯示電容器功率、顯示cosΦ、U、I、S、P、Q及頻率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完備，由於是無功型的控制器，也就將補償裝置的效果發揮得淋漓盡致。如線路在重負荷時，那怕cosΦ已達到0.99（滯後），只要再投一組電容器不發生過補，也還會再投入一組電容器，使補償效果達到最佳的狀態。採用DSP晶元的控制器，運算速度大幅度提高，使得富里葉變換得到實現。當然，不是所有的無功型控制器都有這么完備的功能。國內的產品相對於國外的產品還存在一定的差距。
3. 用於動態補償的控制器
對於這種控制器要求就更高了，一般是與觸發脈沖形成電路一並考慮的，要求控制器抗干擾能力強，運算速度快，更重要的是有很好的完成動態補償功能。由於這類控制器也都基於無功型，所以它具備靜態無功型的特點。
國內用於動態補償的控制器，與國外同類產品相比有較大的差距，一是在動態響應時間上較慢，動態響應時間重復性不好；二是補償功率不能一步到位，沖擊電流過大，系統特性容易漂移，維護成本高、造成設備整體投資費用高。另外，相應的國家標准也尚未見到，這方面落後於發展。 由於現代半導體器件應用愈來愈普遍，功率也更大，但它的負面影響就是產生很大的非正弦電流。使電網的諧波電壓升高，畸變率增大，電網供電質量變壞。
如果供電線路上有較大的諧波電壓，尤其5次以上，這些諧波將被補償裝置放大。電容器組與線路串聯諧振，使線路上的電壓、電流畸變率增大，還有可能造成設備損壞，再這種情況下補償裝置是不可使用的。最好的解決方法就是在電容器組串接電抗器來組成諧波濾波器。濾波器的設計要使在工頻情況下呈容性，以對線路進行無功補償，對於諧波則為感性負載，以吸收部分諧波電流，改善線路的畸變率。增加電抗器後，要考慮電容端電壓升高的問題。
濾波補償裝置即補償了無功損耗又改善了線路質量，雖然成本提高較多，但對於諧波成分較大的線路還是應盡量考慮採用，不能認為裝置一時不出問題就認為沒有問題存在。很多情況下，採用五次、七次、十一次或高通濾波器可以在補償無功功率的同時，對系統中的諧波進行消除。
（三）無功動態補償裝置工作原理與結構特點：
一般無功動態補償裝置由控制器、晶閘管、並聯電容器、電抗器、過零觸發模塊、放電保護器件等組成。裝置實時跟蹤測量負荷的電壓、電流、無功功率和功率因數，通過微機進行分析，計算出無功功率並與預先設定的數值進行比較，自動選擇能達到最佳補償效果的補償容量並發出指令，由過零觸發模塊判斷雙向可控硅的導通時刻，實現快速、無沖擊地投入並聯電容器組。

⑵ 無功補償的作用是什麼

作用：

在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電回變壓器及輸送線路答的損耗，提高供電效率，改善供電環境的技術。

拓展資料：

無功補償的基本原理：

電網輸出的功率包括兩部分 ：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉變為機械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；二是無功功率：消耗電能，但只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，並且，這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率（如電磁元件建立磁場佔用的電能，電容器建立電場所佔的電能）。

⑶ 什麼是無功補償裝置

無功補償裝置是改善電能質量措施涉及面很廣，主要包括無功補償、抑制諧波、降低電壓波動和閃變以及解決三相不平衡等方面。
目前用於無功補償和諧波治理的裝置如：無源電力濾波器，該設備兼有無功補償和調壓功能，一般要根據諧波源的參數和安裝點的電氣特性以及用戶要求專門設計；靜止無功補償裝置（SVC）裝置是一種綜合治理電壓波動和閃變、諧波以及電壓不平衡的重要設備。有源電力濾波器（APF），APF是一種新型的動態抑制諧波和補償無功的電力電子裝置，它能對頻率和幅值都發生變化的諧波和無功電流進行補償，主要應用於低壓配電系統。
其中無功補償技術的發展經歷了從同步調相機→開關投切固定電容→靜止無功補償器（SVC）→直到今天引人注目的靜止無功發生器SVG（STATCOM）的幾個不同階段。
根據結構原理的不同，SVC技術又分為：自飽和電抗器型（SSR）、晶閘管相控電抗器型（TCR）、晶閘管投切電容器型（TSC）、高阻抗變壓器型（TCT）和勵磁控制的電抗器型（AR）。
隨著電力電子技術，特別是大功率可關斷器件技術的發展和日益完善，國內外還在研製、開發一種更為先進的靜止無功補償裝置靜止無功功率發生裝置（SVG），雖然它們尚處在開發及試運行階段，目前尚未形成商品化，但SVG憑借著其優越的性能特點，在電力系統中的應用將越來越廣泛。
各種無功設備各自特點如下：
1）同步調相機：響應速度慢，噪音大，損耗大，技術陳舊，屬淘汰技術；
2）開關投切固定電容：慢響應補償方式，連續可控能力差；
3）靜止無功補償器（SVC）：目前相對先進實用技術，在輸配電電力系統中得到了廣泛應用；
4）靜止無功發生器SVG（STATCOM）：目前雖然有技術上局限性，屬少數示範工程階段，但SVG是一種更為先進的新型靜止型無功補償裝置，是靈活柔性交流輸電系統（FACTS）技術和定製電力（CP）技術的重要組成部分，現代無功功率補償裝置的發展方向。

⑷ 無功補償裝置的作用是什麼

無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈產生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。

（打個比方，農村修水利需要開挖土方運土，運土時用竹筐裝滿土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是無功功率，竹筐並不是沒用，沒有竹筐泥土怎麼能運到堤上？）

