無功補(bǔ)償培訓(xùn)資料

1、晉 城 集 團(tuán)培訓(xùn)資料杭州銀湖電氣設(shè)備有限公司目錄一、 無功補(bǔ)償?shù)幕A(chǔ)知識1、什么是功率、功率因數(shù)2、為什么需要提高功率因數(shù)3、無功補(bǔ)償?shù)幕驹?、無功補(bǔ)償?shù)姆椒?、無功補(bǔ)償?shù)囊饬x二、補(bǔ)償設(shè)備介紹 1、補(bǔ)償設(shè)備的種類2、主要元件及作用3、接線形式三、高壓無功補(bǔ)償成套裝置1、概述2、工作原理3、型號4、控制原則5、出廠試驗(yàn)四、操作維護(hù)事項(xiàng)1、安裝、調(diào)試2、通電步驟3、成套產(chǎn)品故障處理4、維護(hù)第一篇、基本概念1、有功功率，無功功率，視在功率，功率因數(shù)有功功率（P）： 實(shí)際為電器所吸收的電功率無功功率（Q）：交流電網(wǎng)中，由于有阻抗和電抗（感抗和容抗）的同時存在，電感和電容所儲的電能仍能回輸?shù)诫娋W(wǎng)，

2、這部分功率在電源與電抗之間進(jìn)行交換，交換而不消耗，稱為無功功率。視在功率（S）：在交流電網(wǎng)中，如負(fù)載是純電阻，電壓和電流是同相位，那么電壓和電流的乘積就是有功功率，但在有電感或電容的電路中，電壓和電流有著相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負(fù)載電路實(shí)際吸收的電功率，而是表面上的數(shù)值，叫做視在功率功率因數(shù)（COS）有功功率與視在功率的比值就是功率因數(shù) Q S P單相電路中：S=UXIP=U*I* cosQ=U*I* sinS=P2+Q2 三相電路中：S=3U*IP=3U*I* cosQ=3U*I* sinS=P2+Q2感性無功：感性負(fù)荷產(chǎn)生的無功（電機(jī)、變壓器等）容性無功：容性負(fù)荷產(chǎn)生的無功（電容

3、器）2、為什么要提高功率因數(shù)在一定的有功功率下，當(dāng)用戶企業(yè)cos越小，其視在功率也越大，為滿足用電的需要，供電線路和變壓器的容量也越大，這樣不僅增加供電投資，降低設(shè)備利用率，也將增加線路網(wǎng)損。負(fù)載的功率因數(shù)過低，供電設(shè)備的容量不能充分利用，在一定的電壓下向負(fù)載輸送一定的有功功率時，負(fù)載的功率因數(shù)越低，通過輸電線路的電流越大，導(dǎo)線電阻的能量損耗和導(dǎo)線阻抗會造成電壓降，所以功率因數(shù)是電力經(jīng)濟(jì)中的一個重要指標(biāo)。根據(jù)全國用電規(guī)則規(guī)定，在電網(wǎng)高峰負(fù)荷時，用戶的功率因數(shù)應(yīng)達(dá)到的標(biāo)準(zhǔn)：高壓用電的工業(yè)用戶和高壓用電裝有帶負(fù)荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為0.9以上，其它100KVA及以上電力用戶和大中型電

4、力排灌站，功率因數(shù)為0.85以上：農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為0.80以上。凡功率因數(shù)達(dá)不到上述規(guī)定的用戶，供電部門會在其用戶使用電費(fèi)的基礎(chǔ)上按一定比例對其進(jìn)行罰款。所以要提高用戶的功率因數(shù)，必須進(jìn)行無功補(bǔ)償。3、無功補(bǔ)償?shù)幕驹戆丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置與感性功率負(fù)荷并聯(lián)接在同一電路，當(dāng)容性負(fù)載釋放能量時，感性負(fù)荷吸收能量；而感性負(fù)荷釋放能量時，容性負(fù)荷卻在吸收能量，能量在兩種負(fù)荷之間交換。這樣感性負(fù)荷所吸收的無功功率可從容性負(fù)荷輸出的無功功率中得到補(bǔ)償，這就是無功功率補(bǔ)償?shù)幕尽?、無功補(bǔ)償?shù)姆椒o功功率補(bǔ)償?shù)姆椒ê芏?，采用電力電容器或采用具容性?fù)荷的裝置進(jìn)行補(bǔ)償。我們這里重點(diǎn)介紹電力電容器的補(bǔ)償方

