静态无功补偿装置毕业设计

① 谁有SVC（静态无功补偿装置）的资料，我最近需要学习这方面的知识！希望大侠可以帮忙发我qq343226828

SVC也叫无功补偿发生器（属第2代无功补偿，第3代是svg），
常见的SVC有四种形式：
TCR(晶闸管控制电抗器)、TSC(晶闸管投切电容器)、
TCT(晶闸管控制高漏抗变压器)、SR(自饱和型电抗器)、MCR等。
目前市场上tcr+\tsc+\tfc+相对较多。
一、TCR(svc)的特点：1．可以进行连续感性或者进行容性无功调节；2．能进行分相调节；3．吸收滤波能力差；4．噪声偏大；损耗相对也偏大； 6．动态响应时间稍慢； 7．自身有谐波分量产生；8．不可直接与超高压相连，需加装变压器； 9.占地面积大，能补偿但不吸收无功；10.受系统电压影响；11、svc会产生谐波引起谐振。
二、SVG也叫静止无功发生器，利用大功率电力电子器件（IGBT）构成一个自换相变流器，通过电压源逆变技术提供超前和滞后的无功，实现无功补偿。
特点是：1．可以实时连续大范围无功调节；2．输出的电流于系统电压无关（不受电压波动影响）；3．吸收滤波能力较强；4．噪声小；损耗小； 6．响应时间小于5ms，7．产生谐波分量非常小；8．可直接与超高压相连；9．性价比高；10.占地面积仅SVG的1/2或1/3，能补偿-40～0～+40之间无功。
SVG的特性中可以看出负荷补偿方面，较传统的SVC有更大的优越性，特别是在机车、电弧炉等冲击负荷补偿方面。
目前的SVG的价格明显高于SVC，同容量的价格基本是倍数，但占地小。

② 静止无功补偿装置是什么，有什么作用，适用范围，通俗易懂些

静止无功补偿装置也称手动投入无功补偿装置，其作用是负面的，不根据负载回力率情况维持原答有投入的无功补偿量，在负载过小或力率偏高时，就会出现过补偿，无功电流倒供电网，导致功率因数反而偏低(无功电表行度偏快)。适用范围：负载力率普遍过低而有富余电工人员不断监察、投、切以保持合适无功补偿量的场合应用。

③ 求静态无功补偿器原理

2 工作原理
单独的TCR由于只能提供感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。并联上电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率，因而可以将补偿器的总体无功电流偏置到可吸收容性无功的范围内。另外，并联电容器串上小的调谐电抗器还可兼做滤波器，以吸收TCR产生的谐波电流。通过控制与电抗器串联的反并联晶闸管的导通角，既可以向系统输送感性无功电流，又可以向系统输送容性无功电流。由于该补偿装置响应时间快（小于半个周波），灵活性大，而且可以连续调节无功输出，所以目前在我国的输电系统和工业企业中应用最为广泛。
TCR+FC型SVC的基本原理图如图1，补偿前及补偿后电压电流示意图如图2、图3。单相的TCR由两个反并联的晶闸管与电抗器串联而成，而三相一般采用三角形接法。图中，QS为系统供给的无功功率；QL为负载无功功率，它是随机变化的；QC为滤波器提供的容性无功功率，是固定不变的；QR为TCR提供的感性无功，它是可以调节的。
QS=QL+QR-QC
当负荷发生扰动变化时，SVC通过调节晶闸管的触发角从而调节TCR发出的感性无功，使得QR 总能弥补QL的变化。这样的电路并入到电网中相当于△QS=△QL+△QR=0。这就是TCR+FC型静止无功补偿装置对无功功率进行动态补偿的原理。
将此电路并联到电网上，就相当于交流调压器电路接入电感性负载，此电路的有效相移范围为90o～180o。当触发角α=90o时，晶闸管全导通，导通角δ=180o，此时电抗器吸收的无功电流最大。根据导通角与补偿器等效导纳之间的关系式：
BL=BLmax(δ-sinδ)/π
其中BLmax=1/XL。可知，增大导通角即可增大补偿器的等效导纳，这样就会减小补偿电流中的基波分量，所以通过调整触发角的大小就可以改变补偿器所吸收的无功分量，达到调整无功功率的目的。

