动态无功补偿装置.docx

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1、动态无功补偿装置动态无功补偿装置动态无功补偿装置动态无功补偿装置随着当代电力电子技术的发展，产生了一些静止形态的动态无功补偿装置。电力电子装置不仅能够发送而且还能够吸收无功功率，其本身也成为产生无功的功率源。在很多情况下，动态补偿有功功率或在补偿无功的同时也补偿部分有功功率，对改善电能质量会有更好的效果。随着电网中精细电能用户的增加，要求电网必须提供与用户所要求的质量指标相适应的电能。近年来，为了进一步提高配电电能质量指标，出现了多种动态的改善电能指标的电力电子设备。这些提高电能质量和供电可靠性的技术称为契约电力(custompower)。补偿技术发展的初期，人们已经注意到补偿无功功率和补偿系

2、统参数存在某些一样的效果，有时甚至会产生更合适用户的效果，因而，补偿参数技术在电网中有着重要的应用领域。最常用的是串联电容输电补偿，他对减少电压变动，提高电力系统稳定性起到重要的作用。本文对电力系统中为提高电能质量所使用的各种补偿技术及动态补偿方式作了概括性的介绍，重点叙述了补偿技术的发展及其技术前景，讨论了正在开展的新的补偿技术以及补偿用能源的合理使用，并表明了对当前电网中应用各种补偿方式的看法和评价。电力电子技术应用于电网和用户后使电网上产生了更多的无功和谐波，而用于滤波的技术实际上与补偿技术是互相联络也是互相影响的，因而，对滤波技术的进展也作了介绍。1并联无功补偿1.1同步调相机同步调相

3、机是最早用于电网的无功补偿设备，合适于电网电压调节。但调相机的反响速度较慢，因而对瞬时电压波动效果较差。他以励磁电流调节来改变发出电压，从电压的幅值大小决定无功功率的输出，同步电机的启动和运行需要很大的维护工作量，这是他的弱点。同步调相机运行中转子有惯性，在故障霎时调相机向系统输出短路电流，增大系统的短路容量。对系统容量偏小而且电网短路电流不够大的电网如直流输电的受端，同步调相机还是有显著作用的。但是，在一般电网中，由于短路容量往往偏大，甚至于需要采取限流措施，不合适采用同步调相机。目前，除了需要加大短路容量外，作为无功和电压补偿的同步调相机已经被完全淘汰。1.2静止无功补偿器(staticv

4、arcompansator，SVC)平滑动态补偿是指所补充进电网的无功电流，他是根据电网无功需求的变化而变化的。由于无功是与电压直接联络的，所以调节无功在很大程度上是为了系统电压的质量和电压支撑。静止无功补偿器目前主要有下面2种类型，一种是晶闸管投切电容器(TSC)，另一种是晶闸管控制电抗器(TCR)。TSC与普通电容器不同之处，在于用晶闸管代替了断路器作电容器组的投切。TCR则连续调节电抗器电流大小，使无功按要求变化，下面分别讲明其特点。1.2.1晶闸管投切电容器(TSC)动态无功补偿装置动态无功补偿装置电容器组的投切开关处用晶闸管开关取代了机械式的开关，例如油断路器或真空断路器。晶闸管开关

5、由反并联的晶闸管组成，可以以用一只晶闸管与一只二极管反并联。TSC用的晶闸管只要2个状态，导通和断开。晶闸管由一个控制器控制。用晶闸管开关取代普通有接点开关的优点是，在投切经过中没有冲击电流和过电压，这是由于电容器的接入是在晶闸管两端电压过零霎时完成，而电容器的切断是由晶闸管在电流过零时完成。这样电容器能够任意频繁的投切。由于与TSC相连的由一般断路器投切的电容器或电缆线路会向TSC放电，因而，在TSC的电容器电路上串联有电抗器，他既可限制放电电流也能防止电容器组产生某些次谐波的谐振。主要的TSC电路：形接线电路的TSC能够在任何电网使用。Y0形接线电路的TSC则只能用在电源变压器有中心点连出

6、的系统中。目前，Y0接线只用在低压系统。对于TSC的使用范围，近期比拟通行的看法是用在低压系统，即在600V及下面电压等级系统中用一台或多台TSC控制无功和电压是既经济又可靠的选择。1.2.2晶闸管控制电抗器(TCR)TCR是静止补偿器中的重要组成员，他调节晶闸管的导通角度以改变电抗器电流。TCR总与电容器并联使用，当系统需要较多电容时，TCR使电抗电流减小，若系统需求电容电流下降，TCR则使电抗电流加大，用电抗电流多抵消电容电流，这相当于使接入系统的电容电流减小。TCR本身会产生谐波，所以，往往用滤波器代替部分并联的电容器组，可以用TSC。在电容器组切除后，TCR能够接受感性无功，这样，在电

7、网夜间电压过高时，TCR能够起到降低受端电压的作用。图3是TCR及其系统接线。其中，变压器能够是任何一种接线。滤波器除滤掉TCR产生的谐波外，也要滤掉负荷所产生的部分谐波，要根据负荷性质考虑滤除谐波的次数。TCR和TSC都能够分相调节，也就是能够按每相电压或无功的要求确定。瞬时补偿无功量。他们都有减小不对称电流和电压的效果，并且具有在不对称故障时支撑电网电压的作用，使电网不因电压崩溃而失步。1.2.3晶闸管投切滤波器(TSF)晶闸管投切滤波器在构造上与晶闸管投切电容器TSC一样，但其参数不同，且有独特的运行状态。TSC和TSF都有补偿系统无功的能力。TSC的电抗器是为了避免电容涌流和躲过谐振频

