无功谐波补偿装置(无功谐波混合补偿装置)

1. 无功谐波混合补偿装置

一般情况下，对于对于电焊机、点焊机等快速变化负载进行滤波和功率因数补偿，可以采用晶闸管投切的快速补偿/滤波装置。

然而因为晶闸管投切的快速补偿/滤波装置本身会受到谐波的影响，目前比较好的方法，就是考虑采用有源电力滤波或者补偿装置(SVG、APF)，在谐波治理及无功补偿方面效果更好

2. 无功滤波补偿装置

有源滤波是用电感滤波以增加平稳性，而无功补偿是用电容补偿以增加无功功率

3. 电网谐波治理和无功补偿技术及装备

无源无功补偿装置都是通过设置滤波支路（电容+电抗）来解决无功补偿兼谐波治理的功能的，即通过电容器补偿无功，电容电抗串联谐振来降低特征谐波的阻抗，起到分流（谐波电流）的作用。

无源滤波器一般是通过电力电子设备抵消谐波，通过强制换相来改变功率因数（无功在三相之间来回交换）。

4. 无功补偿谐波保护

    需要

      光伏发电并网系统中，光伏逆变器、升压变压器、并网变压器等设备的大量使用，会给光伏发电并网系统带来无功问题和谐波问题，需要进行无功补偿和谐波治理。

     光伏频率的变化会引起无功损耗的变化。 当夜晚光伏有功输出为零时，变压器会处于空载运行状态。 另外光伏发电并网系统存在容性无功和感性无功的双重需求。

    因此建议使用SVG静止无功发生器补偿无功。

5. 谐波对无功补偿产生什么影响

1、相同频率的谐波电压与谐波电流会产生同次谐波的有功功率与无功功率； 2、谐波电流存在于电网内会大大增加变压器和线路的损耗，过热； 3、谐波会干扰计费电表的准确性

6. 无功补偿装置产生谐波

一、无功补偿的作用 1、提高电网及负载的功率因数，设备设计容量将降低，投资也从而减少。 2、稳定电网电压，提高电网质量。特别在长距离输电线路中安装合适的无功补偿装置可提高系统的输电能力及稳定性。 3、减少负荷电流，降低线路电能损耗。 4、无功补偿挖掘发供电设备潜力。在设备容量不变的条件下，提高功率因数可以少送无功功率，就可以多送有功功率。 5、在三相负载不平衡的场合，可对三相视在功率起到平衡作用。

6、无功补偿可以减少用户电费支出，避免因功率因数低于规定值而受罚，同时减少用户内部因传输和分配无功功率造成的有功功率损耗。

二、无功补偿的原则及方式

提高功率因数，无功补偿可分为随机随器补偿、分散补偿和集中补偿，应该遵循：全面规划，合理布局，分级补偿，就地平衡;集中补偿与分散补偿相结合，以分散补偿为主;高压补偿与低压补偿相结合，以低压补偿为主;调压与降损相结合，以降损为主的原则。

三、在补偿过程中应该注意哪些问题 1、运行情况和产品的可靠性 对网内设备的联网、监控是以后配网自动化发展的需要。但是，设备的联网、监控等功能在实际应用中维护量较大，并且对环境等其他要求也比较严格。低压补偿系统越复杂、功能越多，维护工作量就越大。因此在产品选配时应慎重考虑。低压补偿装置的可靠性与电容器投切开关、电容器质量、运行工作条件有关，因此装置中投切开关选型和电容器额定电压选择是关键，必须高度重视。 2、无功倒送和三相不平衡 无功倒送会增加线路和变压器的损耗，加重线路供电负担。为防止三相不平衡系统的无功倒送，应要求控制器检测、计算三相无功投切控制。固定补偿部分容量过大，容易出现无功倒送。一般动态补偿能有效避免无功倒送。系统三相不平衡同样会增大线路和变压器损耗。对三相不平衡较大的负荷，比如机关、学校等单相负荷多的用户，应考虑采用分相无功补偿装置。并不是所有厂家的控制器都具有分相控制功能，这是工程中必须考虑的问题。 3、电容器保护和谐波的影响

谐波影响会使电容器过早损坏或造成控制失灵，谐波放大会使干扰更加严重。工程中应掌握用户负荷性质，必要时应对补偿系统的谐波进行测试，存在谐波但不超标可选抗谐波无功补偿装置，而谐波超标则应治理谐波。电容器耐压标准为1.1UN，补偿控制器过压保护一般取1.2UN，超过必须跳闸。对于谐波问题可采取加装滤波装置的办法解决，又可分为有源滤波，无源滤波，混合滤波(其实就是有源加无源)。

四、无功补偿装置

1、FC抗谐波补偿 随非线性负载的广泛使用，越来越多的用户遇到了补偿不投入，甚至炸毁的事情，那是因为您的系统中出现了谐波，而电容器又会有放大谐波的作用，所以就会导致我们的补偿出现问题，我公司成功研制出了，抗谐波无功补偿装置，他会对您系统中的谐波产生一定的抗性，这样就不会出现电容不投切、炸毁的现象了。

