河北科技師范學院電氣工程及其自動化專業(yè)本科畢業(yè)設(shè)計

1、<p>　　低壓電容器補償柜設(shè)計</p><p><b>　　摘 要</b></p><p>　　電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷，在運行過程中需向這些設(shè)備提供相應的無功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設(shè)備以后，可以提供感性負載所消耗的無功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功率在電網(wǎng)中的流動，

2、因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。無功補償是保持店里系統(tǒng)無功功率平衡、降低損耗、提高供電質(zhì)量的一種重要手段。無功功率補償裝置是電力供電系統(tǒng)中不可缺少的、非常重要的組成部分。合理的選擇補償裝置，可以做到最大限度的減少電網(wǎng)的損耗，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。本設(shè)計選用了NWK1-G型無功功率自動補償進行無功功率的補償，可使功率因數(shù)提高減小主變壓器的容量及補償點以前供電系統(tǒng)中各原件上的功率損耗。</p>

3、<p>　　關(guān)鍵詞：無功功率；無功補償裝置；原理；NWK1-G</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　In the grid power load such as electric motors, transformers, most belong to the perceptual load, during oper

4、ation of the need to provide the corresponding to the equipment of reactive power. In the power of installation parallel capacitor and reactive compensation equipment after, can provide the perceptual load consumption in

5、 the reactive power, reduce the power grid to perceptual load by lines of conveying provide, reactive power, because the reduction in the grid power in reactive power flow</p><p>　　Keywords: reactive power；r

6、eactive power compensation device；theory；NWK1-G</p><p><b>　　目 錄</b></p><p><b>　　摘 要I</b></p><p>　　AbstractI</p><p><b>　　1 緒論1</b&g

7、t;</p><p>　　1.1 論文研究背景與意義1</p><p>　　1.2 補償柜的工作原理2</p><p>　　1.3 一般無功補償裝置的設(shè)計要求2</p><p>　　2低壓電容器補償柜的總體設(shè)計過程3</p><p><b>　　2.1原理圖3</b></p>

8、<p>　　2.1.1 原理圖接線方法4</p><p>　　2.2 一次接線圖4</p><p>　　2.3二次接線圖4</p><p>　　2.4 手動控制部分說明4</p><p>　　2.5電流互感器的使用5</p><p>　　2.5.1電流互感器的工作原理5</p>

9、<p>　　2.5.2 電流互感器的作用5</p><p>　　2.5.3電流互感器的使用6</p><p>　　2.6功率因數(shù)表的使用7</p><p>　　2.6.1 功率因數(shù)表的原理7</p><p>　　2.6.2功率因數(shù)表的正確接法7</p><p>　　2.7控制器NWK1-G 的介

10、紹8</p><p>　　2.7.1 NWK1-G低壓控制器概述8</p><p>　　2.7.2 NWK1-G低壓控制器的特點8</p><p>　　2.8主要參數(shù)的計算9</p><p>　　2.9制定電氣元件目錄表9</p><p>　　3補償柜的控制面板圖10</p><p>

11、;　　4電容器連接方式為出發(fā)點的補償裝置分類10</p><p>　　5 補償電容器的維護11</p><p>　　6電容器的常見故障處理12</p><p>　　7 補償容量的選擇12</p><p><b>　　8結(jié)論14</b></p><p><b>　　9 參考文獻

12、14</b></p><p><b>　　10 致謝15</b></p><p><b>　　1 緒論 </b></p><p>　　1.1 論文研究背景與意義</p><p>　　無功補償裝置在50多年的發(fā)展歷史中經(jīng)歷了從簡單到復雜，手動到自動的發(fā)展過程。電力系統(tǒng)并聯(lián)補償裝置可以按照

13、不同的標準進行分類. 從靜態(tài)到動態(tài)，從單一的無功控制到無功電壓綜合控制。</p><p>　　國外情況 靜止無功補償裝置(Static Compensator)或者SVC-靜止無功系統(tǒng)是相對于調(diào)相機而言的一種利用電容器和各種類型的電抗器進行無功補償(可提供可變動的容性或感性無功)的裝置, 簡稱靜補裝置(靜補)或靜止補償器。1967 年,第一批靜補裝置在英國制成以后, 受到世界各國的廣泛重視, 西德、美國、瑞士、