图1 TCR+FC型SVC的基本原理图

图2 SVC投入前欠补偿，电压超前电流45°，cosφ=0.707

图3 SVC投入后完全补偿，电流、电压重合，cosφ=1

3 应用领域
（1）电弧炉作为非线性及无规律负荷接入电网，将会对电网产生一系列不良影响，其中主要影响有：导致电网三相严重不平衡，产生负序电流，产生高次谐波，其中普遍存在如2、4偶次谐波与3、5、7次等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更为复杂化，存在严重的电压闪变，功率因数低。
SVC具有快速动态补偿、响应速度快的特点，它可向电弧炉快速提供无功电流并且稳定母线电网电压，最大限度地降低闪变的影响，SVC具有的分相补偿功能可以消除电弧炉造成的三相不平衡，滤波装置可以消除有害的高次谐波并通过向系统提供容性无功来提高功率因数。
（2）轧机及其他大型电机对称负载引起电网电压降及电压波动，严重时使电气设备不能正常工作，降低了生产效率，使功率因数降低；负载在传动装置中会产生有害的高次谐波，主要是以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频，会使电网电压产生严重畸变。安装SVC系统可解决上述问题，保持母线电压平稳，无谐波干扰，功率因数接近1。
（3）城市二级变电站（66kv/10kv）:在区域电网中，一般采用分级投切电容器组的方式来补偿系统无功，改善功率因数，这种方式只能向系统提供容性无功，并且不能随负载变化而实现快速精确调节，在保证母线功率因数的同时，容易造成向系统倒送无功，抬高母线电压，危害用电设备及系统稳定性等问题。
TCR结合固定电容器组FC或者TCR+TSC可以快速精确的进行容性及感性无功补偿，稳定母线电压、提高功率因数。并且，在改造旧的补偿系统时，在原有的固定电容器组的基础上，只需增加晶闸管相控电抗器（TCR）部分即可，用最少的投资取得最佳的效果，成为改善区域电网供电质量的最有效方法。
（4）电力机车供电:电力机车运输方式在保护环境的同时也对电网造成了严重的“污染”，因电力机车为单相供电，这种单相负荷造成供电网的严重三相不平衡及较低的功率因数，目前世界各国解决这一问题的唯一途径就是在铁路沿线适当位置安装SVC系统，通过SVC的分相快速补偿功能来平衡三相电网，并通过滤波装置来提高功率因数。
（5）矿用提升机：提升机作为大功率、频繁启动、周期性冲击负荷以及采用硅整流装置对电网造成的无功冲击和高次谐波污染等危害不仅危及电网安全，同时也造成提升机过电流、欠电压等紧停故障的发生，影响了矿井生产。因此对提升机供电系统进行无功动态补偿和高次谐波治理，对于提高矿井提升机和电网的安全运行可靠性、提高企业的经济效益意义巨大。
提升机单机装机功率大，在矿井总供电负荷中占的比重较大。伴随煤矿生产规模的扩大、井筒的加深，要求配套的提升机装置容量也越来越大，单机容量已达到2000～3000kW，有的甚至达到5400kW，单斗提升装载量达34t。这么大的负载启动将对电网造成很大的冲击电流，无功电流成分较大，功率因数较低。所以大功率提升机对供电电网的容量和稳定性要求更高。
其中大功率提升机主要的问题是：
 引起电网电压降低及电压波动；
 高次谐波，其中普遍存在如2、4次偶次谐波与3、5等奇次谐波共存的状况，使电压畸变更趋复杂化；
 功率因数低；
彻底解决上述问题的方法是用户必须安装具有快速响应速度的动态无功补偿器(SVC)。SVC系统响应时间小于lOms，完全可以满足严格的技术要求。
（6）远距离电力传输：全球电力目前正在趋向于大功率电网，长距离输电，高能量消耗，同时也迫使输配电系统不得不更加有效，SVC可以明显提高电力系统输配电性能，这已在世界范围内得到了广泛的证明，即当在不同的电网条件下，为保持一个平衡的电压时，可在电网的一处或多处适合的位置上安装SVC，以达到如下目的：
 稳定弱系统电压、减少传输损耗
 增加传输动力，使现有电网发挥最大功率
 提高瞬变稳态极限
 增加小干扰下的阻尼
 增强电压控制及稳定性
 缓冲功率振荡
（7）其他通用领域
油田，水泥化工等领域随着节能改造的有着较多的传动及变频调速等电力电子装置，其产生有害的高次谐波危害其他用电设备，导致用电效率降低，其他用电设备发热寿命降低。

