攀煤(集團)水電（分）公司動力廠
二o一五年六月一日
無功補償的主要作用就是提高功率因數以減少裝置容量和功率耗損、穩定電壓和提高供電質量，在長距離輸電中提高系統輸電穩定性和輸電能力以及平衡三相負載的有功和無功功率。安裝併聯電容器進行無功補償，可限制無功補償在電網中傳輸，相應減小了線路的電壓損耗，提高了配電網的電壓質量。無功補償應根據分級就地和便於調整電壓的原則進行配置。
集中補償與分散補償相結合，以分撒補償為主；高壓補償與低壓補償相結合，以低壓補償為主；調壓與降壓相結合；攀煤電網主要使用集中補償。
無功補償的主要作用具體體現在：① 提高電壓質量；② 降低電能損耗；③ 提高發供電裝置執行效率；④ 較少使用者電費支出。
攀煤電網補償主要是在6kv母線上併聯無功補償裝置，結合攀煤電網的線路長，變壓器較多的特點。使用這種補償方式優點在於，執行中併聯電容器的容性電流抵消感性電流，使傳輸元件如變壓器、線路中的無功功率響應減少，因而，不僅降低了由於無功的流向而引起的有功損耗，還減少了電壓損耗，提高了功率因數。所以採用併聯電容器進行各級電網的無功補償是電力系統最廣泛的應用方法。
由於攀煤企業屬於礦山用電系統，絕大多數用電裝置都具有電感的特性。（諸如：礦上用的通風機、壓風機，水廠等單位用的電動機、電力變壓器，電焊機等）這些裝置不僅需要從電力系統吸收有功功率，還要吸收無功功率以產生這些裝置正常工作所必需的交變磁場。。
選用這種補償方式是根據攀煤供電系統的特點而選擇的裝置。但是該系統在投入執行後，總是出現一些問題，比如功率因素在後台監控系統中顯示過低等，但是fc和svg都投入執行，不可能出現這種情況。這種情況的發生將會給公司造成巨大的經濟損失，因為電力部門在輸送有功功率一定的情況下，無功功率增大，就會降低供電系統的功率因數。
而電力部門要求企業應在提高自然功率因數的基礎上，合理裝置無功補償裝置，使企業的功率因數應達到0.9以上。
在三相四線制供電系統中，三項電流之間的夾角為120°，三項電流之間的夾角也為120°，同相電流與電壓之間的夾角為相位角，相位角的余弦值就是功率因素。當電流超前電壓時系統呈容性負載，當電流滯後電壓時為感性負載。利用這個相位原理，來分析處理實際遇到的問題。
分析：二次接線錯誤導致。
在繼電保護裝置的功率因素的計算是由電壓互感次二次側的電壓和電流互感器二次電流的取樣計算而來。在安裝過程中，從微機保護控制櫃到電流、電壓互感器櫃的需要用電纜連線，在安裝過程中，由於安裝人的技術水平和責任心不強，導致二次線接線出現錯誤。這種情況就是造成功率因素顯示不正確和影響計量結果。
a、相序混亂
根據保護裝置出現的情況可得
電壓的角度ua=0°，ub=240°，uc=120°
電流的角度ia=210°，ib=90°，ic=330°
根據以上條件，畫出相位圖，如圖一所示。可知a、b、c三相的電壓與電流不在同乙個相許上，以電壓相序恆定不變時。a相電流接在了b相電流上，b相電流接在了c相電流上，c相電流接在了a相電流上。
正確的相位由圖二可知，ua超前ia相位角為14°，功率因素為cos（14）=0.97。
b、極性相反
出現極性錯誤的原因有下列情況
（1） 電流互感器的一次二次線接反。
（2） 電壓互感器的一次線或者二次線接反。
（3） 從裝置到裝置的二次電纜校線錯誤。
（4） 裝置的二次取樣電流，電壓互感器接反。
由圖三可以看出，當以電壓的相位保持不變的情況下，圖中的a、b、c三相電流的相序都接反了。由(圖四)可知b、c相電流極性接反。
c、極性和相序都錯誤。
由（圖五所示）在a、b、c相電流的相序錯誤，極性也錯誤。最好的調整方法是先調整相序，在調整極性。
在整變電站系統測試中，試驗人員往往在試驗過程中只重視保護二次線而不檢查測量二次線的接線情況，導致接線錯誤。對變電站計量工作和監控造成很大的損失和影響。
分析：由於容性無功沒補償夠導致。
