靜態無功補償裝置畢業設計

① 誰有SVC（靜態無功補償裝置）的資料，我最近需要學習這方面的知識！希望大俠可以幫忙發我qq343226828

SVC也叫無功補償發生器（屬第2代無功補償，第3代是svg），
常見的SVC有四種形式：
TCR(晶閘管控制電抗器)、TSC(晶閘管投切電容器)、
TCT(晶閘管控制高漏抗變壓器)、SR(自飽和型電抗器)、MCR等。
目前市場上tcr+\tsc+\tfc+相對較多。
一、TCR(svc)的特點：1．可以進行連續感性或者進行容性無功調節；2．能進行分相調節；3．吸收濾波能力差；4．雜訊偏大；損耗相對也偏大； 6．動態響應時間稍慢； 7．自身有諧波分量產生；8．不可直接與超高壓相連，需加裝變壓器； 9.佔地面積大，能補償但不吸收無功；10.受系統電壓影響；11、svc會產生諧波引起諧振。
二、SVG也叫靜止無功發生器，利用大功率電力電子器件（IGBT）構成一個自換相變流器，通過電壓源逆變技術提供超前和滯後的無功，實現無功補償。
特點是：1．可以實時連續大范圍無功調節；2．輸出的電流於系統電壓無關（不受電壓波動影響）；3．吸收濾波能力較強；4．雜訊小；損耗小； 6．響應時間小於5ms，7．產生諧波分量非常小；8．可直接與超高壓相連；9．性價比高；10.佔地面積僅SVG的1/2或1/3，能補償-40～0～+40之間無功。
SVG的特性中可以看出負荷補償方面，較傳統的SVC有更大的優越性，特別是在機車、電弧爐等沖擊負荷補償方面。
目前的SVG的價格明顯高於SVC，同容量的價格基本是倍數，但佔地小。

② 靜止無功補償裝置是什麼，有什麼作用，適用范圍，通俗易懂些

靜止無功補償裝置也稱手動投入無功補償裝置，其作用是負面的，不根據負載回力率情況維持原答有投入的無功補償量，在負載過小或力率偏高時，就會出現過補償，無功電流倒供電網，導致功率因數反而偏低(無功電錶行度偏快)。適用范圍：負載力率普遍過低而有富餘電工人員不斷監察、投、切以保持合適無功補償量的場合應用。

③ 求靜態無功補償器原理

2 工作原理
單獨的TCR由於只能提供感性的無功功率，因此往往與並聯電容器配合使用。並聯上電容器後，使得總的無功功率為TCR與並聯電容器無功功率抵消後的凈無功功率，因而可以將補償器的總體無功電流偏置到可吸收容性無功的范圍內。另外，並聯電容器串上小的調諧電抗器還可兼做濾波器，以吸收TCR產生的諧波電流。通過控制與電抗器串聯的反並聯晶閘管的導通角，既可以向系統輸送感性無功電流，又可以向系統輸送容性無功電流。由於該補償裝置響應時間快（小於半個周波），靈活性大，而且可以連續調節無功輸出，所以目前在我國的輸電系統和工業企業中應用最為廣泛。
TCR+FC型SVC的基本原理圖如圖1，補償前及補償後電壓電流示意圖如圖2、圖3。單相的TCR由兩個反並聯的晶閘管與電抗器串聯而成，而三相一般採用三角形接法。圖中，QS為系統供給的無功功率；QL為負載無功功率，它是隨機變化的；QC為濾波器提供的容性無功功率，是固定不變的；QR為TCR提供的感性無功，它是可以調節的。
QS=QL+QR-QC
當負荷發生擾動變化時，SVC通過調節晶閘管的觸發角從而調節TCR發出的感性無功，使得QR 總能彌補QL的變化。這樣的電路並入到電網中相當於△QS=△QL+△QR=0。這就是TCR+FC型靜止無功補償裝置對無功功率進行動態補償的原理。
將此電路並聯到電網上，就相當於交流調壓器電路接入電感性負載，此電路的有效相移范圍為90o～180o。當觸發角α=90o時，晶閘管全導通，導通角δ=180o，此時電抗器吸收的無功電流最大。根據導通角與補償器等效導納之間的關系式：
BL=BLmax(δ-sinδ)/π
其中BLmax=1/XL。可知，增大導通角即可增大補償器的等效導納，這樣就會減小補償電流中的基波分量，所以通過調整觸發角的大小就可以改變補償器所吸收的無功分量，達到調整無功功率的目的。