14、瑞典、比利時、蘇聯(lián)等國竟先研制, 大力推廣, 使得靜止補償裝置比調(diào)相機具有更大的競爭力, 廣泛用于電力、冶金、化工、鐵道、科研等部門, 成為補償無功、電壓調(diào)整、提高功率因數(shù)、 限制系統(tǒng)過電壓, 改善運行條件經(jīng)濟而有效的設(shè)備。國際上幾個大的電氣公司如瑞士的勃朗. 鮑威利公司(BBC),瑞典通用電氣公司(AA),美國的通用電氣公司(GE)及西屋公司, 日本的富士公司等均發(fā)展了不同類型的靜補技術(shù)。根據(jù)提供無功的性質(zhì)和方式而言,靜補裝置又分為六

15、種組合方式, 固定電容、固定感性、可變?nèi)菪浴⒖勺兏行怨潭ㄈ菪?可變感性、可變?nèi)菪?可變感性, 通常所指的靜補裝置是指后兩種方式。對可變感性又可分為直流勵磁飽和電抗器(DCMSR)。相控閥調(diào)節(jié)電抗器(TCR)(或相控閥高阻抗變壓器) 及自飽</p><p>　　國內(nèi)情況 70年代初武漢鋼鐵公司1.7cm 軋機工程進口了比利時的直流勵磁飽和電抗器和日本的電容器組成的靜補裝置后, 國內(nèi)才對可變無功的補償問題引起了注意

16、。在國內(nèi), 補償無功用的最多的辦法是并聯(lián)電容器。在低壓(10kv以下) 供電網(wǎng)絡(luò)中大量地和在中壓(60kv、35kv)配電網(wǎng)絡(luò)中少量地裝設(shè)并聯(lián)電容器組,以滿足調(diào)壓要求,70年代初有人提出用大負荷調(diào)壓變壓器改變并聯(lián)電容器組端電壓, 以調(diào)節(jié)無功出力的設(shè)想,終因調(diào)壓變壓器的操作開關(guān)壽命不能保證而未能實現(xiàn)?？勺儫o功的補償問題越來越受到有關(guān)部門的重視, 電力部有關(guān)科研、設(shè)計、試驗單位對靜補裝置在電力系統(tǒng)中的作用進行了不少試驗研究工作。從國外引進的

17、靜態(tài)補償為樞紐變電站或大型企業(yè)所用的大容量靜態(tài)補償, 對于中小型中低壓電網(wǎng)或中小型企業(yè)所需的無功, 多采用并聯(lián)電容器組的辦法。這同時也產(chǎn)生了許多新的問題,首先其不能迅速連續(xù)地進行無功功率的調(diào)節(jié), 其次許多電容器在夜間產(chǎn)生了過量的無功,使發(fā)電機換相運行,并影響系統(tǒng)經(jīng)濟穩(wěn)定運行, 因此, 中小企業(yè)的功率因數(shù)調(diào)節(jié)也越采越引起重視。</p><p>　　1.2 補償柜的工作原理</p><p>　

18、　用電設(shè)備除電阻性負載外，大部分用電設(shè)備均屬感性用電負載（如日光燈、變壓器、馬達等用電設(shè)備）這些感應負載，使供電電源電壓相位發(fā)生改變（即電流滯后于電壓），因此電壓波動大，無功功率增大，浪費大量電能。當功率因數(shù)過低時，以致供電電源輸出電流過大而出現(xiàn)超負載現(xiàn)象。電容補償柜內(nèi)的電腦電容控制系統(tǒng)可解決以上弊端，它可根據(jù)用電負荷的變化，而自動設(shè)置。電容組數(shù)的投入，進行電流補償，從而減低大量無功電流，使線路電能損耗降到最低程度，提供一個高素質(zhì)的電力

19、源。電容補償技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中廣泛使用的交流異步電動機，電焊機、電磁鐵工頻加熱器導用點設(shè)備都是感性負載。這些感性負載在進行能量轉(zhuǎn)換過程中，使加在其上的電壓超前電流一個角度。這個角度的余弦，叫做功率因數(shù)。這個電流（既有電阻又有電感的線圈中流過的電流）可分解為與電壓相同相位的有功分量和落后于電壓90度的無功分量。這個無功分量叫做電感無功電流。與電感無功電流相應的功率叫做電感無功功率。當功率因數(shù)很低時，也就是無功功率很大時會有以下危害：增長線路

20、電流使線路損耗增大，浪費電能。因線路電流增大，可使電壓降低影響設(shè)備使用。對變壓器而言，無功功率越大，則供電局所收的每度電電</p><p>　　1.3 一般無功補償裝置的設(shè)計要求</p><p>　　對于電壓為lOkV及以下、單組容量為1000kvar及以下的無功補償電容裝置的設(shè)計要求如下。</p><p>　　（1）電容器裝置載流部分（開關(guān)設(shè)備及導體等）的長期允許