④ 静止无功补偿器的工作原理及结构

无功补偿器是一种补偿装置，

原理：在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

结构电路参考下图：

⑤ 什么叫智能型无功补偿控制器

我是设计院的，我们单位现在补偿一般选择WMRC07！
下面是他的特点！ 既然你做毕业设计，那我就把我以前整理的无功补偿的都发给你吧！

WMRC07模块化智能无功补偿装置，装置主要特点有：
(1)模块化结构。将数据检测、投切机构、电容器、保护、通信等所有功能元件集成在一个单元内，形成标准化模块，结构与功能模块化，根据用户不同要求自由组合，便于设备在使用现场的维修与调整。
(2)先进的智能投切装置。可控硅和路由无功耗开关无缝软连接，采用微机智能控制，实现过零投切，投切成功后，无功耗开关投入，可控硅再退出，运行功耗低、涌流小、谐波影响微弱，可控硅、无功耗开关和控制电路的使用寿命长。
(3)通信。充分地考虑设备的可持续性使用，采用标准的R$232、R$485接口，也可根据用户特殊要求配置Mc)dem、现场总线、红外、蓝牙等，与配网自动化装置有机结合。(4)采用智能型无功控制策略。以无功功率为控制物理量，以用户设定的功率因数为投切参考值，静态补偿与动态补偿相结合，三相共补与分相补偿相结合，稳态补偿号陕速跟踪补偿相结合，依据模糊控制理论智能选择电容器组合，自动及时地投切电容器补偿无功功率容量。根据配电装置三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合，依据“取平补齐"的原则投人电网，提高补偿精度。电压智能控制，以无功功率为投切限值，可设置投切延时，延时时间可调,既可支持快速跟踪无功补偿,也可支持稳态补偿。
(5)采集三相电压、三相电流信号、零序电压、零序电流及设备本身工况等数据，在线跟踪装置中无功的变化，依据模糊控制理论智能选择电容器组合，同时可对自身故障进行自诊断，通过显示屏和通信口可直接显示输出故障及其故障类型，利于现场故障查找和确诊。(6)高功率密度，融合电力电子、通信、计算机众多先进技术，模块体积小，功率密度高，一台无功补偿柜最大单柜容量达1000Kvar，单装置最大补偿容量达1100Kvar，单装置间可联网组成最大补偿容量11000Kvar。

无功功率补偿控制器
无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程，其功能也愈加完善。就国内的总体状况，由于市场的需求量很大，生产厂家也愈来愈多，其性能及内在质量差异很大，很多产品名不符实，在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为"XXX无功功率补偿控制器"，名称里出现的"无功功率"的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号，而不是产品的名称。
1.功率因数型控制器
功率因数用cosΦ表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时，线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。
* "延时"整定，投切的延时时间，应在10s-120s范围内调节 "灵敏度"整定，电流灵敏度，不大于0-2A 。
* 投入及切除门限整定，其功率因数应能在0.85（滞后）-0.95（超前）范围内整定。
* 过压保护设量
* 显示设置、循环投切等功能
这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现，又要兼顾补偿效果，这是一对矛盾，只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好，也无法祢补这种方式本身的缺陷，尤其是在线路重负荷时。举例说明：设定投入门限；cosΦ=0.95（滞后）此时线路重载荷，即使此时的无功损耗已很大，再投电容器组也不会出现过补偿，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不会再有补偿指令，也就不会有电容器组投入，所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
2. 无功功率（无功电流）型控制器
无功功率（无功电流）型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果，并能对补偿装置进行完善的保护及检测，这类控制器一般都具有以下功能：
* 四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosΦ、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备，由于是无功型的控制器，也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时，那怕cosΦ已达到0.99（滞后），只要再投一组电容器不发生过补，也还会再投入一组电容器，使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器，运算速度大幅度提高，使得富里叶变换得到实现。当然，不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定的差距。
3. 用于动态补偿的控制器
对于这种控制器要求就更高了，一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的，要求控制器抗干扰能力强，运算速度快，更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型，所以它具备静态无功型的特点。
目前，国内用于动态补偿的控制器，与国外同类产品相比有较大的差距，一是在动态响应时间上较慢，动态响应时间重复性不好；二是补偿功率不能一步到位，冲击电流过大，系统特性容易漂移，维护成本高、造成设备整体投资费用高。另外，相应的国家标准也尚未见到，这方面落后于发展。
三、滤波补偿系统
由于现代半导体器件应用愈来愈普遍，功率也更大，但它的负面影响就是产生很大的非正弦电流。使电网的谐波电压升高，畸变率增大，电网供电质量变坏。
如果供电线路上有较大的谐波电压，尤其5次以上，这些谐波将被补偿装置放大。电容器组与线路串联谐振，使线路上的电压、电流畸变率增大，还有可能造成设备损坏，再这种情况下补偿装置是不可使用的。最好的解决方法就是在电容器组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要使在工频情况下呈容性，以对线路进行无功补偿，对于谐波则为感性负载，以吸收部分谐波电流，改善线路的畸变率。增加电抗器后，要考虑电容端电压升高的问题。
滤波补偿装置即补偿了无功损耗又改善了线路质量，虽然成本提高较多，但对于谐波成分较大的线路还是应尽量考虑采用，不能认为装置一时不出问题就认为没有问题存在。很多情况下，采用五次、七次、十一次或高通滤波器可以在补偿无功功率的同时，对系统中的谐波进行消除。
无功动态补偿装置工作原理与结构特点
无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数，通过微机进行分析，计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。
例子:
一、SLTF型低压无功动态补偿装置：适用于交流50 Hz、额定电压在660 V以下，负载功率变化较大，对电压波动和功率因数有较高要求的电力、汽车、石油、化工、冶金、铁路、港口、煤矿、油田等行业。
基本技术参数及工作环境：
环境温度：-25oC~+40oC(户外型)；-5oC~+40oC (户内型)，最大日平均温度30oC
海拔高度：1000 m
相对湿度：< 85% (+25oC)
最大降雨：50 mm/10 min
安装环境：周围介质无爆炸及易燃危险、无足以损坏绝缘及腐蚀金属的气体、无导电尘埃。无剧烈震动和颠簸，安装倾斜度<5%。
技术指标：额定电压：220 V、380 V(50 Hz)
判断依据：无功功率、电压
响应时间：< 20 ms
补偿容量：90 kvar~900 kvar
允许误差：0~10%
二、SHFC型高压无功自动补偿装置：适用于6kV~10kV变电站，可在I段和II段母线上任意配置1~4组电容器，适应变电站的各种运行方式。
基本技术参数及工作环境：
正常工作温度：-15~+50oC，相对湿度<85%，海拔高度：2000 m
技术指标：额定电压：6 kV~10 kV
交流电压取样：100 V (PT二次线电压)
交流电流取样：0~5 A(若 PT 取 10 kV 侧二次 A、C 线电压时，CT 应取 B 相电流)
电压整定值：6~6.6 kV 10~11 kV 可调
电流互感器变比：200~5000 /5 A 可调
动作间隔时间；1~60 min可调
动作需系统稳定时间：2~10 min可调
功率因数整定：0.8~0.99 可调
技术特征：电压优先：按电压质量要求自动投切电容器，使母线电压始终处于规定范围。
自动补偿：依据无功大小自动投切电容器组，使系统不过压、不过补、无功损耗始终处于最小的状态。
记录监测：可自动或随时调出监测数据、运行记录、电压合格率统计表等 (选配)。
智能控制：在自动发出各动作控制指令之前，首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。
异常报警闭锁：当电容器控制回路继保动作、拒动和控制器失电时发出声光报警，显示故障部位和闭锁出口。
安全防护：手动可退出任一电容器组的自投状态，控制器自动闭锁并退出控制。
模糊控制：当系统处于电压合格范围的高端且在特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的难点。由于现场诸多因素，如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 而引起频繁动作是用户最为担扰的。应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素而使这一“盲区”得到合理解决。