圖1 TCR+FC型SVC的基本原理圖

圖2 SVC投入前欠補償，電壓超前電流45°，cosφ=0.707

圖3 SVC投入後完全補償，電流、電壓重合，cosφ=1

3 應用領域
（1）電弧爐作為非線性及無規律負荷接入電網，將會對電網產生一系列不良影響，其中主要影響有：導致電網三相嚴重不平衡，產生負序電流，產生高次諧波，其中普遍存在如2、4偶次諧波與3、5、7次等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更為復雜化，存在嚴重的電壓閃變，功率因數低。
SVC具有快速動態補償、響應速度快的特點，它可向電弧爐快速提供無功電流並且穩定母線電網電壓，最大限度地降低閃變的影響，SVC具有的分相補償功能可以消除電弧爐造成的三相不平衡，濾波裝置可以消除有害的高次諧波並通過向系統提供容性無功來提高功率因數。
（2）軋機及其他大型電機對稱負載引起電網電壓降及電壓波動，嚴重時使電氣設備不能正常工作，降低了生產效率，使功率因數降低；負載在傳動裝置中會產生有害的高次諧波，主要是以5、7、11、13次為代表的奇次諧波及旁頻，會使電網電壓產生嚴重畸變。安裝SVC系統可解決上述問題，保持母線電壓平穩，無諧波干擾，功率因數接近1。
（3）城市二級變電站（66kv/10kv）:在區域電網中，一般採用分級投切電容器組的方式來補償系統無功，改善功率因數，這種方式只能向系統提供容性無功，並且不能隨負載變化而實現快速精確調節，在保證母線功率因數的同時，容易造成向系統倒送無功，抬高母線電壓，危害用電設備及系統穩定性等問題。
TCR結合固定電容器組FC或者TCR+TSC可以快速精確的進行容性及感性無功補償，穩定母線電壓、提高功率因數。並且，在改造舊的補償系統時，在原有的固定電容器組的基礎上，只需增加晶閘管相控電抗器（TCR）部分即可，用最少的投資取得最佳的效果，成為改善區域電網供電質量的最有效方法。
（4）電力機車供電:電力機車運輸方式在保護環境的同時也對電網造成了嚴重的「污染」，因電力機車為單相供電，這種單相負荷造成供電網的嚴重三相不平衡及較低的功率因數，目前世界各國解決這一問題的唯一途徑就是在鐵路沿線適當位置安裝SVC系統，通過SVC的分相快速補償功能來平衡三相電網，並通過濾波裝置來提高功率因數。
（5）礦用提升機：提升機作為大功率、頻繁啟動、周期性沖擊負荷以及採用硅整流裝置對電網造成的無功沖擊和高次諧波污染等危害不僅危及電網安全，同時也造成提升機過電流、欠電壓等緊停故障的發生，影響了礦井生產。因此對提升機供電系統進行無功動態補償和高次諧波治理，對於提高礦井提升機和電網的安全運行可靠性、提高企業的經濟效益意義巨大。
提升機單機裝機功率大，在礦井總供電負荷中占的比重較大。伴隨煤礦生產規模的擴大、井筒的加深，要求配套的提升機裝置容量也越來越大，單機容量已達到2000～3000kW，有的甚至達到5400kW，單斗提升裝載量達34t。這么大的負載啟動將對電網造成很大的沖擊電流，無功電流成分較大，功率因數較低。所以大功率提升機對供電電網的容量和穩定性要求更高。
其中大功率提升機主要的問題是：
 引起電網電壓降低及電壓波動；
 高次諧波，其中普遍存在如2、4次偶次諧波與3、5等奇次諧波共存的狀況，使電壓畸變更趨復雜化；
 功率因數低；
徹底解決上述問題的方法是用戶必須安裝具有快速響應速度的動態無功補償器(SVC)。SVC系統響應時間小於lOms，完全可以滿足嚴格的技術要求。
（6）遠距離電力傳輸：全球電力目前正在趨向於大功率電網，長距離輸電，高能量消耗，同時也迫使輸配電系統不得不更加有效，SVC可以明顯提高電力系統輸配電性能，這已在世界范圍內得到了廣泛的證明，即當在不同的電網條件下，為保持一個平衡的電壓時，可在電網的一處或多處適合的位置上安裝SVC，以達到如下目的：
 穩定弱系統電壓、減少傳輸損耗
 增加傳輸動力，使現有電網發揮最大功率
 提高瞬變穩態極限
 增加小干擾下的阻尼
 增強電壓控制及穩定性
 緩沖功率振盪
（7）其他通用領域
油田，水泥化工等領域隨著節能改造的有著較多的傳動及變頻調速等電力電子裝置，其產生有害的高次諧波危害其他用電設備，導致用電效率降低，其他用電設備發熱壽命降低。