21、電流，高壓不應小于電容器額定電流的1. 35倍，低壓不應小于電容器額定電流的1.5倍。</p><p>　?。?）電容器組應裝設(shè)放電裝置，使電容器組兩端的電壓從峰值（2倍額定電壓）降至50V所需的時間，對高壓電容器最長為5min，對低壓電容器最長為1min。</p><p>　?。?）高壓電容器組宜接成中性點不接地星形，容量較小時也可接成三角形；低壓電容器組應接成三角形。</p>

22、;<p>　　（4）高壓電容器組應直接與放電裝置連接，中間不應設(shè)置開關(guān)設(shè)備或熔斷器。低壓電容器組和放電設(shè)備之間，可設(shè)自動接通的接點。</p><p>　　（5）電容器組應裝設(shè)單獨的控制和保護裝置，但為提高單臺用電設(shè)備功率因數(shù)用的電容器組，可與該設(shè)備共用控制和保護裝置。</p><p>　?。?）單臺電容器應設(shè)置專用熔斷器作為電容器內(nèi)部故障保護，熔絲額定電流為電容器額定電流的1

23、.5～2倍。</p><p>　?。?）當裝設(shè)電容器裝置附近高次諧波含量超過規(guī)定允許值時，應在回路中設(shè)置抑制諧波的串聯(lián)電抗器，串聯(lián)電抗器也可兼作限制合閘涌流的電抗器。</p><p>　　（8）電容器的額定電壓與電力網(wǎng)的標稱電壓相同時，應將電容器的外殼和支架接地。當電容器的額定電壓低于電力網(wǎng)的標稱電壓時，應將每相電容器的支架絕緣，其絕緣等級應和電力網(wǎng)的標稱電壓相配合。</p>

24、<p>　?。?）裝配式高壓電容器組在室內(nèi)安裝時，下層電容器的底部距離地面不應小于</p><p>　　0. 20m，上層電容器的底部距離地面不宜大于2.50m，電容器裝置頂部至屋頂凈距不應小于1m，電容器布置不宜超過三層。</p><p>　　裝配式電容器組當單列布置時，網(wǎng)門與墻距離不應小于1.30m；當雙列布置時，網(wǎng)門之間距離不應小于1.50m。</p>&l

25、t;p>　　（10）電容器外殼之間（寬面）的凈距不宜小于0.lOm，但成套電容器裝置除外。設(shè)置在民用主體建筑中的低壓電容器應采用非可燃性油浸式電容器或干式電容器。</p><p>　　2低壓電容器補償柜的總體設(shè)計過程</p><p><b>　　2.1原理圖</b></p><p>　　注：交流接觸器線圈電壓為220V時，采用如上圖接線方

26、式。</p><p>　　當交流接觸器線圈電壓為380V時，將P點改接到C相或者B相。</p><p>　　2.1.1 原理圖接線方法</p><p>　　①控制器電壓L2、L3接B相、C相。</p><p>　?、谌与娏鞫薙1、S2必須取自總負荷（總柜）A相電流互感器次級，不得取自電容屏。</p><p>　?、跜

27、OM為控制器輸出端1~8組內(nèi)部繼電器的公共源，交流接觸器KM線圈電壓220V。</p><p>　　2.2 一次接線圖 </p><p><b>　　二次接線圖 </b></p><p>　　2.4 手動控制部分說明</p><p>　　手動部分由三個按鈕控制：</p><p>　　S1處是自

28、動部分4和6通，使NWK1-G控制器導通。</p><p>　　S2部分是停止鍵，沒有任何操作。</p><p>　　S3處是手動部分，可分別讓8組電容手動投入。當在13時是7導通；當在15時是7和9導通；當17時是7、9和11導通；當19時是7、9、11和13導通。以此類推，當117時7、9、11、13、15、17、19和21全導通，換言之就是把電容器全部投入，進行補償操作。</p

29、><p>　　2.5電流互感器的使用</p><p>　　2.5.1電流互感器的工作原理</p><p>　　電流互感器起到變流和電氣隔離作用。便于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流，避免直接測量電流互感器線路的危險。電流互感器是升壓(降流)變壓器，它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流，電流互

30、感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。</p><p>　　2.5.2 電流互感器的作用</p><p>　　為了保證電力系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行,必須對電力設(shè)備的運行情況進行監(jiān)視和測量。但一般的測量和保護裝置不能直接接入一次高壓設(shè)備，而需要將一次系統(tǒng)的大電流按比例變換成小電流,供給測量儀表和保護裝置使用。</p><p>　　在測量交變電流的大電流時，為便