2、动态无功补偿SVG静止无功发生器（Static VAR Generator,简称 SVG）是柔性交流输电技术的主要装置之一，属于并联型动态无功补偿装置。它能够发出或吸收无功功率，并且输出可以变化以控制电力系统中的特定参数。在配电网中，将小容量的 SVG 安装在某些特殊负荷（如电弧炉、地铁等冲击性和整流性负荷等）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，主要功能是提高功率因数、克服三相不平衡，消除电压闪变和电压波动等。

SVG 的基本原理是，将电压源型逆变器，经过电抗器并联在电网上。电压源型逆变器包含直流电容和逆变桥两个部分，其中逆变桥由可关断的半导体器件 IGBT 组成。工作中，通过调节逆变桥中 IGBT 器件的开关，可以控制直流逆变到交流的电压的幅值和相位，因此，整个装置相当于一个调相电源。通过检测系统中所需的无功，可以快速发出大小相等、相位相反的无功，实现无功的就地平衡，保持系统实时高高率因数运行。

7. 无功补偿及谐波抑制装置的设计

1、国家标准： 中国对于电网谐波的国家标准是GBT-14549-93《电能质量公用电网谐波》，规定了电网电压畸变率限值和公共连接点（PCC）的谐波电流限值。

2、谐波测试数据： 由于谐波的流动、变化波动特性，一般理论上只能做简单估算。如果需要设计谐波治理方案，最可靠的应该是谐波测试数据，这类情况适用于已经投运设备的电网或需要增容的电网谐波治理。当然，为了测试数据的可靠性和准确性，需要熟悉谐波源工作原理和工艺，了解电网结构，并根据GBT-14549-93《电能质量公用电网谐波》标准中附录D的要求，采用可靠的谐波测试仪和准确的测试方法。

3、系统容量： 供电系统容量越大，即系统的等值导纳越小，母线谐波电压水平越低，因此提高供电系统的容量，是遏制谐波影响的重要措施之一。 由于滤波装置总是与系统相连，因此系统阻抗对滤波效果的影响必须考虑，这种情况下滤波效果由滤波装置与系统综合阻抗决定，滤波装置设计时各参数选择必须考虑系统情况。系统的阻抗原则上应该用实测值，有时也可以根据供电系统的短路容量或网络有关参数近似计算其等值阻抗，这种方法一般用于6~10kV的中小型滤波装置参数的初步选择中。

4、谐波源容量： 谐波源容量大小，影响谐波治理方案，对于大容量谐波源适合就地治理比较经济合理，小容量分散谐波源，由于谐波变动较大，随意性因数较多，导致谐波次数和含量无规律变化，领步北京建议采用有源动态谐波滤波CAPF集中治理。

5、谐波源特征谐波状况： 根据上面几种典型谐波源特征谐波的介绍，是进行谐波源谐波分析和估算的重要依据，需要对各类谐波源设备的工作原理，工艺要求分析，以及其他谐波源设备的工况，大致可以计算产生的主要次谐波和谐波量，是谐波滤波装置设计依据的重要来源，即使对于实测数据，也是分析的重要参考。

6、电网自然功率因数： 电网中含有谐波，谐波也产生一种无功功率，对于基波而言无功功率因数是COS值，对于含有谐波的电网中既有基波无功也有谐波无功，该值为PF值，也是实际显示的值（由于测量仪表工作原理不同，会产生较大的偏差）。在这里COS值是谐波治理方案设计的重要依据，特别对于无源滤波器，需要以基波无功补偿功率作为LC回路设计参数依据，不能出现过补。

7、谐波源生产工艺： 谐波源生产工艺或工况是进行系统性谐波分析的重要依据，对于大量的谐波源安装设备，有可能同时运行的是几台谐波源设备，也有的是有规律的周期性运行，对于谐波治理方案设计都是重要的依据，谐波源生产工艺是决定实际运行谐波量与估算谐波量差异的客户方资料，使谐波治理方案设计达到合理而经济的目标。

8、谐波源安装位置： 是指配网中各设备关系，如谐波源与非谐波源设备在电网结构中的位置关系，谐波源尽量设计靠近电源侧，可以减少谐波阻抗引起的谐波电压对其他用电设备的影响，同时增大了谐波源的系统容量，非谐波源设备尽量不要和谐波源公用一条母线，有条件的可以设专线供谐波源设备电源。

9、设备之间相互影响程度： 在这里有些用户对电网电能质量要求较高，比如精密加工，电子焊接等，如果用户电网中有较大容量的谐波源，必然对其正常生产产生不良影响，对于此类用户，即使其谐波含量经计算未超过国家标准，也是需要进行谐波治理。

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