④ 靜止無功補償器的工作原理及結構

無功補償器是一種補償裝置，

原理：在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數，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網路的損耗，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。

結構電路參考下圖：

⑤ 什麼叫智能型無功補償控制器

我是設計院的，我們單位現在補償一般選擇WMRC07！
下面是他的特點！ 既然你做畢業設計，那我就把我以前整理的無功補償的都發給你吧！

WMRC07模塊化智能無功補償裝置，裝置主要特點有：
(1)模塊化結構。將數據檢測、投切機構、電容器、保護、通信等所有功能元件集成在一個單元內，形成標准化模塊，結構與功能模塊化，根據用戶不同要求自由組合，便於設備在使用現場的維修與調整。
(2)先進的智能投切裝置。可控硅和路由無功耗開關無縫軟連接，採用微機智能控制，實現過零投切，投切成功後，無功耗開關投入，可控硅再退出，運行功耗低、涌流小、諧波影響微弱，可控硅、無功耗開關和控制電路的使用壽命長。
(3)通信。充分地考慮設備的可持續性使用，採用標準的R$232、R$485介面，也可根據用戶特殊要求配置Mc)dem、現場匯流排、紅外、藍牙等，與配網自動化裝置有機結合。(4)採用智能型無功控制策略。以無功功率為控制物理量，以用戶設定的功率因數為投切參考值，靜態補償與動態補償相結合，三相共補與分相補償相結合，穩態補償號陝速跟蹤補償相結合，依據模糊控制理論智能選擇電容器組合，自動及時地投切電容器補償無功功率容量。根據配電裝置三相中每一相無功功率的大小智能選擇電容器組合，依據「取平補齊"的原則投人電網，提高補償精度。電壓智能控制，以無功功率為投切限值，可設置投切延時，延時時間可調,既可支持快速跟蹤無功補償,也可支持穩態補償。
(5)採集三相電壓、三相電流信號、零序電壓、零序電流及設備本身工況等數據，在線跟蹤裝置中無功的變化，依據模糊控制理論智能選擇電容器組合，同時可對自身故障進行自診斷，通過顯示屏和通信口可直接顯示輸出故障及其故障類型，利於現場故障查找和確診。(6)高功率密度，融合電力電子、通信、計算機眾多先進技術，模塊體積小，功率密度高，一台無功補償櫃最大單櫃容量達1000Kvar，單裝置最大補償容量達1100Kvar，單裝置間可聯網組成最大補償容量11000Kvar。