5、法，電力電容器的補(bǔ)償有兩種方法：并聯(lián)補(bǔ)償和串聯(lián)補(bǔ)償兩種。 串聯(lián)補(bǔ)償：是把電容器直接串聯(lián)到高壓輸電線路上，以改善輸電線路參數(shù)，降低電壓損失，提高其輸送能力，降低線路損耗。這種補(bǔ)償方法的電容器稱做串聯(lián)電容器，應(yīng)用于高壓遠(yuǎn)距離輸電線路上，用電單位很少應(yīng)用。 并聯(lián)補(bǔ)償：是把電容器直接與被補(bǔ)償設(shè)備并接到同一電路上，以提高功率因數(shù)。這種補(bǔ)償方法所用的電容器稱作并聯(lián)電容器，用電企業(yè)都是采用這種補(bǔ)償方法。無功補(bǔ)償?shù)幕驹瓌t：無功就地平衡5、無功補(bǔ)償對電網(wǎng)的補(bǔ)償效益 1）、無功補(bǔ)償改善電能質(zhì)量 電網(wǎng)中無功補(bǔ)償設(shè)備的合理配置，與電網(wǎng)的供電電壓質(zhì)量關(guān)系十分密切。合理安裝補(bǔ)償設(shè)備可以改善電壓質(zhì)量。 負(fù)荷(P+Q)電壓

6、損失U簡化計算如下：                       U=(PR+QX)/U                       式中:U-線路額定電壓，kV  &#

7、160;                    P-輸送的有功功率，kW                       Q-輸送的無功功率，kvar    

8、60;                 R-線路電阻，                       X-線路電抗， 安裝補(bǔ)償設(shè)備容量Qc后，線路電壓降為U1，計算如下：      

9、                 U1=PR(QQc)X/U 很明顯，U1U，即安裝補(bǔ)償電容后電壓損失減小了。由式(1)、(2)可得出接入無功補(bǔ)償容量Qc后電壓升高計算如下：                       

10、  U-U1=QcX/U 由于越靠近線路末端，線路的電抗X越大，因此從(3)式可以看出，越靠近線路末端裝設(shè)無功補(bǔ)償裝置效果越好。 2）、無功補(bǔ)償降低電能損耗 安裝無功補(bǔ)償主要是為了降損節(jié)能，如輸送的有功P為定值，加裝無功補(bǔ)償設(shè)備后功率因數(shù) 由cos提高到cos1，因?yàn)镻UIcos，負(fù)荷電流I與 cos成反比，又由于PI2 R，線路的有功損失與電流I的平方成正比。當(dāng)cos升高，負(fù)荷電流I降低，即電流I降低，線路有功損耗就成倍降低。反之當(dāng)負(fù)荷的功率因數(shù)從1降低到cos時，電網(wǎng)元件中功率損耗將增加的百分?jǐn)?shù)為PL%，計算如下：      &#

11、160;           PL%(1/cos2-1)·100%  功率因數(shù)降低與功率損耗增加的百分?jǐn)?shù)之間的關(guān)系如表1。 表1 功率因數(shù)從1降低到左列數(shù)值 0.950.90.850.80.750.70.65電網(wǎng)元件中有功損耗增加百分?jǐn)?shù)% 1123385678104136功率因數(shù)提高對降低有功功率損耗的影響見表2。 表2 功率因數(shù)由右列數(shù)值提高到0.950.60.650.70.750.80.850.9 可變有功功率損耗降低的百分?jǐn)?shù)60534638292010 3）、無功補(bǔ)償挖

12、掘發(fā)供電設(shè)備潛力 (1)在設(shè)備容量不變的條件下，由于提高了功率因數(shù)可以少送無功功率，因此可以多送有功功率?？啥嗨偷挠泄β蔖計算如下：            P=P1-P=S(cos1-cos) (2)如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變?nèi)萘恳蚕鄳?yīng)地減少S計算如下：           SS-S1P(1/cos-1/cos1) 可以減少供電設(shè)備容量占原容量的

13、百分比為S/S計算如下：           S/S=(cos1-cos)/cos1=(1-cos/cos1) (3)安裝無功補(bǔ)償設(shè)備，可使發(fā)電機(jī)多發(fā)有功功率。系統(tǒng)采取無功補(bǔ)償后，使無功負(fù)荷降低，發(fā)電機(jī)就可少發(fā)無功，多發(fā)有功，充分達(dá)到銘牌出力。 4）、無功補(bǔ)償減少用戶電費(fèi)支出 (1)可以避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。 (2)可以減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，因而相應(yīng)可以減少電費(fèi)的支出。 綜上所述，采用無功補(bǔ)償可以提高功率因數(shù)，是一項(xiàng)投資少，收效快的節(jié)能措施。并聯(lián)

