自動無功補償裝置方式

❶ 無功補償的方式和具體做法

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。

❷ 低壓無功補償的方式有哪些

對無功功率的補償，有兩種方法和兩種形式。通過補償可以提高電網的功率因數。
自然補償和人工補償兩種方法：
（1）自然補償。這是通過減少負載對無功功率的需求來實現的無功補償。這方面的技術措施如避免電動機空載、輕載運行，電焊機安裝空載自停裝置等等。
（2）人工補償。這是在感性負載兩端並聯適當容量的電容器，利用電容與電感相反的性質，補償感性負載的無功功率。由於在電網上幾乎70%是感性負載（如電機，變壓器），所以這種方法被廣泛採用。
個別補償和集中補償兩種形式：
（1）個別補償。又叫就地補償，是把補償裝置分別設在每個負載的控制裝置上。適用於大功率而且固定的負載。
（2）集中補償。把補償裝置設在總配電裝置或分路配電裝置上。適用於負載功率不大而數量又較多的用電場所。
低壓就地補償的優點是：
1、從源頭上轉化了無功能量，能夠減少大量的線路損耗能量，提高配變利用率，降低了視在功率；
2、用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出；
3、具有單個設備、佔位小、安裝容易，真實有效的減少大量的視在功率，節電（節能）效果顯著的優點。
缺點是：
1、一次性投資金額較大，但是收益更大。
2、是負荷的變化補償量也要跟隨改變，對自動補償控制器的響應要求高，而且要精確補償的話補償電容就不能容量過高，造成加一組就過補償，減一組又不夠現象。
3、不容易測量單機節電效果，只有所在變壓器系統內的所有感性設備都加裝低壓就地無功補償，才能夠真實的測量到節電效果。

❸ 為什麼要無功補償，低壓無功補償櫃是怎麼自動工作的

1、要了抄解無功補償，必須先了解功襲率因數。
功率因數，是用來衡量用電設備（包括：廣義的用電設備，如：電網的變壓器、傳輸線路，等等）的用電效率的數據。
功率因數的定義公式：功率因數＝有功功率/視在功率。
有功功率，是設備消耗了的，轉換為其他能量的功率。
無功功率，是維持設備運轉，但是並不消耗的能量。他存在於電網與設備之間，是電網和設備不可缺少的能量部分。但是無功功率如果被設備佔用過多，就造成電網效率低下，使得線損高浪費嚴重為了減少電網的無功傳送，電業局就要求用戶在用電端，給自身設備提供無功功率，這種提供無功功率的行為，就是無功補償。提供無功功率的補償設備，稱之為：無功補償裝置。
2、至於如何實現自動工作是在補償裝置一般裝有自動控制器，通過採集用戶電流電壓作為計算數據，根據功率因數或無功功率發出投切信號給投切開關實現自動工作。還有一些基本保護功能。

❹ 自動無功補償裝置的原理

感抗和容抗都是消耗無功功率，其阻抗值為虛數jb，
與電阻一起構成的阻抗為Z=a+jb形式的復數。
此復數的模長為負載的實際耗電功率。
而功率因數則等於該向量與X軸夾角的餘弦值。

❺ 無功補償有幾種方式

提高功率因數的主要方法是採用低壓無功補償技術，通常採用的方法主要有3種：隨機補償、隨器補償、跟蹤補償。

（1）隨機補償

隨機補償就是將低壓電容器組與電動機並接，通過控制、保護裝置與電機，同時投切。隨機補償適用於補償電動機的無功消耗，以補勵磁無功為主，此種方式可較好地限制用電單位無功負荷。

隨機補償的優點：用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，而且不需頻繁調整補償容量。具有投資少、佔位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低等。

（2）隨器補償

隨器補償是指將低壓電容器通過低壓保險接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配變在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配變空載無功是用電單位無功負荷的主要部分，對於輕負載的配變而言，這部分損耗占供電量的比例很大，從而導致單位電價的增加。

隨器補償的優點：接線簡單、維護管理方便，能有效地補償配變空載無功，限制農網無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低無功網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償最有效的手段之一。

（3）跟蹤補償

跟蹤補償是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，將低壓電容器組補償在大用戶0.4kV母線上的補償方式。適用於100kVA以上的專用配變用戶，可以替代隨機、隨器兩種補償方式，補償效果好。

跟蹤補償的優點：運行方式靈活，運行維護工作量小，比前兩種補償方式壽命相對延長、運行更可靠。應優先選用跟蹤補償方式。

❻ 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。

❼ 無功補償的基本原理和具體實現方式

無功復功率補償，簡稱無功制補償，在電子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。

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。

❽ 無功補償裝置幾種常見類型比較

電力系統無功補償裝置:
一. 靜態補償:
電容補償櫃的控制器測出電路的功率因數並決定要補償的電容器，並投入電容器補償，需要一定的時間。特別是某個或幾個電容器從電路中切除後需要有一定的時間間隔進行放電，才可以再次投入。有的負載變化快，這時電容器的切除、投入的速度跟不上負載的變化，所以稱為靜態補償。靜態補償的優點：價格低，初期的投資成本少，無漏電流。缺點：涌流大，影響接觸器的使用壽命，應用時要採取限流措施(如採用限流接觸器)。
二.動態補償:
採用晶閘管控制電容器的接入和切除，選擇電路上電壓和電容器上電壓相等時投入、切除，此時流過晶閘管和電容器的電流為零。解決了電容器投入時的涌流問題。動態補償的優點：涌流小、無觸點、使用壽命長、投切速度快(小於20ms)。缺點：價格高、發熱嚴重、耗能、有漏電流。並聯電容器無功補償方式按照電容器安裝地點的不同又可分為集中補償、分組補償和就地補償。
1．分組補償方式：將電容器組安裝在功率因數較低的終端配電所高壓或低壓母線上，也稱作分散補償。這種方式與集中補償方式有相同的優點，僅無功補償的容量較小，但是分組補償效果明顯，使用比較普遍。
2．集中補償方式：將電容器組直接安裝在變電所的6～10KV母線上，用來提高整個變電所的功率因數，使變電所在供電范圍內無功功率基本平衡。可以減少高壓線路的無功損耗，而且能夠提高供電電壓質量。
3．就地補償方式：將電容器組安裝在非同步電機或者電感性用電設備附近，就地進行無功功率補償。這種補償方式既能夠提高用電設備供電迴路的功率因數，又能改善用電設備的電壓質量，對中小型設備十分適用。