無功功率補償控制器
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。
目前，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。
三、濾波補償系統
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。
無功動態補償裝置工作原理與結構特點
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。
例子:
一、SLTF型低壓無功動態補償裝置：適用於交流50 Hz、額定電壓在660 V以下，負載功率變化較大，對電壓波動和功率因數有較高要求的電力、汽車、石油、化工、冶金、鐵路、港口、煤礦、油田等行業。
基本技術參數及工作環境：
環境溫度：-25oC~+40oC(戶外型)；-5oC~+40oC (戶內型)，最大日平均溫度30oC
海拔高度：1000 m
相對濕度：< 85% (+25oC)
最大降雨：50 mm/10 min
安裝環境：周圍介質無爆炸及易燃危險、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無導電塵埃。無劇烈震動和顛簸，安裝傾斜度<5%。
技術指標：額定電壓：220 V、380 V(50 Hz)
判斷依據：無功功率、電壓
響應時間：< 20 ms
補償容量：90 kvar~900 kvar
允許誤差：0~10%
二、SHFC型高壓無功自動補償裝置：適用於6kV~10kV變電站，可在I段和II段母線上任意配置1~4組電容器，適應變電站的各種運行方式。
基本技術參數及工作環境：
正常工作溫度：-15~+50oC，相對濕度<85%，海拔高度：2000 m
技術指標：額定電壓：6 kV~10 kV
交流電壓取樣：100 V (PT二次線電壓)
交流電流取樣：0~5 A(若 PT 取 10 kV 側二次 A、C 線電壓時，CT 應取 B 相電流)
電壓整定值：6~6.6 kV 10~11 kV 可調
電流互感器變比：200~5000 /5 A 可調
動作間隔時間；1~60 min可調
動作需系統穩定時間：2~10 min可調
功率因數整定：0.8~0.99 可調
技術特徵：電壓優先：按電壓質量要求自動投切電容器，使母線電壓始終處於規定范圍。
自動補償：依據無功大小自動投切電容器組，使系統不過壓、不過補、無功損耗始終處於最小的狀態。
記錄監測：可自動或隨時調出監測數據、運行記錄、電壓合格率統計表等 (選配)。
智能控制：在自動發出各動作控制指令之前，首先探詢動作後可能出現的所有超限定值，減少動作次數。
異常報警閉鎖：當電容器控制迴路繼保動作、拒動和控制器失電時發出聲光報警，顯示故障部位和閉鎖出口。
安全防護：手動可退出任一電容器組的自投狀態，控制器自動閉鎖並退出控制。
模糊控制：當系統處於電壓合格範圍的高端且在特定環境時如何實施綜控原則是該系列產品設計的難點。由於現場諸多因素，如配置環境、受電狀況、動作時間、用戶對動作次數的限制等 而引起頻繁動作是用戶最為擔擾的。應用模糊控制正是考慮了以上諸多因素而使這一「盲區」得到合理解決。

⑥ 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。

⑦ 關於電容補償櫃畢業設計怎麼做

這要根據你具體想往什麼方向發展了
還要有足夠的工作經驗
如果你是學生的話
這個東西十有八九你做不好
不是看不起你，東西太多了
櫃內布局和配置基本是每次都有變化
我是做這一行的
基本沒有遇到過兩個合同是一模一樣的

