无功补偿自动投切装置10kV/400kVar 1/1

一、无功补偿自动投切装置\10kV/400kVar 1/1

KVA表示视在功率,它包含了无功功率和有功功率,KW表示有功功率,Kvar表示无功功率它们之间的关系和换算还有一个概念——功率因数cosФ,有功功率KW=UIcosФ、无功功率Kvar=UIsinФ而视在功率KVA=UI.（U-电压、I-电流）\x0d只有单口网络完全由电阻混联而成时，视在功率才等于平均功率，否则，视在功率总是大于平均功率（即有功功率），也就是说，视在功率不是单口网络实际所消耗的功率。为以示区别，视在功率不用瓦特（W）为单位，而用伏安（VA）或千伏安（kVA）为单位。视在功率意义由于视在功率等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传给网络的能量或该网络的容量。由于网络中既存在电阻这样的耗能元件，又存在电感、电容这样的储能元件，所以，外电路必须提供其正常工作所需的功率，即平均功率或有功功率，同时应有一部分能量被贮存在电感、电容等元件中。这就是视在功率大于平均功率的原因。只有这样网络或设备才能正常工作。若按平均功率给网络提供电能是不能保证其正常工作的。因此，在实际中，通常是用额定电压和额定电流来设计和使用用电设备的，用视在功率来标示它的容量。另外，由于电感、电容等元件在一段时间之内储存的能量将分别在其它时间段内释放掉，这部分能量可能会被电阻所吸收，也可能会提供给外电路。所以，我们看到单口网络的瞬时功率有时为正有时为负。在交流电路中，我们将正弦交流电电路中电压有效值与电流有效值的乘积称为视在功率，即S=UI视在功率不表示交流电路实际消耗的功率，只表示电路可能提供的最大功率或电路可能消耗的最大有功功率。在整个RLC串联电路中吸收的瞬时功率为;P=Pr+Pc+Pl=RI平方[1+cos(2wt)]-(wl-1/wc)I平方sin(2wt)它是一个频率为正弦电流或电压频率2倍的非正弦周期量。第一项始终是大于或等于零。是瞬时功率的不可逆部分，为电路所吸收的功率，不再返回外部电路。第二项表明，电感和电容的瞬时功率反相，在能量交换过程中，彼此互补，电感吸收或释放能量时。恰好是电容释放或吸收能量。彼此互补后的不足部分由外部电路补充，可通过一端口的U.I 从如下几个方面反映正弦稳态电路的功率状态。

二、无功补偿控制器投切设定

设补偿前电压为U，电流为I，功率因数为COSφ1，目标功率因数为COSφ2。 计算得到需要补偿的无功功率为：△Q = P（Tgφ1－Tgφ2）； 其中有功功率：P = U I COSφ1； 上面的公式是计算补偿容量的一般算法，值得注意的是应该由精确的功率因数表测量得到功率因数，否则功率因数会有比较大的误差；

有的情况下，是按照变压器容量来匹配补偿电容的容量，补偿容量推荐选择为变压器容量的1/3到1/2。有电力公司的文件提出，补偿容量按变压器容量的15％考虑，从实际使用来看，补偿效果较差。因为目前绝大多数变压器的负载率是比较高的，无功缺额比较大，15%的补偿容量根本不够。

确定了无功补偿容量后，进行分组。如何分组，可以参考以下几个意见：

1． 单级容量在10～30kvar间选择，如果总补偿容量很大，可以考虑增加单级容量；不主张过大的单级容量主要是考虑减小其投切时对系统电压的冲击。

2． 补偿级数在3～12之间选择。控制回路超过12级的无功补偿控制器比较少。

投切方式中最常见的是等容量循环投切，这种方式的好处是每个支路投入时间基本相当，寿命周期一致，不至于过早造成某支路损坏。

还有类似1 2 2 4﹒﹒﹒这样的不等容量投切方式。这种方式的好处是能将电容分得更细致一些，理论上补偿效果会更佳；不足之处是部分支路投切可能过于频繁而寿命缩短，另外还有投切电容可能造成系统电压振荡过大的问题。所以，这种方式比较适合负荷变化缓慢，但希望进一步优化补偿效果的场合。

三、无功补偿装置投切操作规程

无功补偿的投切顺序有两种，一种是按接线顺序投切，一种是按按无功优化投切。

无功补偿按顺序按接线顺序投切，是一种传统的投切方式。既按电容的顺序进行投切。

无功优化投切，是予先把电容的数据输入到控制器中，然后控制器按照实际测试的无功的大小，挑选最接近的电容进行投切。

优化投切具有投切次数少减少故障等优势。

四、无功补偿频繁投切怎么办

无功功率滞后，是电感性无功造成的，用装设电容器来补偿。而无功功率超前，是电容性无功造成的，用串接的电感性元件补偿，例如串接电抗器。

五、无功补偿投切方式

1、无功补偿控制器，这是补偿装置的大脑，它完成对线路的无功功率或功率因数的测量，控制电容器的投入或切除，并担负检测线路电压电流等功能，在电参数异常的时候，保护整个装置不被损坏。

2、并联电容器，这是补偿装置的执行元件，用来补偿线路的感性无功。

3、电容器开关，执行电容器投入线路工作，或从线路中切除而退出工作。常见的有接触器、复合开关、可控硅模块等三大类型，依据用户现场情况确定采用那一类。

4、保险座，用来保护电容器不要出现过电流，因为有谐波或其它原因时，电容器的工作电流可能增大，超出额定电流，这时需要吧电容器退出来，以免发热而损坏。现在也有用或空气开关代替的，比保险丝方便。

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