14、補(bǔ)償電容器原理簡單、使用方便、運(yùn)行經(jīng)濟(jì)、投資省、可以分組投切保證電壓合格率和合理的功率因數(shù)。第二篇、高壓補(bǔ)償設(shè)備介紹1、 補(bǔ)償種類并聯(lián)電容器補(bǔ)償形式1) 就地補(bǔ)償TBB-J2) 固定補(bǔ)償TBB-C3）自動補(bǔ)償TBB-Z動態(tài)補(bǔ)償裝置MSVC2、 補(bǔ)償裝置主要元件及作用主要設(shè)備：1） 就地補(bǔ)償TBB-J隔離開關(guān)、電容、電抗、噴逐式熔斷器、放電裝置2）固定補(bǔ)償TBB-C隔離開關(guān)、電容、電抗、噴逐式熔斷器、放電裝置、真空接觸器（選配）3）自動補(bǔ)償GWK-Z隔離開關(guān)（選配）、電容、電抗、噴逐式熔斷器、放電裝置、真空接觸器、控制器、限流熔斷器4）動態(tài)無功補(bǔ)償裝置MSVCMSVC裝置由補(bǔ)償（濾波）支路和可調(diào)

15、電抗器（簡稱MCR）并聯(lián)支路組成。補(bǔ)償（濾波）支路：隔離開關(guān)、電容、電抗、噴逐式熔斷器、放電裝置可調(diào)電抗器支路：磁控電抗器、晶閘管閥、微機(jī)控制器各元件的作用：a) DWK/BR型電壓無功綜合調(diào)節(jié)控制器。它可在成套裝置的操作面板上也可單獨(dú)組屏，接受變壓器二次母線電壓互感器的二次電壓信號和電流互感器二次電流信號，計算所需補(bǔ)償?shù)臒o功量，控制電容器組的投切。b) 高壓并聯(lián)電容器：電容器是無功補(bǔ)償裝置的主體，由它產(chǎn)生容性無功功率補(bǔ)償負(fù)載的感性無功功率。c) 抑制涌流或諧波的電抗器：用干式空心電抗器或是鐵心電抗器，后者的優(yōu)點(diǎn)是體積小，周圍產(chǎn)生的磁通小，適合安裝在柜內(nèi)。它的作用是抑制電容器合閘時的涌流或諧波

16、，減少合閘時（后）對電網(wǎng)的干擾或諧波放大和對電容器的沖擊、損壞。d) 放電線圈：它的作用是電容器分閘后作為電容器的放電回路，放電完畢允許電容器再投入。否則，在再投入時將在電容器二端產(chǎn)生過電壓，可能損壞電容器。放電線圈的付邊接成開口三角形作為電容器零序保護(hù)，放電線圈可以用電壓互感器替代。e) 氧化鋅避雷器：它作為過電壓保護(hù)。f) 噴逐式熔斷器：每臺電容器配一支熔斷器，作為單臺電容器的過流保護(hù)。g) 限流熔斷器：它是整套裝置的過流保護(hù)。h) 真空接觸器：電容器組的投切開關(guān)，它的投切由DWK/BR型電壓無功綜合調(diào)節(jié)控制器來控制。i) 隔離開關(guān)：有明顯的開斷點(diǎn)，做為檢修時隔離高壓電源。j) 磁控電抗器

17、：通過控制晶閘管的導(dǎo)通角，調(diào)節(jié)電抗器的輸出容量，提供合適的感性無功。3、 接線形式GWK-Z一次系統(tǒng)圖 TBB-C、TBB-J一次系統(tǒng)圖第三篇、高壓無功成套補(bǔ)償裝置1、 概述GWK-Z型高壓無功自動補(bǔ)償成套裝置由若干組TBB-Z型自動補(bǔ)償柜組成。每組自動補(bǔ)償柜內(nèi)含真空接觸器（斷路器）、電壓互感器、電流互感器、抗涌流或諧波的干式空芯（或干式鐵芯）電抗器、電容器及相應(yīng)控制、保護(hù)器件.一般為組裝在一個柜體內(nèi)的一體化裝置。專門為冶金、煤炭、機(jī)械、水泥、交通、化工等行業(yè)6kv、10kv系統(tǒng)負(fù)荷變化較大場所設(shè)計制造的。 本成套裝置可以是一組自動補(bǔ)償柜和一個控制器，單獨(dú)成套，也可以是二至四組共用一個控制器，