31、于二次儀表測量需要轉(zhuǎn)換為比較統(tǒng)一的電流（我國規(guī)定電流互感器的二次額定為5A或1A），另外線路上的電壓都比較高如直接測量是非常危險的。電流互感器就起到變流和電氣隔離作用。它是電力系統(tǒng)中測量儀表、繼電保護等二次設(shè)備獲取電氣一次回路電流信息的傳感器，電流互感器將高電流按比例轉(zhuǎn)換成低電流，電流互感器一次側(cè)接在一次系統(tǒng)，二次側(cè)接測量儀表、繼電保護等。所以電流互感器會分為測量用電流互感器和保護用電流互感器；測量用電流互感器的作用是用來計量（計費）和

32、測量運行設(shè)備電流的；保護用電流互感器主要與繼電裝置配合，在線路發(fā)生短路過載等故障時，向繼電裝置提供信號切斷故障電路，以保護供電系統(tǒng)的安全。</p><p>　　2.5.3電流互感器的使用</p><p>　?、匐娏骰ジ衅鞯慕泳€應遵守串聯(lián)原則：即一次繞阻應與被測電路串聯(lián)，而二次繞阻則與所有儀表負載串聯(lián)。</p><p>　?、诎幢粶y電流大小，選擇合適的變化，否則誤差將

33、增大。同時，二次側(cè)一端必須接地，以防絕緣一旦損壞時，一次側(cè)高壓竄入二次低壓側(cè)，造成人身和設(shè)備事故。</p><p>　?、鄱蝹?cè)絕對不允許開路，因一旦開路，一次側(cè)電流I1全部成為磁化電流，引起φm和E2驟增，造成鐵心過度飽和磁化，發(fā)熱嚴重乃至燒毀線圈；同時，磁路過度飽和磁化后，使誤差增大。電流互感器在正常工作時，二次側(cè)近似于短路，若突然使其開路，則勵磁電動勢由數(shù)值很小的值驟變?yōu)楹艽蟮闹?，鐵芯中的磁通呈現(xiàn)嚴重飽和的

34、平頂波，因此二次側(cè)繞組將在磁通過零時感應出很高的尖頂波，其值可達到數(shù)千甚至上萬伏，危機工作人員的安全及儀表的絕緣性能。</p><p>　　另外，一次側(cè)開路使二次側(cè)電壓達幾百伏，一旦觸及將造成觸電事故。因此，電流互感器二次側(cè)都備有短路開關(guān)，防止一次側(cè)開路。在使用過程中，二次側(cè)一旦開路應馬上撤掉電路負載，然后，再停車處理。一切處理好后方可再用。</p><p>　?、転榱藵M足測量儀表、繼電保

35、護、斷路器失靈判斷和故障濾波等裝置的需要，在發(fā)電機、變壓器、出線、母線分段斷路器、母線斷路器、旁路斷路器等回路中均設(shè)2～8個二次繞阻的電流互感器。對于大電流接地系統(tǒng)，一般按三相配置；對于小電流接地系統(tǒng)，依具體要求按二相或三相配置。</p><p>　?、輰τ诒Ｗo用電流互感器的裝設(shè)地點應按盡量消除主保護裝置的不保護區(qū)來設(shè)置。例如：若有兩組電流互感器，且位置允許時，應設(shè)在斷路器兩側(cè)，使斷路器處于交叉保護范圍之中。&l

36、t;/p><p>　　⑥為了防止支柱式電流互感器套管閃絡(luò)造成母線故障，電流互感器通常布置在斷路器的出線或變壓器側(cè)。</p><p>　?、邽榱藴p輕發(fā)電機內(nèi)部故障時的損傷，用于自動調(diào)節(jié)勵磁裝置的電流互感器應布置在發(fā)電機定子繞組的出線側(cè)。為了便于分析和在發(fā)電機并入系統(tǒng)前發(fā)現(xiàn)內(nèi)部故障，用于測量儀表的電流互感器宜裝在發(fā)電機中性點側(cè)。</p><p>　　2.6功率因數(shù)表的使用&

37、lt;/p><p>　　2.6.1 功率因數(shù)表的原理</p><p>　　采用電動系電表測量機構(gòu)的單相功率因數(shù)表原理見圖，其可動部分由兩個互相垂直的動圈組成。動圈1與電阻器R串聯(lián)后接以電源電壓U，并和通以負載電流I的固定線圈(靜圈)組合，相當于一個功率表，從而使可動部分受到一個與功率UIcosφ和偏轉(zhuǎn)角正弦sinα的乘積成正比的力矩M1,M1=K1UIcosφsinα。K1為系數(shù)，cosφ為負