⑥ 什么是无功补偿装置

无功补偿装置是改善电能质量措施涉及面很广，主要包括无功补偿、抑制谐波、降低电压波动和闪变以及解决三相不平衡等方面。
目前用于无功补偿和谐波治理的装置如：无源电力滤波器，该设备兼有无功补偿和调压功能，一般要根据谐波源的参数和安装点的电气特性以及用户要求专门设计；静止无功补偿装置（SVC）装置是一种综合治理电压波动和闪变、谐波以及电压不平衡的重要设备。有源电力滤波器（APF），APF是一种新型的动态抑制谐波和补偿无功的电力电子装置，它能对频率和幅值都发生变化的谐波和无功电流进行补偿，主要应用于低压配电系统。
其中无功补偿技术的发展经历了从同步调相机→开关投切固定电容→静止无功补偿器（SVC）→直到今天引人注目的静止无功发生器SVG（STATCOM）的几个不同阶段。
根据结构原理的不同，SVC技术又分为：自饱和电抗器型（SSR）、晶闸管相控电抗器型（TCR）、晶闸管投切电容器型（TSC）、高阻抗变压器型（TCT）和励磁控制的电抗器型（AR）。
随着电力电子技术，特别是大功率可关断器件技术的发展和日益完善，国内外还在研制、开发一种更为先进的静止无功补偿装置静止无功功率发生装置（SVG），虽然它们尚处在开发及试运行阶段，目前尚未形成商品化，但SVG凭借着其优越的性能特点，在电力系统中的应用将越来越广泛。
各种无功设备各自特点如下：
1）同步调相机：响应速度慢，噪音大，损耗大，技术陈旧，属淘汰技术；
2）开关投切固定电容：慢响应补偿方式，连续可控能力差；
3）静止无功补偿器（SVC）：目前相对先进实用技术，在输配电电力系统中得到了广泛应用；
4）静止无功发生器SVG（STATCOM）：目前虽然有技术上局限性，属少数示范工程阶段，但SVG是一种更为先进的新型静止型无功补偿装置，是灵活柔性交流输电系统（FACTS）技术和定制电力（CP）技术的重要组成部分，现代无功功率补偿装置的发展方向。

⑦ 关于电容补偿柜毕业设计怎么做

这要根据你具体想往什么方向发展了
还要有足够的工作经验
如果你是学生的话
这个东西十有八九你做不好
不是看不起你，东西太多了
柜内布局和配置基本是每次都有变化
我是做这一行的
基本没有遇到过两个合同是一模一样的