18、由內(nèi)部母排連接后組成一套。以下僅說明其中的一套。2、工作原理成套裝置由有高可靠性的控制器按照模糊控制策略進(jìn)行電壓無功綜合控制。電容器組由高壓真空開關(guān)來投切。當(dāng)控制器檢測到的無功功率值超過整定值時，控制器根據(jù)需投電容器組的級數(shù)，給出控制信號，自動合閘高壓真空開關(guān)，將電容器組投入運(yùn)行；當(dāng)負(fù)載無功功率值低于整定值時，控制器給出控制信號將高壓真空開關(guān)斷開，電容器組退出工作。以上工作狀態(tài)完全自動進(jìn)行。2、 規(guī)格型號GWK-Z補(bǔ)償總?cè)萘款~定電壓高壓無功自動補(bǔ)償成套裝置TBBZ一套裝置總?cè)萘垦b置額定電壓自動補(bǔ)償并聯(lián)電容器裝置 . 4、成套裝置的控制原則1）電壓優(yōu)先調(diào)控原則電壓超高定值時，切除電容器組；電壓超

19、低定值時，在保證不過補(bǔ)條件下投電容器組。2）無功補(bǔ)償控制原則（即電壓合格范圍時的原則）無功欠補(bǔ)投電容器組；無功過補(bǔ)切電容器組；投電容器之前先探詢是否投后電壓超高限，再決定是否投電容（由軟件模糊理論分析決定）。選擇最佳電容器組投切，減少投切次數(shù)，避免頻繁投切。5、 出廠檢查項(xiàng)目1） 外形檢查2） 一次元件檢查3） 二次回路檢查4） 耐壓試驗(yàn)5） 操作試驗(yàn) 第四篇、操作維護(hù)事項(xiàng) 1、 安裝、調(diào)試（1）安裝人員應(yīng)根據(jù)本公司提供的基礎(chǔ)設(shè)施圖將裝置安裝就位，檢查柜體是否平整，并檢查柜體次序是否正確，在確定柜體外觀整齊就位、次序正確、接地良好后待本公司人員進(jìn)行內(nèi)部裝配和調(diào)試。（2）裝置出廠前已安裝好，考慮

20、元器件安全及重量等多方面因素，發(fā)貨時已將電抗器和電容器拆下單獨(dú)包裝，貨到廠家本公司派人現(xiàn)場指導(dǎo)安裝就位并檢查整柜完好，請廠家驗(yàn)收合格簽字。（3）成套裝置出廠前已全部調(diào)試好，并已作過各種調(diào)試試驗(yàn)，附有檢驗(yàn)報告單隨同發(fā)貨。如部件有明顯損壞，屬運(yùn)輸責(zé)任的由本司調(diào)換。（4）調(diào)試人員將送電前調(diào)試記錄及送電后運(yùn)行記錄一并交往廠方。免費(fèi)為廠方培訓(xùn)使用維護(hù)人員。送電運(yùn)行24小時正常后將蓋有甲方公章的服務(wù)反饋單一并帶回。嚴(yán)禁非本公司調(diào)試人員對該裝置進(jìn)行調(diào)試，違者后果自負(fù)。3、 通電步驟(1)先接通成套裝置的控制電源(交流220V)。(2)把成套柜的KK轉(zhuǎn)換開關(guān)置手動位置，自動將退出；置自動位置，手動已退出。(3)此時成套裝置面板上指示燈和控制器要顯示正常。(4)(合上有關(guān)的隔離刀閘)。(5)接通高壓電源。3、成套故障處理成套裝置保護(hù)功能齊全，繼電保護(hù)動作后同時發(fā)出音響信號，故障排除如下：(1)過流信號動作，停電檢查噴逐式熔斷器有無斷落，電容器、電抗器有無滲油、鼓肚、燒焦等現(xiàn)象，并測量好壞并作必要調(diào)換，確認(rèn)無誤再送電。(2)零序信號動作，這是由于三相電壓不平衡造成，檢查有無斷相或某相熔斷器熔斷脫落，作必要調(diào)換,恢復(fù)后送電。(3)過電壓信號動作，檢查系統(tǒng)電壓是否偏高，此時控制器拒絕工作，待系統(tǒng)電壓恢復(fù)正常時再送電。(4)低電壓信號動作，系統(tǒng)電壓