38、載功率因數(shù)。動圈2與電感器L（或電容器C）串聯(lián)后接以電源電壓U,并與靜圈組合，相當于無功功率表，從而使可動部分受到一個與無功功率UIsinφ和偏轉(zhuǎn)角余弦cosα的乘積成正比的力矩M2,M2=K2Uisinφ；cosα。K2為系數(shù)。 對純電阻負載，φ＝0°，M2=0，電表可動部分在M1的作用下，指針轉(zhuǎn)到φ＝0°即cosφ＝1的標度處。對純電容負載，φ=90°，M1=0，電表可動部分在M2的作用下，指針逆時針轉(zhuǎn)

39、到φ＝90°即cosφ＝0（容性）的標度處。對純電感負載，由于靜圈電流I及力矩 M2改變了方向，電表可動部分在M2的作用下，指針順時針轉(zhuǎn)到φ＝90°即cosφ＝0（感性）的標度處。對一般負載，在力矩M1和M2的作用下，指針轉(zhuǎn)到相應的cosφ值的標度處。應用電動系單相功</p><p>　　2.6.2功率因數(shù)表的正確接法</p><p>　　圖1所示為三相功率因數(shù)表表后接

40、線柱情況及接線方法示意。三個電壓接線柱分別標有UA、UB、UC、兩個電流接線柱務(wù)標有IA，意思是功率因數(shù)表所取電流應與左邊電壓接線柱所接電壓同相。并且與負荷電流同方向的電流互感器二次電流應以標有*號的接線柱流入，從另一個接線柱流出。左邊電壓接線柱也標有*號，也是說明此電壓應與電流同相。</p><p>　　圖2是一個低壓母線示意簡圖。準備在電容柜上安裝一只三相功率因數(shù)表，由于安裝位置有限，為功率因數(shù)表取電流的電流

41、互感器安裝在中相。</p><p>　　由于電流互感器安裝在中相（綠相），則電壓接線柱左邊那個應接綠色相電壓。然后以綠色相為UA，用相序表測定黃、綠、紅三相電壓的相序，結(jié)果是綠一黃一紅為正相序。圖2中括號所標的UA、UB、UC即為相序表測定的結(jié)果．則在中間的電壓接線柱應接黃相電壓．右邊的電壓接線應接紅色相電壓。電壓線接好后，再看電流線怎樣連接。由于電流直感器的極性標注法是減極性的，即一次電流從L1端流人互感器，則

42、互感器的二次電流從K1端流出，所以就應把電流互感器的K1端與功率因數(shù)表的標有*號的電流接線往相連，K2端與另一電流接線柱相連。這樣就相當于負荷電流流入了標有*號的電流接線柱（如圖2中箭頭方向所示）。雖然功率因數(shù)表裝在電容柜上，但它反映的是低壓總母線上的功率因數(shù)，故電流互感器應安裝在總母線上。</p><p>　　2.7控制器NWK1-G 的介紹</p><p>　　2.7.1 NWK1-G

43、低壓控制器概述</p><p>　　NWK1-G智能型低壓無功補償控制器與低壓并聯(lián)電容屏裝置配套，適用于額定電壓380V、交流50Hz的配電系統(tǒng)中，控制并聯(lián)電容器自動投切，改善電壓質(zhì)量，減少電能損失。該產(chǎn)品一次性通過電力工業(yè)無功補償成套裝置質(zhì)量檢驗測試中心的型式試驗，主要性能指標達到國內(nèi)先進水平，該產(chǎn)品操作簡單，經(jīng)濟實用。</p><p>　　2.7.2 NWK1-G低壓控制器的特點<

44、;/p><p>　?、俦井a(chǎn)品均采用國際最先進的微處理器進行智能測量與擴展。</p><p>　?、?控制器顯示功率因素，可進行投切延時時間，投入門限，過壓保護門限，投切回路數(shù)等參數(shù)設(shè)置以及運行狀態(tài)顯示。</p><p>　?、?自判別功能，取樣電流無極性。</p><p>　?、?抗干擾能力強，能抵御來自外圍共模2500V，差模1000V，頻率為

45、100KHz的單脈沖干擾及脈沖群干擾。</p><p>　　⑤ 具備過電壓加速保護功能，過電壓時能自動快速逐級切除已投入的電容器組。</p><p>　　⑥ 具備網(wǎng)絡(luò)無負荷閉鎖功能，參數(shù)設(shè)置方便，減少了投切振蕩現(xiàn)象。</p><p>　　⑦ 手動運行與自動運行方式切換功能。</p><p>　　2.8主要參數(shù)的計算</p>&l

46、t;p>　　I=S/(1.732*0.38*8）=80/(1.732*0.38*8）=15.19A</p><p>　　I（總）=15.19=121.52A</p><p>　　2.9制定電氣元件目錄表</p><p>　　表1 電器元件目錄表</p><p>　　3補償柜的控制面板圖</p><p>　　4電容