柜内任意一个元件都可构成研究方向
另外还有高低压之分
不知道你想研究点什么东西
现在给你个范文
你可以借鉴一下

浅谈智能型低压无功补偿开关的开发设计
周建民
林德焱(江汉大学物理与信息工程学院,湖北武汉 430056)摘 要:智能型低压无功补偿开关集合了接触器和晶闸管无功补偿电容器投切开关的优点,具有功耗低、无冲击、无畸变的显著特点。关键词:开关; 无功补偿; 晶闸管中图分类号:TM531.4 文献标识码:B 文章编号:1002 0349(2005)02 0025 min,LINDe yan(,Wuhan430056,China)Abstract:Intelligentlow ,whichiscombinatedwithcontac torsandtriacs,. powerdissipation,noshockandnocurrent distortion.Keywords:Switch; Reactivecompensation; Triacs1
概述
用接触器投切无功补偿电容器会产生很大的冲击电流,对电网造成干扰;由于投切补偿电容器瞬间接触器主触头拉弧现象,导致接触器主触头烧损,影响无功补偿装置的正常运行;由于接触器动作速度较慢,且寿命有限,所以不适用于需要快速频繁投切补偿电容器的场合。近些年,晶闸管投切补偿电容器装置(TSC)较好的解决了用接触器投切无功补偿电容器装置存在的问题。由于晶闸管是无触点开关,其使用寿命可以很长,而且晶闸管的投入时刻可以精确控制,能做到快速无冲击的将补偿电容接入电网,大大降低了对电网的冲击,保护了补偿电容器。但晶闸管存在两个主要问题,其一是功耗问题,由于晶闸管导通时有一定压降,所以长时间工作会产生较大有功损耗,产生的热量需用风扇解决通风散热问题;其二是晶闸管的交越失真现象造成电流波形畸变,产生谐波电流。随着人们对低压无功补偿重视程度的提高,低压无功补偿装置在城网、农网、工厂企业的安装数量迅猛增加。因此开发一种兼具接触器开关和TSC优点的投切装置,对提高低压无功补偿装置的可靠性,降低能源损耗有重大意义。我们开发的智能型低压无功补偿开关利用晶闸管投切补偿电容冲击无拉弧的优点,利用接触器长期运行低功耗无波形畸变的优点,将两者合二为一,分工合作,达到满足效果。2 基本原理和主电路智能型低压无功补偿开关的主回路接线如图1所示。图中双向晶闸管S1、S2和接触器K1、K2、K3共同组成主开关,S1、S2主要实现将补偿电容无冲击
图1 主回路接线图地投入电网或从电网断开的功能,K1、K3在S1、S2可靠接通后闭合,将S1、S2短路,实现正常运行功能,K2实现接通或切断电路的功能,但无电流。它们投入补偿电容器的动作顺序是首先将K2闭合,然后分别将晶闸管S1、S2选相接通,再将接触器K1、K3闭合;从系统切除补偿电容的动作顺序时,首先在S1、S2接通的情况下断开K1、K3,然后停止S1、S2的触发信号,最后断开K2。投入补偿电容器的过程中,K2闭合后,电路未形成回路,无电流,晶闸管S1、S2采用选相接通方式,即在接触器端口间电压为0V时刻触发晶闸管导通,这种投入方式不会产生过电压,过电流倍数可以控制在2倍额定电流以内。切除补偿电容器过程中,停止S1、S2的触发信号后,电容电流过零时,晶闸管自然关断,不会对电网造成冲击。K1、K3接通和断开都是在S1、S2旁路导通的条件下完成,所以断口不会拉弧;K2不投切电流,断口也不会拉弧。这种投切方式有效保护了接触器主触头,大大延长接触器的使用寿命。3 控制板和工作时序S1、S2和K1、K2、K3的动作由控制板控制,控制板的核心芯片采用89C2051单片机。控制板的工作原理如图2所示。单片机接受来自无功补偿控制器的投、切信号,高电平为投,低电平为切。89C2051接受到投切补偿电容信号后,即按照设计的动作顺序,分别给K1、S1、S2、K2、K3发出相应的信号。为了保证动作可靠,每两个动作信号之间时间间隔200ms以上,这样保证每次动作之前,前一次动作的暂态过程已经结束,其动作的时序和时间间隔如图3和图4所示,其中图3中的S1、S2触发信号的投入点分别在K1和K2断口电压过零时。 悺⊥? 控制板的工作原理 姟⊥? 投入补偿电容时序 Z 图4 切断补偿电容时序本开关适用于补偿电容器三角形连接或Y形连接方式中性点不接地。每次切除补偿电容器时都在S1、S2电流过零时自然切断,此时电容器电压达到峰值(正或负),断流后电容器开始通过自放电电阻放电,电容器电压逐步降低。为了降低补偿电容器再次投入时造成的电流、电压冲击,《低压无功补偿控制器订货技术条件》(DL/T597-1996)要求“投切动作间隔时间不小于300ms”。这一规定主要是针对接触器开关而定的,如果补偿电容器重新投入电网瞬间,电容器残压与电网电压相等,即可降低突然投入补偿电容器对电网的冲击。由于电容电压与电容电流的相位差为90°,即使在电压同相时投入补偿电容器,也可能产生不超过两倍额定电流的冲击电流。为了降低冲击电流幅值,我们采用精确同步措施,保•62•电力电容器 2005年 第2期