櫃內任意一個元件都可構成研究方向
另外還有高低壓之分
不知道你想研究點什麼東西
現在給你個範文
你可以借鑒一下

淺談智能型低壓無功補償開關的開發設計
周建民
林德焱(江漢大學物理與信息工程學院,湖北武漢 430056)摘 要:智能型低壓無功補償開關集合了接觸器和晶閘管無功補償電容器投切開關的優點,具有功耗低、無沖擊、無畸變的顯著特點。關鍵詞:開關; 無功補償; 晶閘管中圖分類號:TM531.4 文獻標識碼:B 文章編號:1002 0349(2005)02 0025 min,LINDe yan(,Wuhan430056,China)Abstract:Intelligentlow ,whichiscombinatedwithcontac torsandtriacs,. powerdissipation,noshockandnocurrent distortion.Keywords:Switch; Reactivecompensation; Triacs1
概述
用接觸器投切無功補償電容器會產生很大的沖擊電流,對電網造成干擾;由於投切補償電容器瞬間接觸器主觸頭拉弧現象,導致接觸器主觸頭燒損,影響無功補償裝置的正常運行;由於接觸器動作速度較慢,且壽命有限,所以不適用於需要快速頻繁投切補償電容器的場合。近些年,晶閘管投切補償電容器裝置(TSC)較好的解決了用接觸器投切無功補償電容器裝置存在的問題。由於晶閘管是無觸點開關,其使用壽命可以很長,而且晶閘管的投入時刻可以精確控制,能做到快速無沖擊的將補償電容接入電網,大大降低了對電網的沖擊,保護了補償電容器。但晶閘管存在兩個主要問題,其一是功耗問題,由於晶閘管導通時有一定壓降,所以長時間工作會產生較大有功損耗,產生的熱量需用風扇解決通風散熱問題;其二是晶閘管的交越失真現象造成電流波形畸變,產生諧波電流。隨著人們對低壓無功補償重視程度的提高,低壓無功補償裝置在城網、農網、工廠企業的安裝數量迅猛增加。因此開發一種兼具接觸器開關和TSC優點的投切裝置,對提高低壓無功補償裝置的可靠性,降低能源損耗有重大意義。我們開發的智能型低壓無功補償開關利用晶閘管投切補償電容沖擊無拉弧的優點,利用接觸器長期運行低功耗無波形畸變的優點,將兩者合二為一,分工合作,達到滿足效果。2 基本原理和主電路智能型低壓無功補償開關的主迴路接線如圖1所示。圖中雙向晶閘管S1、S2和接觸器K1、K2、K3共同組成主開關,S1、S2主要實現將補償電容無沖擊
圖1 主迴路接線圖地投入電網或從電網斷開的功能,K1、K3在S1、S2可靠接通後閉合,將S1、S2短路,實現正常運行功能,K2實現接通或切斷電路的功能,但無電流。它們投入補償電容器的動作順序是首先將K2閉合,然後分別將晶閘管S1、S2選相接通,再將接觸器K1、K3閉合;從系統切除補償電容的動作順序時,首先在S1、S2接通的情況下斷開K1、K3,然後停止S1、S2的觸發信號,最後斷開K2。投入補償電容器的過程中,K2閉合後,電路未形成迴路,無電流,晶閘管S1、S2採用選相接通方式,即在接觸器埠間電壓為0V時刻觸發晶閘管導通,這種投入方式不會產生過電壓,過電流倍數可以控制在2倍額定電流以內。切除補償電容器過程中,停止S1、S2的觸發信號後,電容電流過零時,晶閘管自然關斷,不會對電網造成沖擊。K1、K3接通和斷開都是在S1、S2旁路導通的條件下完成,所以斷口不會拉弧;K2不投切電流,斷口也不會拉弧。這種投切方式有效保護了接觸器主觸頭,大大延長接觸器的使用壽命。3 控制板和工作時序S1、S2和K1、K2、K3的動作由控制板控制,控制板的核心晶元採用89C2051單片機。控制板的工作原理如圖2所示。單片機接受來自無功補償控制器的投、切信號,高電平為投,低電平為切。89C2051接受到投切補償電容信號後,即按照設計的動作順序,分別給K1、S1、S2、K2、K3發出相應的信號。為了保證動作可靠,每兩個動作信號之間時間間隔200ms以上,這樣保證每次動作之前,前一次動作的暫態過程已經結束,其動作的時序和時間間隔如圖3和圖4所示,其中圖3中的S1、S2觸發信號的投入點分別在K1和K2斷口電壓過零時。 悺⊥? 控制板的工作原理 姟⊥? 投入補償電容時序 Z 圖4 切斷補償電容時序本開關適用於補償電容器三角形連接或Y形連接方式中性點不接地。每次切除補償電容器時都在S1、S2電流過零時自然切斷,此時電容器電壓達到峰值(正或負),斷流後電容器開始通過自放電電阻放電,電容器電壓逐步降低。為了降低補償電容器再次投入時造成的電流、電壓沖擊,《低壓無功補償控制器訂貨技術條件》(DL/T597-1996)要求「投切動作間隔時間不小於300ms」。這一規定主要是針對接觸器開關而定的,如果補償電容器重新投入電網瞬間,電容器殘壓與電網電壓相等,即可降低突然投入補償電容器對電網的沖擊。由於電容電壓與電容電流的相位差為90°,即使在電壓同相時投入補償電容器,也可能產生不超過兩倍額定電流的沖擊電流。為了降低沖擊電流幅值,我們採用精確同步措施,保•62•電力電容器 2005年 第2期

