无功补偿和谐波治理的成功案例

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1、无功补偿和谐波治理的成功案例天津市津开电气有限公司天津市津开电气有限公司教授级高工教授级高工总工程师总工程师孙泽林孙泽林第一部分电网无功无功功率的基础什么叫无功电源能量与感性负载线圈中磁场能量或容性负载电容中的电场能量之间进行着可逆的能量交换而占有的电网容量叫无功，无功功率Q表达式如下：Q=UIsinФ式中:无功功率Q的单位为Var（乏），线电压U的单位为V（伏），视在电流I单位为A（安）。无功及分类1、感性无功：电流矢量滞后电压矢量90度，：如：电动机、变压器线圈、晶闸管变流设备等；2、容性无功：电流矢量超前电压矢量90度，：如：电容器、电缆输配电线路、电力电子设备超前控制;

2、3、基波无功：与电源频率相等的无功；：4、谐波无功：与电源频率不相等的无功：。进行就地动态无功补偿的意义什么是就地动态无功补偿？将动态无功补偿装置就地安装在用电负荷附近，对用电设备的变化及时的进行补偿。就地动态无功补偿的意义是将用电设备至发电厂全程供配电设备、线路、都得到补偿，降损节能效果显著，特别是使低压线路及变压器的损耗大幅度降低，企业用户直接受益。动补与静补的主要区别及优点静补投切速度慢，不适合负载变化频繁的场合，容易产生欠补或者过补，造成电网电压波动，损坏用电设备；并且有触点投切设备寿命短，噪声大，维护量大，影响电容器及电器元件的使用寿命。动补可对任何负载情况进行实时快

3、速补偿，并有稳定电网电压功能，提高电网质量，无触点零电流投切技术增加了电容器使用寿命，同时具备治理谐波的功能。第二部分交流电路中的谐波什么是谐波及谐波的危害谐波：指电网中非基波（50Hz）的其他频率的电流和电压波形；谐波属于无功类别。谐波的危害：谐波是供配电系统中的公害,可造成供配电线路，用电设备发热，产生趋肤效应，使电气设备、电动机产生机械振荡。干扰无线电设备不能正常运行。影响仪表的测量精度.电网中谐波量过大，可引起电网振荡，造成电网颠覆的严重事故。谐波次数三相六脉波整流电路高次谐波三相六脉波整流电路高次谐波三相整流设备含有5、7、11、13等次（6n±1）的高次谐波，六相十

4、二脉波整流电路高次谐波六相十二脉波整流电路高次谐波六相十二脉波整流电路含有：11、13、23、25…（12n±1）次高次谐波，电容直接补偿引起的谐波放大现象随着电力电子技术的飞跃发展，我国的工矿企业中大量使用的以晶闸管为主要开关器件的整流及变频设备，这些设备都是产生大量谐波的谐波源。我们在许多工矿企业中，经常会遇到无功功率补偿装置（电容器直接补偿）投入后，供电设备中的电器元件（包括变压器、电抗器、电容器、自动开关、接触器、继电器等）经常损坏，大多原因是负荷产生的谐波电流被电容器直接补偿,引起的谐波电流放大而造成的。电容直接补偿引起的谐波放大现象大量的谐波电流在电网与补偿电容及非

5、线性负荷之间往复交换，使谐波电流放大。有时甚至在电网中产生谐振，使电器设备受到严重损坏，破坏电网的正常运行。在供电系统中作为无功补偿用的并联电容器，对于某次谐波若与呈感性的系统电抗发生并联谐振，则可能因出现过电压而造成危害。过大的谐波电流可能使电容器寿命缩短、鼓肚、熔丝群爆甚至烧损。无功补偿与无源滤波装置相似之处1.负载中都有一定的感性负荷,其功率因数呈滞后状态2、都需要并联一定的容性负荷改善功率因数以使功率因数达到0.9以上(或更高),以使供电线路及电源变压器损耗最小,并使变压器达到最大输出(变压器增容)无功补偿与无源滤波装置不同之处1、单独的无功补偿不能滤除谐波,同时在有谐

6、波源的工况下,补偿用电力电容器对谐波电流有放大现象、造成电容器因电流过载而损坏,而同时损坏的还有与电容器相关联的其它电器元件,如接触器、熔断器、热继电器等2、无源滤波器是在滤波电容器回路中串联一定比例的滤波电抗器(如6%、7%、或4.2%、2.2%)以形成L-C谐振回路(交流滤波器),以很小的线路阻抗,吸收大量谐波电流,减少谐波电流返回电网,减小对电网的污染第三部分部分常见用电设备的谐波现象电视机的电流失真波形荧光灯的波形VoltsAmps5000.754000.503002000.2510000.00-100-0.25-200-300-0.50-400-500-0.7508:

7、56:38.00008:56:38.00508:56:38.01008:56:38.01508:56:38.020CHAVoltsCHAAmpsSnapshoteventat09/07/200108:56:38.000Load:Ceilingfluorescentlamp激光打印机的电流失真情况VoltsAmps•4001.003000.752000.501000.2500.00-100-0.25-200-0.50-300-0.75-400-1.0010:21:42.00010:21:42.