证在晶闸管两端电压过零时可靠触发。为了保证晶闸管的可靠性,我们选择元件时留有一定裕度。同步信号检测是保证晶闸可靠工作和降低投入补偿电容器对电网冲击的关键,我们用过零比较电路实现同步。当晶闸管两端电压为零时,过零比较电路向单片机89C2051发出信号,单片机接受到过零信号,立即向相应的控制端口发出触发信号,经功率放大、隔离后去触发晶闸管。由于晶闸管S1、S2是短时工作制,所以无需加装散热器。4 其他问题作为主开关元件,一般无功补偿开关数量与补偿电容器数量一一对应,每台低压无功补偿电容柜内可能需要若干台复合开关。尽量减小单台复合开关的体积是电路和结构设计时必须考虑的重要因素。采取必须的保护措施,保证在非正常情况下元件的安全性,特别是接触器和晶闸管,在过压、欠压和突然失压等异常情况下,都必须受到可靠的保护。为了提高装置的可靠性,抗干扰、抗冲击等都是开发过程的主要内容。5 结束语智能型低压无功补偿开关综合了接触器和晶闸管投切无功补偿电容器的优点,具有对电网冲击小,功耗低,无波形畸变等显著优点。该开关对来自于主控制器的信号无特殊要求,比较易于实现,即使现有的无功补偿柜稍加改造即可应用,所以可以大面积推广此类开关作为接触器的替代产品。参考文献:[1] 谷永刚,肖国春,王兆安.晶闸管投切电容器技术的进展[J].高压电器,2003,(2):49-52.[2] 高宇英,刘乾业.智能型低压无功补偿装置若干问题的探讨[J].电力电容器,2002,(2):43-47.[3] 王兆安,杨君,刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京:机械工业出版社,1998.作者简介:周建民(1955-),男,河北人,副教授,硕士,主要从事输配电方面的研究。Email:[email protected](上接第13页)同一串联段上的并联台数(降低电容器的爆破能量),二则有较高的保护灵敏度,故在特大容量(例如单组容量在30Mvar及以上)的电容器组中多有采用。在实用的电容器组容量(32064～64126)kvar范围内,只有在60120kvar时采取3个单星形支路(即3×20040kvar)应用相电压差动保护或开口三角电压保护方式以外,其他均采用双星形中性点不平衡电流保护,故在容量占用率统计时两者均趋下降。4 结语通过对电容装置的数据/信息的统计分析得出的电容器组接线(保护)方式的选序,以及本文第3节中阐述意见,可供工程设计参考。对于容量为30Mvar及以上的特大容量电容器组,从统计数据来看,系采用双星形中性点不平衡电流保护方式居多,但并不排斥其他方式,故应结合实际运行经验,对各种方案进行技术经济比较之后择优选用。作者简介:杨昌兴(1940-),男,福建人,教授级高工,从事电力系统无功补偿研究。2004年《电力电容器》杂志合订本出版 为满足广大读者要求,2004年《电力电容器》合订本已经出版。合订本包括单行本全部内容及广告页。需要者按以下方法订购。合订本单价50元(含邮费)。 1 银行汇款: 收款单位:西安电力电容器研究所帐 号:3700021809004002111开户行:工行土门支行 2 邮局汇款: 地 址:西安市桃园路10号 西安电力电容器研究所联系人:高耀霞 平 怡 邮 编:710082 电 话:(029)84221423•72•2005年 第2期 浅谈智能型低压无功补偿开关的开发设计

⑧ 关于无功功率补偿的毕业设计怎么写

为你提供提纲

摘 要 I
ABSTRACT
目录 II
第一章 绪论
1．1研究背景
1．2无功补偿装置的发展状况
1．3 本课题主要研究的内容
第二章 无功补偿的原理
2．1 无功补偿的原理
2．2 低压电网中的几种无功补偿的方式
2．3确定补偿容量的几种方法
2．4 本章小结
第三章 硬件设计
3．1 无功补偿装置的技术要求
3．2硬件介绍
3．3模拟信号调理电路
3．4 输出控制电路
3．5 本章小结
第四章 软件设计
4．1 投切原则
4．2功率因数计算
4．3 本章小结
第五章 总结与展望
致谢
参考文献：
附录1：外文翻译及资料
A1.1实际中的谐波和无功补偿
A1.2 Harmonics and Reactive Power Compensation in Practice
附录2： 装置结构硬件图
附图1
附录3 ：软件程序
A3.1 主程序