證在晶閘管兩端電壓過零時可靠觸發。為了保證晶閘管的可靠性,我們選擇元件時留有一定裕度。同步信號檢測是保證晶閘可靠工作和降低投入補償電容器對電網沖擊的關鍵,我們用過零比較電路實現同步。當晶閘管兩端電壓為零時,過零比較電路向單片機89C2051發出信號,單片機接受到過零信號,立即向相應的控制埠發出觸發信號,經功率放大、隔離後去觸發晶閘管。由於晶閘管S1、S2是短時工作制,所以無需加裝散熱器。4 其他問題作為主開關元件,一般無功補償開關數量與補償電容器數量一一對應,每台低壓無功補償電容櫃內可能需要若乾颱復合開關。盡量減小單台復合開關的體積是電路和結構設計時必須考慮的重要因素。採取必須的保護措施,保證在非正常情況下元件的安全性,特別是接觸器和晶閘管,在過壓、欠壓和突然失壓等異常情況下,都必須受到可靠的保護。為了提高裝置的可靠性,抗干擾、抗沖擊等都是開發過程的主要內容。5 結束語智能型低壓無功補償開關綜合了接觸器和晶閘管投切無功補償電容器的優點,具有對電網沖擊小,功耗低,無波形畸變等顯著優點。該開關對來自於主控制器的信號無特殊要求,比較易於實現,即使現有的無功補償櫃稍加改造即可應用,所以可以大面積推廣此類開關作為接觸器的替代產品。參考文獻:[1] 谷永剛,肖國春,王兆安.晶閘管投切電容器技術的進展[J].高壓電器,2003,(2):49-52.[2] 高宇英,劉乾業.智能型低壓無功補償裝置若干問題的探討[J].電力電容器,2002,(2):43-47.[3] 王兆安,楊君,劉進軍.諧波抑制和無功功率補償[M].北京:機械工業出版社,1998.作者簡介:周建民(1955-),男,河北人,副教授,碩士,主要從事輸配電方面的研究。Email:[email protected](上接第13頁)同一串聯段上的並聯台數(降低電容器的爆破能量),二則有較高的保護靈敏度,故在特大容量(例如單組容量在30Mvar及以上)的電容器組中多有採用。在實用的電容器組容量(32064～64126)kvar范圍內,只有在60120kvar時採取3個單星形支路(即3×20040kvar)應用相電壓差動保護或開口三角電壓保護方式以外,其他均採用雙星形中性點不平衡電流保護,故在容量佔用率統計時兩者均趨下降。4 結語通過對電容裝置的數據/信息的統計分析得出的電容器組接線(保護)方式的選序,以及本文第3節中闡述意見,可供工程設計參考。對於容量為30Mvar及以上的特大容量電容器組,從統計數據來看,系採用雙星形中性點不平衡電流保護方式居多,但並不排斥其他方式,故應結合實際運行經驗,對各種方案進行技術經濟比較之後擇優選用。作者簡介:楊昌興(1940-),男,福建人,教授級高工,從事電力系統無功補償研究。2004年《電力電容器》雜志合訂本出版 為滿足廣大讀者要求,2004年《電力電容器》合訂本已經出版。合訂本包括單行本全部內容及廣告頁。需要者按以下方法訂購。合訂本單價50元(含郵費)。 1 銀行匯款: 收款單位:西安電力電容器研究所帳 號:3700021809004002111開戶行:工行土門支行 2 郵局匯款: 地 址:西安市桃園路10號 西安電力電容器研究所聯系人:高耀霞 平 怡 郵 編:710082 電 話:(029)84221423•72•2005年 第2期 淺談智能型低壓無功補償開關的開發設計