在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。

但是從發電機和高壓輸電線供給的無功功率遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。

無功補償是把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷並聯接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。

採用無功補償可以收到以下效果：

1）根據用電設備的功率因數，可測算輸電線路的電能損失。通過現場技術改造，可使低於標准要求的功率因數達標，實現節電目的。

2）採用無功補償技術，提高低壓電網和用電設備的功率因數，已成為節電工作的一項重要措施。

3）無功補償，它就是藉助於無功補償設備提供必要的無功功率，以提高系統的功率因數，降低能耗，改善電網電壓質量，穩定設備運行。
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⑸ 為什麼要進行無功補償

在一定的有功功率下，用電企業功率因數cosφ越小，則所需的無功功率越大。
如果無功功率不是由電容器提供，則必須由輸電系統供給，為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量需增大。這樣，不僅增加供電投資、降低設備利用率，也將增加線路損耗。
為此，國家供用電規則規定：無功電力應就地平衡，用戶應在提高用電自然功率因數的基礎上，設計和裝置無功補償設備，並做到隨其負荷和電壓變動及時投入或切除，防止無功倒送。還規定用戶的功率因數應達到相應的標准，否則供電部門可以拒絕供電。
因此，無論對供電部門還是用電部門，對無功功率進行自動無功補償以提高功率因數，防止無功倒送，從而節約電能，提高運行質量都具有非常重要的意義。
無功補償根據用戶的需求不同,可採用靜態無功補償 MSCGD和動態無功補償TSCGD.

⑹ 無功補償的意義，它有哪些方面的作用

1、降低變壓器，發電機等設備裝機容量；2、降低線損；3、穩定電壓；4、補償三相不平衡。

⑺ 無功補償櫃的作用是什麼

無功補償櫃的作用是做無功補償，藉助於無功補償設備提供必要的無功功率，在電力供電系統中提高電網和用電設備的功率因數，降低供電變壓器以及輸送線路的損耗，提高電網的供電效率，改善供電的環境，使電網質量提高。

無功補償櫃在電力供電上有一個重要的位置。有合理的補償裝置，則可以做到最大限度的減少電網的損耗。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。

無功補償是採用外置的電流源來補償負載運行過程中所消耗的無功功率，提供此電流源的設備成為無功補償設備，常見的補償設備就是並聯電力電容器。

(7)無功補償裝置的設計目的與意義擴展閱讀：

無功補償櫃的安全操作規范

1、打開無功補償櫃前必須先斷開斷路器或隔離開關，讓無功補償櫃的放電裝置自動放電，三分鍾後方可打開櫃門，打開櫃門後須人工放電。

2、無功補償在運行中發出特殊響聲是內部絕緣崩潰先兆，應立即停止運行，查找故障高壓電容補償。

3、無功補償外殼膨脹是過電壓引起介質分解析出氣體，應立即停止運行查找故障高壓電容補償。

4、禁止斷開後又立即投入，這樣對其它用電設備和電容補償本身會產生嚴重損害，一般需三分鍾以上的時間間隔，對於自動投切的無功補償櫃，如果電網功率因數變化較快，應適當延長延時時間。

5、無功補償櫃內外均需通風良好，以延長電容使用壽命。

6、保持無功補償櫃表面干凈，避免發生閃絡事故。

⑻ 無功補償裝置為什麼要裝設無功功率自動補償控制器

無功補償一般復分為固定補制償和自動補償兩種，其中的固定補償（稱為定補）是不需要控制器的，如電動機啟動補償，只要與電動機聯鎖即可。還有一些線路補償，只要是負載固定，一般不需要控制，只要將電容器組投上即可，前提是負載固定，不能過補。而在實際中，大部分負載是變化的，特別是工業企業。這時候無功的大小就不是一個固定值，此時，就需要用控制器對即時無功的大小進行調諧。自動補償控制器就是根據電路中實時感性無功的大小，控制無功補償裝置向電網發出容性無功，它的好處是在任何情況下能夠滿足感性無功的需求，使功率因數始終保持在國家規定以上，並且，由於是自動檢測，所以，不會產生過補償風險。

⑼ 為什麼要進行無功補償

無功補償可以改善電壓質量，提高功率因數，是電網採用的節能措施之一。

常用的電網補償方式有：

1、就地補償

對於大型電機或者大功率用電設備宜裝設就地補償裝置。就地補償是最經濟、最簡單以及最見效的補償方式。在就地補償方式中，把電容器直接接在用電設備上，中間只加串熔斷器保護，用電設備投入時電容器跟著一起投入，切除時一塊切除，實現了最方便的無功自動補償，切除時用電設備的線圈就是電容器的放電線圈。

2、分散補償

當各用戶終端距主變較遠時，宜在供電末端裝設分散補償裝置，結合用戶端的低壓補償，可以使線損大大降低，同時可以兼顧提升末端電壓的作用。

3、集中補償

變電站內的無功補償，主要是補償主變對無功容量的需求，結合考慮供電壓區內的無功潮流及配電線路和用戶的無功補償水平來確定無功補償容量。35KV變電站一般按主變容量的10%-15%來確定；110KV變電站可按15%-20%來確定。

⑽ 什麼情況下要用到無功補償裝置

是否進行無功補償與設備功率沒有直接關系，若設備功率因數小於0．9則要進行補償。目前無功補償主要是在變電所低壓側集中補償，就地補償用得很少。
一般來說，民用建築，不會有太多的功率因數低的大設備，一般在變壓器低壓側集中補償就可對於電梯，一般配套控制箱內都有補償措施的。
無功功率補償Reactive power compensation，簡稱無功補償，在電力供電系統中起提高電網的功率因數的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統中處在一個不可缺少的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網的損耗，使電網質量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統，電壓波動，諧波增大等諸多因素。