⑨ 跪求无功补偿复合开关的原理和设计

无功补偿 无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
一、按投切方式分类:
1. 延时投切方式
延时投切方式即人们熟称的"静态"补偿方式。这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，电容器造成损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
下面就功率因数型举例说明。当这个物理量满足要求时，如cosΦ超前且>0.98，滞后且>0.95，在这个范围内，此时控制器没有控制信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投入。当检测到cosΦ不满足要求时，如cosΦ滞后且<0.95，那么将一组电容器投入，并继续监测cosΦ如还不满足要求，控制器则延时一段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。当检测到超前信号如cosΦ<0.98,即呈容性载荷时，那么控制器就逐一切除电容器组。要遵循的原则就是：先投入的那组电容器组在切除时就要先切除。如果把延时时间整定为300s，而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为30分钟，切除也这样。在这段时间内无功损失补只能是逐步到位。如果将延时时间整定的很短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况。当控制器监测到cosΦ〈0.95，迅速将电容器组逐一投入，而在投入期间，此时电网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除，周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质有密切关系，所以说这个参数需要根据现场情况整定，要在保证系统安全的情况下，再考虑补偿效果。
2. 瞬时投切方式
瞬时投切方式即人们熟称的"动态"补偿方式，应该说它是半导体电力器件与数字技术综合的技术结晶，实际就是一套快速随动系统，控制器一般能在半个周波至1个周波内完成采样、计算，在2个周期到来时，控制器已经发出控制信号了。通过脉冲信号使晶闸管导通，投切电容器组大约20-30毫秒内就完成一个全部动作，这种控制方式是机械动作的接触器类无法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿装置有着广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制造这类装置且有的生产厂已经生产出很不错的装置。当然与国外同类产品相比从性能上、元器件的质量、产品结构上还有一定的差距。
动态补偿的线路方式
(1)LC串接法原理如图1所示
这种方式采用电感与电容的串联接法，调节电抗以达到补偿无功损耗的目的。从原理上分析，这种方式响应速度快，闭环使用时，可做到无差调节，使无功损耗降为零。从元件的选择上来说，根据补偿量选择1组电容器即可，不需要再分成多路。既然有这么多的优点，应该是非常理想的补偿装置了。但由于要求选用的电感量值大，要在很大的动态范围内调节，所以体积也相对较大，价格也要高一些，再加一些技术的原因，这项技术到目前来说还没有被广泛采用或使用者很少。
(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关，较常采用的接线方式如图2。图中BK为半导体器件，C1为电容器组。这种接线方式采用2组开关，另一相直接接电网省去一组开关，有很多优越性。
作为补偿装置所采用的半导体器件一般都采用晶闸管，其优点是选材方便，电路成熟又很经济。其不足之处是元件本身不能快速关断，在意外情况下容易烧毁，所以保护措施要完善。当解决了保护问题，作为电容器组投切开关应该是较理想的器件。动态补偿的补偿效果还要看控制器是否有较高的性能及参数。很重要的一项就是要求控制器要有良好的动态响应时间，准确的投切功率，还要有较高的自识别能力，这样才能达到最佳的补偿效果。
当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令（投入一组或多组电容器的指令），此时由触发脉冲去触发晶闸管导通，相应的电容器组也就并人线路运行。需要强调的是晶闸管导通的条件必须满足其所在相的电容器的端电压为零，以避免涌流造成元件的损坏，半导体器件应该是无涌流投切。当控制指令撤消时，触发脉冲随即消失，晶闸管零电流自然关断。关断后的电容器电压为线路电压交流峰值，必须由放电电阻尽快放电，以备电容器再次投入。
元器件可以选单项晶闸管反并联或是双向晶闸管，也可选适合容性负载的固态接触器，这样可以省去过零触发的脉冲电路，从而简化线路，元件的耐压及电流要合理选择，散热器及冷却方式也要考虑周全。
3.混合投切方式
实际上就是静态与动态补偿的混合，一部分电容器组使用接触器投切，而另一部分电容器组使用电力半导体器件。这种方式在一定程度上可做到优势互补，但就其控制技术，目前还见到完善的控制软件，该方式用于通常的网络如工矿、小区、域网改造，比起单一的投切方式拓宽了应用范围，节能效果更好。补偿装置选择非等容电容器组，这种方式补偿效果更加细致，更为理想。还可采用分相补偿方式，可以解决由于线路三相不平行造成的损失。
4. 在无功功率补偿装置的应用方面，选择那一种补偿方式，还要依电网的状况而定，首先对所补偿的线路要有所了解，对于负荷较大且变化较快的工况，电焊机、电动机的线路采用动态补偿，节能效果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用静态补偿方式，也可使用动态补偿装置。一般电焊工作时间均在几秒钟以上，电动机启动也在几秒钟以上，而动态补偿的响应时间在几十毫秒，按40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相对的稳态过程，动态补偿装置能完成这个过程。