47、器連接方式為出發(fā)點的補償裝置分類</p><p>　?。?） 三相電容器同時投切型補償裝置。這類補償裝置中使用三相電力電容器，通過檢測某一相的電流來進行計算并控制電容器的投入數(shù)量來達到補償目的。由于電容器對三相提供的無功電流相等，因此這類補償裝置只適用于三相電流基本平衡的負荷情況。當負荷的三相電流不平衡時，不能夠使三相均得到良好的補償，可能有某一相過補償，有某一相欠補償。 此類補償裝置由于結(jié)構(gòu)簡單價格低

48、廉而用量最大。 </p><p>　?。?） 單相電容器分相投切型補償裝置。這類補償裝置中使用單相電力電容器，通過檢測三相電流來進行分別計算并控制各相電容器的投入數(shù)量來達到補償目的，相當于3臺單相補償裝置。這類補償裝置可以使各相的無功電流均獲得良好的補償，但是對不平衡有功電流無能為力。用于三相電流不平衡的負荷情況時，比三相電容器同時投切型補償裝置的效果好。此類補償裝置由于結(jié)構(gòu)比較復雜，價格較高，使用量較少。 &l

49、t;/p><p>　?。?） 調(diào)整不平衡電流型補償裝置。這類裝置中使用單相電力電容器，通過檢測三相電流來進行綜合計算并控制各相電容器的投入方式和數(shù)量來達到補償和調(diào)整不平衡電流的目的。與分相補償裝置不同的是，這類補償裝置利用了在相間跨接的電容器可以在相間轉(zhuǎn)移有功電流的原理，通過在各相與相之間及各相與零線之間接入不同數(shù)量電容器的方法，不但可以使各相的無功電流均獲得良好的補償，還可以將三相間的不平衡有功電流調(diào)整至平衡。這類

50、補償裝置用于三相電流不平衡的負荷情況時，具有無與倫比的使用效果。此類補償裝置結(jié)構(gòu)比較復雜，價格略高，由于是新技術(shù)所以使用量較少，但是必然會替代單相電容器分相投切型補償裝置。</p><p>　　5 補償電容器的維護</p><p>　　補償電容器的安全運行及故障處理補償電容器是變電所及用戶電器設(shè)備的主要部件， 主要作用是補償電力系統(tǒng)的無功功率， 提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善電源品質(zhì)，減少線路的

51、無功損耗，提高電網(wǎng)輸送電能力，保證發(fā)電 機的出力和設(shè)備的運行能力。由于電網(wǎng)的負荷變化較大，使電容器在運行過程中頻繁投切， 使用環(huán)境條件波動較大， 因此，在電力補償電容器的運行過程中對電力補償電容器的日常運行維護工作非常重要。 電力補償電容器的安全運行條件額定電壓電力補償電容器的額定電壓是在電容器的設(shè)計制造時確定的正常運行電壓，一般電器裝置的額定電壓是按擬接入的電力系統(tǒng)的額定電壓考慮的。運行中的電容器組可允許在超過額定電壓的5%的情況下使

52、用；允許在1.1 倍額定電壓下短期使用,不準長時間過電壓下運行，否則將造成嚴重的過負荷，引起電容器過熱，殼體膨脹，這是不允許的。額定電流電容器允許其在額定電流下長期運行，最高不允許在超過1.3倍額定電流下運行。額定頻率電容器的額定頻率必須與電網(wǎng)的工作頻率一致，如果這兩個頻率不一致，將使電容器運行電流與額定電流不一致，因為電容器的容抗與頻率成反比。電流過小則功率不足，電流過大則電容器超負荷，這都是不允許</p><p&

53、gt;　　6電容器的常見故障處理</p><p>　　電容器過電流電容器在額定電流下運行，由于運行電壓的升高和電流波形的畸變會引起電容器的電流過大。當電流超過額定電流的1.3倍時，應及時將電容器退出，以免因電流過大而造成電容器燒壞。電容器過電流電容器在額定電流下運行，由于運行電壓的升高和電流波形的畸變會引起電容器的電流過大。當電流超過額定電流的1.3倍時，應及時將電容器退出，以免因電流過大而造成電容器燒壞。電容器