⑧ 關於無功功率補償的畢業設計怎麼寫

為你提供提綱

摘 要 I
ABSTRACT
目錄 II
第一章 緒論
1．1研究背景
1．2無功補償裝置的發展狀況
1．3 本課題主要研究的內容
第二章 無功補償的原理
2．1 無功補償的原理
2．2 低壓電網中的幾種無功補償的方式
2．3確定補償容量的幾種方法
2．4 本章小結
第三章 硬體設計
3．1 無功補償裝置的技術要求
3．2硬體介紹
3．3模擬信號調理電路
3．4 輸出控制電路
3．5 本章小結
第四章 軟體設計
4．1 投切原則
4．2功率因數計算
4．3 本章小結
第五章 總結與展望
致謝
參考文獻：
附錄1：外文翻譯及資料
A1.1實際中的諧波和無功補償
A1.2 Harmonics and Reactive Power Compensation in Practice
附錄2： 裝置結構硬體圖
附圖1
附錄3 ：軟體程序
A3.1 主程序

⑨ 跪求無功補償復合開關的原理和設計

無功補償 無功功率補償裝置在電子供電系統中所承擔的作用是提高電網的功率因數，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網路的損耗，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。
一、按投切方式分類:
1. 延時投切方式
延時投切方式即人們熟稱的"靜態"補償方式。這種投切依靠於傳統的接觸器的動作，當然用於投切電容的接觸器專用的，它具有抑制電容的涌流作用，延時投切的目的在於防止接觸器過於頻繁的動作時，電容器造成損壞，更重要的是防備電容不停的投切導致供電系統振盪，這是很危險的。當電網的負荷呈感性時，如電動機、電焊機等負載，這時電網的電流滯帶後電壓一個角度，當負荷呈容性時，如過量的補償裝置的控制器，這是電網的電流超前於電壓的一個角度，即功率因數超前或滯後是指電流與電壓的相位關系。通過補償裝置的控制器檢測供電系統的物理量，來決定電容器的投切，這個物理量可以是功率因數或無功電流或無功功率。
下面就功率因數型舉例說明。當這個物理量滿足要求時，如cosΦ超前且>0.98，滯後且>0.95，在這個范圍內，此時控制器沒有控制信號發出，這時已投入的電容器組不退出，沒投入的電容器組也不投入。當檢測到cosΦ不滿足要求時，如cosΦ滯後且<0.95，那麼將一組電容器投入，並繼續監測cosΦ如還不滿足要求，控制器則延時一段時間（延時時間可整定），再投入一組電容器，直到全部投入為止。當檢測到超前信號如cosΦ<0.98,即呈容性載荷時，那麼控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是：先投入的那組電容器組在切除時就要先切除。如果把延時時間整定為300s，而這套補償裝置有十路電容器組，那麼全部投入的時間就為30分鍾，切除也這樣。在這段時間內無功損失補只能是逐步到位。如果將延時時間整定的很短，或沒有設定延時時間，就可能會出現這樣的情況。當控制器監測到cosΦ〈0.95，迅速將電容器組逐一投入，而在投入期間，此時電網可能已是容性負載即過補償了，控制器則控制電容器組逐一切除，周而復始，形成震盪，導致系統崩潰。是否能形成振盪與負載的性質有密切關系，所以說這個參數需要根據現場情況整定，要在保證系統安全的情況下，再考慮補償效果。
2. 瞬時投切方式
瞬時投切方式即人們熟稱的"動態"補償方式，應該說它是半導體電力器件與數字技術綜合的技術結晶，實際就是一套快速隨動系統，控制器一般能在半個周波至1個周波內完成采樣、計算，在2個周期到來時，控制器已經發出控制信號了。通過脈沖信號使晶閘管導通，投切電容器組大約20-30毫秒內就完成一個全部動作，這種控制方式是機械動作的接觸器類無法實現的。動態補償方式作為新一代的補償裝置有著廣泛的應用前景。現在很多開關行業廠都試圖生產、製造這類裝置且有的生產廠已經生產出很不錯的裝置。當然與國外同類產品相比從性能上、元器件的質量、產品結構上還有一定的差距。