電網在執行工程中，投入的感性裝置較多時，裝置需要的無功比較大時，由於某些原因導致電網提供的無功和電容器提供的無功比較少，導致功率因素較小。根據電壓電流相位角判斷（如圖六）所示，當電壓與電流功率因素角度為69°時，功率因素cos(69)=0.36。
或者是系統為感性負載時，電流超前電壓，系統呈感性，需要容性無功與之抵消，但容性無功不足。由公式1可得，當線路提供是容性無功不足時，線路需要的總無功較大，由公式2可知，無功較大q較大，實在功率較大，p不變時，功率因素較小。
公式1：總無功=感性無功-容性無功
公式2：cosφ=p/s. s2=p2+q2
分析：線路提供的容性無功過多超過了系統所需要的感性無功。
當系統所補償的容性無功超過了感性無功時，由公式1可知，總無功為負數，或者由（圖七所示），當電流超前電壓時，系統呈容性，這時候這個系統會向線路反送無功，造成變壓器和線路的負擔，和經濟損失。
根據電流與電壓的相位關係可知，電壓與電流無限接近時功率因素才達到要求值，如果系統所需要的感性無功與系統提供的容性無功相等也就是電壓與電流相位角為0°時，整個系統的功率因素將達到1（理想狀態下，現實中不可能完全相等）。但是隨著用電負荷的不斷變化，系統所需要的感性無功也是在不斷變化的，在這種情況下就需要一種能夠隨時提供變化的無功補償系統，也就是我們公司現在所用的動態無功補償svg系統。但是當系統在最低負荷情況下所需的感性無功小於fc電容補償時，就會出現過補現象。
分析：造成這種情況的罪魁禍首就是電容補償系統。系統中的電流分為有功電流和無功電流。
由進線櫃提供的電流分為兩部，一是有功電流，二是線路提供無功電流。（由公式3可知）和由電容補償提供的是無功電流。然而整個配出櫃電流等於進線櫃電流和電容補償無功電流之和。
所以由(公式4可知)，進線櫃的電流與配出櫃的電流之和不相等。多餘部分的電流直接從電容櫃流向各個配電櫃。
公式3： i進線=i有功+i線路無功
公式4：i多餘=i電容無功=i配電櫃之和-i進線
注：實際情況與理論情況不一樣 ，在實際情況複雜，公式不利於實際情況，純屬個人理解。
基於上述情況，利用本公司的繼電班的維護人員與計量部門配合，對各個變電站的計量迴路進行了重新校線和接線。對每個變電站的高峰期負荷和用電低峰負荷進行分析，確定了無功功率的補償值的大小。使整個變電系統能夠良好的執行，同時也避免了電業局不必要的罰款。
1、理選擇和應用無功補償電容器
電容器額定容量的選擇應注意與變壓器容量相匹配。電容器額定容量過大或過小都難以取得合理的補充效果。
2、止電容器開關頻繁投切。
電容器開關頻繁投切會產生極高的尖峰電流，尖峰電流對開關電氣的正常操作危害很大，常造成開關電氣的使用壽命縮短或損壞故障的突然發生。
3、電容器受到諧波諧振的影響。
在電容器接通迴路中串聯乙個感性電抗器，既可以防止產生諧振，亦可吸收高次諧波電流。
4、無功補償容量大小確定。
無功補償計算的目的是為了合理選擇併聯電容器的容量。電容器安裝容量的選擇可根據使用目的的不同、按改善功率因數提高執行電壓和降低線路損失等因數來確定。
從提高功率因數角度決定補償容量，這是最常用的方法。除公式計算外，實踐中亦可以利用查表發獲得每1kw的有功功率、功率因數，改善前後所需補償的容量。再乘以最大負荷的月平均有功功率，即可計算出所需要的無功補償容量。
1、方法提出的依據
該創新方法提出的理論依據是電壓與電流的相位差的余弦值為功率因素，在電力系統電壓超前電流為感性負載，電壓滯後電流為容性負載。
2、該方法的創新點
該方法處理現實中的遇到無功補償問題尚屬首次。這是基於多年的工作經驗和理論提出的一種創新方法，是實踐與理論很好結合的產物。對在以後的工作中解決實際遇到的問題提供參考資料和培訓的依據，有巨大的社會價值。
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