S P2 Q2
无功补偿基础知识
无功功率的传输加重电网的负担,使电 网损耗增加,因此需要对其进行就近和就地 补偿。
并联电容器可以补偿或平衡电气设备的 感性无功功率。当容性无功功率Qc等于感 性无功功率QL时,电网只传输有功功率P。
无功补偿基础知识
在交流电网中，如负载是纯电阻，电压和电流 是同相位，那么电压和电流的乘积就是有功功率， 但在有电感或电容的电路中，电压和电流有着相 位差，所以电压和电流的乘积并不是负载电路实 际吸收的电功率，而是表面上的数值，叫做视在 功率，用字母S表示。通常视在功率的单位用千伏 安，用字母kVA表示。
无功补偿基础知识
❖※分组投切型变电站无功自动补偿设备： ❖1、组成结构：控制单元、真空接触器、干
式铁心电抗器、高压并联电容器、放电线 圈、避雷器、喷逐式熔断器、隔离刀闸等。
❖2、工作原理：设备控制单元根据变电站 PT\CT采集的电压和电流，经过控制运算 处理，由微机控制器发出投或切的指令， 控制真空接触器的分合，从而实现对电容 器组的等容或不等容投切。
无功补偿基础知识
电力系统中网络元件的阻抗主要是感性的，需 要容性无功来补偿感性无功。
无功补偿基础知识
❖ 将电容并入RL电路之后，电路如图（a）所示。该电路电 流方程为
❖
IIcIrl
❖ 由图（b）的向量图可知，并联电容后U与I的相位差变 小了，即供电回路的功率因数提高了。此时供电电流的相 位滞后于电压，这种情况称为欠补偿。
无功补偿（滤波）
一ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
1、什么是功率、功率因数
无
功
2、提高功率因数的意义
补
偿
3、无功补偿的基本原理和方法
基
础
4、无功补偿在系统中的作用
知
识
5、无功补偿设备的种类
无功补偿（滤波）
二
1、谐波的含义
谐
波
2、谐波的产生
治
理
3、谐波的危害
（
滤
4、谐波治理的必要性
波
）
5、谐波治理的方法
无功补偿基础知识
❖1、功率、功率因数
无功补偿基础知识
P+jQ
PL+jQL
系统
-jQC
负载
无功补偿原理图
功率平衡： P jQ PL jQ L - jQ C PL j ( Q L - Q C )
P PL
Q QL - QC
cos cos tg - 1 ( Q )
P 当 Q L Q C时 :
P PL { Q 0
cos 1 . 0
❖ 若电容C的容量过大，使得供电电流的相位超前于电压， 这种情况称为过补偿。其向量图如（c）所示。通常不希 望出现过补偿的情况，因为这样会：
❖ （1）引起变压器二次侧电压的升高
❖ （2）容性无功功率在电力线路上传输同样会增加电能 损耗
❖ （3）如果供电线路电压因而升高，还会增大电容器本 身的功率损耗，使温升增大，影响电容器使用寿命。
无功补偿基础知识
❖3、产品特点： ❖ 实时跟踪、动态补偿 ❖ 编码投切、分级补偿 ❖ 控制方式灵活 ❖ 真空接触器投切电容器 ❖ 智能监控
无功补偿基础知识
当电网电压为正弦波形，并且电压和电流同相 位时，电阻性电气设备从电网吸收的功率P等于电 压U和电流I的乘积，即：P=U×I
电阻性电气设备包括白炽灯、电热器等。 电动机和变压器运行时需要建立磁场，这部分 能量不能转化为有功功率，因此称之为无功率Q。 此时电流滞后电压一个角度φ 。 在选择变配电设备时应按视在功率S，即有功 功率和无功功率的几何和：
有功功率与视在功率的比值就是功率因数，用 COSφ表示，它是没有单位的。
COS=P/S (%)
无功补偿基础知识
功率因数,有功功率出力在设备容量中所占的比
重。
0cos1.0
功率三角形
S2 Q2 P2
Q
S
PScos
QSsin
P
节电：
P Q
S或cos=1
0
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电阻性质 的电器 电阻丝、加热、发光装置
无功补偿基础知识
❖ 4、无功补偿在系统中的作用： ❖ 补偿无功功率，提高功率因数 ❖ 增加电网的传输能力，提高设备利用率 ❖ 降低线路损失和变压器有功损失 ❖ 减少设备容量 ❖ 改善电压质量
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❖ 5、无功补偿装置的种类： ❖分组投切型变电站无功自动补偿设备 ❖调压调容型变电站无功自动补偿设备 ❖高压静止无功补偿设备（SVC） ❖静止无功发生器 (SVG) ❖柱上高、低压无功自动补偿设备
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❖3、无功补偿的原理和方法 把具有容性功率负荷的装置与感性功率
负荷，并联接在同一电路；当容性负载释 放能量时，感性负荷吸收能量；而当感性 负荷释放能量时，容性负荷却在吸收能量； 能量在两种负荷之间交换。
这样，感性负荷所吸收的无功功率，可 以从容性负荷输出的无功功率中得到补偿， 这就是无功功率补偿的基本。
▪ 在电网中，功率分为有功功率、无功功率和 视在功率。交流电网中，由于有阻抗和电抗 （感抗和容抗）的同时存在，所以电源输送 到电器的电功率并不完全做功。因为，其中 有一部分电功率（电感和电容所储的电能） 仍能回输到电网，因此，凡实际为电器（电 阻性质）所吸收的电功率叫有功功率。电感 和电容所储的电能仍能回输到电网，这部分 功率在电源与电抗之间进行交换，交换而不 消耗，称为无功功率。
电网基 本元件
电感性质 的电器
电动机、变压器等
电容性质 电容器、电缆等 的电器
无功补偿基础知识
❖2、提高功率因数的意义： 在一定的有功功率下，当用户的cosφ
比较小，视在功率比较大，为了满足用电 的需要，供电线路和变压器的容量需要大， 这样，增加了供电投资、降低设备利用率， 也增加线路网损。负载的功率因数过低， 供电设备的容量不能充分利用，在一定的 电压下向负载输送一定的有功功率时，通 过输电线路的电流增大，导线电阻的能量 损耗和导线阻抗会造成电压降。所以，功 率因数是电力系统中的一个重要指标。
无功补偿基础知识
根据全国用电规定，在电网高峰负荷时， 用户的功率因数应达到的标准：高压用电 的工业用户和高压用电装有带负荷调整电 压装置的电力用户，功率因数为0.9以上， 其它用户，100kVA及以上电力用户和大中 型电力排灌站，功率因数为0.85以上；农业 用电功率因数为0.80以上。凡功率因数达不 到上述规定的用户，供电部门会在其用户 使用电费的基础上，按一定比例对其进行 罚款。所以，需要提高用户的功率因数， 必须进行无功补偿。