54、斷路器保護動作跳閘 當電容器斷路器保護動作跳閘后，不得強行送電，應先作如下檢查：電容器有無爆炸、破裂、外殼膨脹、噴油，熔斷體是否熔斷、電容器接頭是否有過熱跡象，并對電壓互感器、連接電纜等進行詳細檢查，分析判斷故障性質(zhì)分別進行處理，待故障排除確認正常后方可投入運行。如果故障是由于外部故障造成的電網(wǎng)電壓波動而使斷路器跳閘的，應經(jīng)15分鐘后方允許進行試合閘。電容器漏油電容器出現(xiàn)漏油，如果是輕微漏油，可用粘膠劑進行修補并同時減輕負荷或降低環(huán)境溫

55、度，但是不能長時間繼續(xù)運行。電容器是一個密封體，如果密封不嚴，空氣、水分和雜質(zhì)會滲入其中而使其絕緣性能下降，甚至導致絕緣擊穿。所以，如果發(fā)現(xiàn)電容器漏油嚴重時應及時將其退出運行。電容器殼體膨脹電容器的</p><p><b>　　7 補償容量的選擇</b></p><p>　　眾所周知，從以下的功率三角形的矢量圖可知要使功率因數(shù)由cos1提高到cos2就必須裝置補償電容

56、器的容量為：</p><p>　　Qc-Q1-Q2=p（tg1-tg2） </p><p>　　式中：Qc-設(shè)置電容器補償容量，KVAR；P-總有功計算負荷，KW；tg1、tg2對應于補償前、后cos1、cos2正切值，也可以通過三角函數(shù)表查了cos及tg的對應值。 </p><p>　　從上述計算分析可知，電容器的無功補償容量與用電設(shè)備的負荷性質(zhì)、負荷（有功、無功

57、）大小有關(guān)，并通過計算求得，而與變壓器的容量大小并無任何關(guān)系。</p><p>　　設(shè)你的負載為A(KW)，</p><p>　　補償前的功率因數(shù)為cosa1(a1可以通過反三角函數(shù)求出），那么你的無功功率則為：B1=tana1 * A</p><p>　　設(shè)補償后的功率因數(shù)為cosa2(a2可以通過反三角函數(shù)求出），那么你的無功功率則為：B2=tana2 * A&

58、lt;/p><p>　　補償電容的容量為：B1 - B2 (Kvar)</p><p>　　例：如將功率因數(shù)從0.9提高到1.0所需的補償容量，與將功率因數(shù)從0.8提高到0.9所需的補償容量相比哪個更多些？</p><p>　　按照配置無功補償?shù)挠嬎愎剑?lt;/p><p>　　Qc=P(tga1－tga2)</p><p>

59、;　　其中：Qc，是需要補償?shù)碾娙萜魅萘恐?，單位：Kvar</p><p>　　P，是系統(tǒng)有功功率，此處可以看作一個確定的有功功率值，單位：Kw</p><p>　　tga1,是補償前功率因數(shù)Cosa1 的相角的正切。</p><p>　　tga2,是補償后功率因數(shù)Cosa2 的相角的正切。</p><p>　　對于從0.9提高到1.0，&l

60、t;/p><p>　　用三角函數(shù)公式計算得：tga1=0.48， tga2=0.00</p><p><b>　　帶入前面公式：</b></p><p>　　Qc＝P*（0.0.48－0.00）=0.48P(Kvar)</p><p>　　對于從0.8提高到0.9，</p><p>　　用三角函數(shù)公式

61、計算得：tg a1=0.75， tg a2=0.48</p><p><b>　　帶入前面公式：</b></p><p>　　Qc＝P*（0.75－0.48）=0.27P(Kvar)</p><p>　　所以：0.9提高到1.0的更多些。</p><p>　　這說明，當功率因數(shù)較低的時候，提高功率因數(shù)的代價，比原本功率因

62、數(shù)高的時候，來的更容易。</p><p>　　為了日常工作方便，通常把上述計算中的(tga1－tga2)稱為：每千瓦有功，從a1補償?shù)絘2所需要的補償量。并編制成表格備查，以減少三角計算。</p><p><b>　　8結(jié)論</b></p><p>　　經(jīng)過幾個月的努力圓滿地完成了這次的畢業(yè)設(shè)計，本次設(shè)計內(nèi)容讓我受益匪淺。</p>

63、<p>　　我的課程設(shè)計題目是《低壓電容器補償柜設(shè)計》，我們知道無功功率是影響電力系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的重要因素，無功功率在電網(wǎng)中傳輸會加大網(wǎng)絡(luò)損耗，降低電能利用率，影響供電質(zhì)量。因此在線路的適當位置對電網(wǎng)進行無功補償是保證系統(tǒng)高效可靠運行的有效措施之一。</p><p>　　設(shè)計前期，大量資料的搜索和閱讀，對補償柜有一個初步的了解。通過查閱這些資料，我對要設(shè)計的電容柜元器件也有了了解。但是我們學習的都是課本