動態補償的線路方式
(1)LC串接法原理如圖1所示
這種方式採用電感與電容的串聯接法，調節電抗以達到補償無功損耗的目的。從原理上分析，這種方式響應速度快，閉環使用時，可做到無差調節，使無功損耗降為零。從元件的選擇上來說，根據補償量選擇1組電容器即可，不需要再分成多路。既然有這么多的優點，應該是非常理想的補償裝置了。但由於要求選用的電感量值大，要在很大的動態范圍內調節，所以體積也相對較大，價格也要高一些，再加一些技術的原因，這項技術到目前來說還沒有被廣泛採用或使用者很少。
(2)採用電力半導體器件作為電容器組的投切開關，較常採用的接線方式如圖2。圖中BK為半導體器件，C1為電容器組。這種接線方式採用2組開關，另一相直接接電網省去一組開關，有很多優越性。
作為補償裝置所採用的半導體器件一般都採用晶閘管，其優點是選材方便，電路成熟又很經濟。其不足之處是元件本身不能快速關斷，在意外情況下容易燒毀，所以保護措施要完善。當解決了保護問題，作為電容器組投切開關應該是較理想的器件。動態補償的補償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數。很重要的一項就是要求控制器要有良好的動態響應時間，准確的投切功率，還要有較高的自識別能力，這樣才能達到最佳的補償效果。
當控制器採集到需要補償的信號發出一個指令（投入一組或多組電容器的指令），此時由觸發脈沖去觸發晶閘管導通，相應的電容器組也就並人線路運行。需要強調的是晶閘管導通的條件必須滿足其所在相的電容器的端電壓為零，以避免涌流造成元件的損壞，半導體器件應該是無涌流投切。當控制指令撤消時，觸發脈沖隨即消失，晶閘管零電流自然關斷。關斷後的電容器電壓為線路電壓交流峰值，必須由放電電阻盡快放電，以備電容器再次投入。
元器件可以選單項晶閘管反並聯或是雙向晶閘管，也可選適合容性負載的固態接觸器，這樣可以省去過零觸發的脈沖電路，從而簡化線路，元件的耐壓及電流要合理選擇，散熱器及冷卻方式也要考慮周全。
3.混合投切方式
實際上就是靜態與動態補償的混合，一部分電容器組使用接觸器投切，而另一部分電容器組使用電力半導體器件。這種方式在一定程度上可做到優勢互補，但就其控制技術，目前還見到完善的控制軟體，該方式用於通常的網路如工礦、小區、域網改造，比起單一的投切方式拓寬了應用范圍，節能效果更好。補償裝置選擇非等容電容器組，這種方式補償效果更加細致，更為理想。還可採用分相補償方式，可以解決由於線路三相不平行造成的損失。
4. 在無功功率補償裝置的應用方面，選擇那一種補償方式，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。
二、無功功率補償控制器
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。
目前，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。
三、濾波補償系統
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。
無功動態補償裝置工作原理與結構特點
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。

無功補償常出現的問題
1、電容器損壞頻繁。
2、電容器外熔斷器在投切電容器組及運行中常發生熔斷。
3、電容器組經常投入使用率低。
針對以上問題，我們認為有必要進行專題研究，對無功補償設備進行綜合整治，以達到無功補償設備使用化運行，提高電網電壓無功質量和電能合格率。針對上述情況我們分析可能存在的原因如下：
1、電容器損壞主要原因由於在選擇電壓等級時沒有考慮諧波背景的影響，造成所選擇的電壓等級偏低，長期運行電容器將容易損壞。
2、電容器外熔斷器經常發生熔斷，主要是合閘涌流對熔斷器的沖擊或者熔斷器額定電流的選擇偏小造成的，或是不同電抗率組別的電容器組投切順序不當所致。
電容器投入使用率低主要是由於在電容器容量選擇及分配不當造成的。