二、无功功率补偿控制器
无功功率补偿控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型。选择那一种物理控制方式实际上就是对无功功率补偿控制器的选择。控制器是无功补偿装置的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。十几年来经历了由分立元件--集成线路--单片机--DSP芯片一个快速发展的过程，其功能也愈加完善。就国内的总体状况，由于市场的需求量很大，生产厂家也愈来愈多，其性能及内在质量差异很大，很多产品名不符实，在选用时需认真对待。在选用时需要注意的另一个问题就是国内生产的控制器其名称均为"XXX无功功率补偿控制器"，名称里出现的"无功功率"的含义不是这台控制器的采样物理量。采样物理量取决于产品的型号，而不是产品的名称。
1.功率因数型控制器
功率因数用cosΦ表示，它表示有功功率在线路中所占的比例。当cosΦ=1时，线路中没有无功损耗。提高功率因数以减少无功损耗是这类控制器的最终目标。这种控制方式也是很传统的方式，采样、控制也都较容易实现。
* "延时"整定，投切的延时时间，应在10s-120s范围内调节 "灵敏度"整定，电流灵敏度，不大于0-2A 。
* 投入及切除门限整定，其功率因数应能在0.85（滞后）-0.95（超前）范围内整定。
* 过压保护设量
* 显示设置、循环投切等功能
这种采样方式在运行中既要保证线路系统稳定、无振荡现象出现，又要兼顾补偿效果，这是一对矛盾，只能在现场视具体情况将参数整定在较好的状态下工作。即使调整的较好，也无法祢补这种方式本身的缺陷，尤其是在线路重负荷时。举例说明：设定投入门限；cosΦ=0.95（滞后）此时线路重载荷，即使此时的无功损耗已很大，再投电容器组也不会出现过补偿，但cosΦ只要不小于0.95，控制器就不会再有补偿指令，也就不会有电容器组投入，所以这种控制方式建议不做为推荐的方式。
2. 无功功率（无功电流）型控制器
无功功率（无功电流）型的控制器较完善的解决了功率因数型的缺陷。一个设计良好的无功型控制器是智能化的，有很强的适应能力，能兼顾线路的稳定性及检测及补偿效果，并能对补偿装置进行完善的保护及检测，这类控制器一般都具有以下功能：
* 四象限操作、自动、手动切换、自识别各路电容器组的功率、根据负载自动调节切换时间、谐波过压报警及保护、线路谐振报警、过电压保护、线路低电流报警、电压、电流畸变率测量、显示电容器功率、显示cosΦ、U、I、S、P、Q及频率。
由以上功能就可以看出其控制功能的完备，由于是无功型的控制器，也就将补偿装置的效果发挥得淋漓尽致。如线路在重负荷时，那怕cosΦ已达到0.99（滞后），只要再投一组电容器不发生过补，也还会再投入一组电容器，使补偿效果达到最佳的状态。采用DSP芯片的控制器，运算速度大幅度提高，使得富里叶变换得到实现。当然，不是所有的无功型控制器都有这么完备的功能。国内的产品相对于国外的产品还存在一定的差距。
3. 用于动态补偿的控制器
对于这种控制器要求就更高了，一般是与触发脉冲形成电路一并考虑的，要求控制器抗干扰能力强，运算速度快，更重要的是有很好的完成动态补偿功能。由于这类控制器也都基于无功型，所以它具备静态无功型的特点。
目前，国内用于动态补偿的控制器，与国外同类产品相比有较大的差距，一是在动态响应时间上较慢，动态响应时间重复性不好；二是补偿功率不能一步到位，冲击电流过大，系统特性容易漂移，维护成本高、造成设备整体投资费用高。另外，相应的国家标准也尚未见到，这方面落后于发展。
三、滤波补偿系统
由于现代半导体器件应用愈来愈普遍，功率也更大，但它的负面影响就是产生很大的非正弦电流。使电网的谐波电压升高，畸变率增大，电网供电质量变坏。
如果供电线路上有较大的谐波电压，尤其5次以上，这些谐波将被补偿装置放大。电容器组与线路串联谐振，使线路上的电压、电流畸变率增大，还有可能造成设备损坏，再这种情况下补偿装置是不可使用的。最好的解决方法就是在电容器组串接电抗器来组成谐波滤波器。滤波器的设计要使在工频情况下呈容性，以对线路进行无功补偿，对于谐波则为感性负载，以吸收部分谐波电流，改善线路的畸变率。增加电抗器后，要考虑电容端电压升高的问题。
滤波补偿装置即补偿了无功损耗又改善了线路质量，虽然成本提高较多，但对于谐波成分较大的线路还是应尽量考虑采用，不能认为装置一时不出问题就认为没有问题存在。很多情况下，采用五次、七次、十一次或高通滤波器可以在补偿无功功率的同时，对系统中的谐波进行消除。
无功动态补偿装置工作原理与结构特点
无功动态补偿装置由控制器、晶闸管、并联电容器、电抗器、过零触发模块、放电保护器件等组成。装置实时跟踪测量负荷的电压、电流、无功功率和功率因数，通过微机进行分析，计算出无功功率并与预先设定的数值进行比较，自动选择能达到最佳补偿效果的补偿容量并发出指令，由过零触发模块判断双向可控硅的导通时刻，实现快速、无冲击地投入并联电容器组。

无功补偿常出现的问题
1、电容器损坏频繁。
2、电容器外熔断器在投切电容器组及运行中常发生熔断。
3、电容器组经常投入使用率低。
针对以上问题，我们认为有必要进行专题研究，对无功补偿设备进行综合整治，以达到无功补偿设备使用化运行，提高电网电压无功质量和电能合格率。针对上述情况我们分析可能存在的原因如下：
1、电容器损坏主要原因由于在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响，造成所选择的电压等级偏低，长期运行电容器将容易损坏。
2、电容器外熔断器经常发生熔断，主要是合闸涌流对熔断器的冲击或者熔断器额定电流的选择偏小造成的，或是不同电抗率组别的电容器组投切顺序不当所致。
电容器投入使用率低主要是由于在电容器容量选择及分配不当造成的。