64、上的知識，不能得心應手，必須反復看，多次詢問老師。把理論與實踐結(jié)合起來解決我們遇到的問題，只有這樣我們才能不斷的發(fā)現(xiàn)問題解決問題。</p><p>　　本次課程設(shè)計遇到的最大問題是接線圖的繪制，我采用的是CAD作圖，無形中讓我對CAD知識也有了進一步的認識。各個元器件的選型，要根據(jù)設(shè)計的電流選擇相應的器件型號。從查到的資料里，可以了解到元器件的實體是什么樣子，對元器件也能有個直觀的認識和了解。本次設(shè)計經(jīng)過一步一步

65、的完善，老師的耐心解釋和教導，克服各種難題后逐漸成型。看到自己的作品呈現(xiàn)在自己面前心中充滿喜悅之情。</p><p>　　課程設(shè)計給了我直觀了解電氣設(shè)計的具體一面，讓我掌握了無功補償?shù)脑?，應用。使我把課堂教學的內(nèi)容應用到實踐中，從實踐中獲得更多相關(guān)知識內(nèi)容。</p><p><b>　　9 參考文獻</b></p><p>　　[1] 黃嘩；

66、無功補償原理及應用分析；礦山機械；2001（11）</p><p>　　[2] 戴曉亮；無功補償技術(shù)在配電網(wǎng)中的應用[J]；電網(wǎng)技術(shù)；1999年06期</p><p>　　[3] 王正風，徐先勇；淺談電力系統(tǒng)的武功優(yōu)化和無功補償[J]；電力電容器；2002年03期</p><p>　　[4] 牛迎水，李國立，馮政協(xié)，寧四明，李廣業(yè)；城市配電網(wǎng)中低壓無功補償?shù)脑O(shè)施[J

67、]；電測與儀表；2000年05期</p><p>　　[5] 鄭傳榮；自動控制補償電容器柜的工作原理及應用；農(nóng)業(yè)科技與裝備；2009（3）</p><p>　　[6] 裘永衛(wèi)；低壓無功補償配置方案；江蘇電器；2004（98）</p><p>　　[7] 賴艷龍；淺談電力系統(tǒng)中的無功功率補償；價值工程；2010、29（13）</p><p>　

68、　[8] 劉介才；工廠供電設(shè)計指導[M]；北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[9] 江文，許慧中；供配電技術(shù)[M]；北京：機械工業(yè)出版社</p><p>　　[10] 魏保民；電容補償柜的工作及維護；通信電源技術(shù)；2001年9月第3期</p><p>　　[11] 楊小菊；無功補償自動投切裝置的研究[J]；化纖與紡織技術(shù)；2004（3）</p>

69、<p>　　[12] 江鈞祥，蔡富強，蔡金存等；低壓電容無功補償裝置不宜頻繁頭切[C]；電力電容器學會論文集；2003</p><p>　　[13] 路錫恩；低壓無功電容補償柜的維護管理；企業(yè)科技與發(fā)展；2009（12）</p><p>　　[14] 趙新衛(wèi)；低壓補償柜主回路接線方案運行情況分析；電力電容器與無功補償；2010，31（6）</p><p>

70、;　　[15] 靳龍章，丁旒山；電網(wǎng)無功補償實用技術(shù)[M]；北京：中國水利水電出版社；1993</p><p>　　[16] 陳維賢；內(nèi)部過電壓基礎(chǔ)[M]；北京：電力工業(yè)出版社；1988</p><p>　　[17] 沈曉東；電力電容器在運行中應注意的問題；中國科技博覽；2009（06）</p><p>　　[18] 蘭建國；電容補償原理及常見問題分析；科技與生活；

71、2010（9）</p><p>　　[19] 佘東成；一種智能高壓節(jié)點電補償柜的研發(fā)；能源研究與管理；1010（2）</p><p>　　[20] 鄭傳榮；自動控制補償電容柜的工作原理及應用；農(nóng)業(yè)科技與裝備；2009（6）</p><p>　　10 致謝 </p><p>　　本論文的完成過程中，老師多次幫助我分析思路，開拓視角

72、，在我遇到困難的時候給予我最大的支持和鼓勵。嚴謹求實的治學態(tài)度，踏實堅韌的工作精神，將使我終生受益。</p><p>　　在這里，感謝大學幾年來，電氣專業(yè)的各位老師對我學習上的幫助和生活上的關(guān)懷，正是您們的辛勤工作，才使我得以順利地完成學業(yè)，取得學位。濃濃師恩，終生不忘。</p><p>　　感謝在大學期間給我傳授諸多專業(yè)知識的各位老師給予我的指導和幫助！</p><p