8、率而设置的。TSF的电抗器是为了使某一次谐波获得低阻抗通道设计的。运行中TSF可能有大量的谐波流过，高次谐波电流流过滤波器时每基波(50Hz)电流相加使总电流可能产生屡次过零的现象，这时，要求控制器有按反向电流流过而给晶闸管触发信号的能力，这要求控制器能在同步之外符合电流方向给以触发。固然，晶闸管投切滤波器是新的技术，但已经显示出他的重要作用，到目前其的运行效果是令人满意的。动态无功补偿装置动态无功补偿装置1.3无功发生器(STATCOM，SVG)随着电力电子技术向可控关断和快速触发方向发展，有可能制造出动作频率更高的电力开关器件，进而研究开发出能够在任何相位运行的逆变器。无功发生器(SVG)

9、就是一个能够产生超前电流90或滞后电流90的逆变器，同时，他带有自整流充电能力。SVG的工作原理是从三相电网上获得电压向一个直流电容充电，再将直流电压逆变成沟通电压送回电网。SVG最简单的原理见图4。假如产生的电压大于系统电压，那么变压器上流过的电流超前电压90，使电网带上电容性负荷，或者讲SVG供给无功；假如产生的电压小于系统电压，流过变压器的电流滞后电压90，使SVG成为电感性负载，或者讲SVG吸收无功。这样，假如按需要调节发生器的电压就能够得到适宜的无功输出，而且SVG能够在感性和容性间快速连续调整。简化(略去谐波)后可用向量关系来描绘上述原理见图5。无功发生器的直流侧电容只提供直流电压

10、，他的电压则由三相6个二极管充电得到。因而，在系统电压下降时，他仍能供出额定的无功电流。而静止补偿器类的设备，其输出的电流与电压是成比例减小的。在原理上，无功发生器在故障中有更好地支撑电压的效果。无功发生器难于应付系统的不对称。无功发生器在系统电压不对称时，会产生很大的负序电流，这个电流必须流过直流电容器，也就是无功发生器本身不能承当过大的不对称电流。另外，无功发生器在系统不对称时产生的不对称电流将扰乱系统的正常运行。目前采取的方法是，在系统发生不对称时将无功发生器自动切除。由于电力系统中的故障多数是不对称的，这使得无功发生器能产生额定无功电流的优势不能充分发挥出来。2串联电容补偿2.1静态串

11、联电容补偿装置(SC)从补偿电网负荷侧电压下降的角度看，用电容补偿无功并不能使电压的变化率减小。假如系统电压用E表示，电网阻抗是R和X，受端电压为U，在负荷电流i和功率因数cos时，电流能够分解成有功电流ip(ip=icos)和无功电流iq(iq=isin)2个分量。受端电压与系统电压之间的关系其中ipR和iqX二项与U方向一样，是影响电压降U的主要成分，而ipX和iqR二项与电压U垂直，主要生成两端电压的角度，即功率角。有功电流和无功电流引起的电压降向量图见图6。因而，对于以改善电能质量为目的的补偿应该主要着眼于ipR和iqX二项。从图6中能够看出，ipR一般所占比例较小，且不便于补偿，因而

12、，补偿iqX项是唯一可行的。iq是无功电流，U是受端电压，无功Q=iqU。假如经补偿使iq减小，也就是无功Q减小，电压降分量iqX就能够降低，进而使电压降减小。假如要动态补偿iq，可采用TCR或TSC装置随时改变电容电流以减小iq，但TCR和TSC的投资会大于电容器组。假如用固定电容器补偿，有功电流几乎没有改变，而无功电流则成为iqicic，是电容电流。在iq=ic，时，无功电流到达最小；而iq=0时，无功电流是ic，这时，不仅电压没有下降反而会升高，即用固定电容补偿动态无功补偿装置动态无功补偿装置并不能减少电压的波动。同样，固定电容也不能减少功角的变化。在电压降项iqX内，不能减小iq时，用

13、降低X的办法也是可行的。X是系统电抗，其线路电抗基本是感性的。假如串联一组电容器，容抗与系统电抗抵消一部分，使iqX减小，电压质量也会得到改善。这种串联电容补偿方法在补偿参数的同时，由于电抗X减小，使功率因数也得到改善(从送端看)，而且明显缩小功角，因而还可增进电力系统的稳定性。图7是串联电容补偿的向量图。其中U1和I1是未补偿前的受端电压和电流，U2和I2是补偿后的电压和电流。固然负荷的功率因数和功率没有变化，但受端电压在补偿后明显提高，也就是电压降减小。同时补偿后功率因数也得到提高(从电网侧看)，即+2+1。串联电容补偿与并联电容补偿相比拟，串联电容补偿在负荷变化时，受端的电压变化幅度小，

14、他和并联的动态补偿有类似的功能。但由于串联电容补偿技术稍复杂，所以推广较少。国内在80年代初已有成套串联电容补偿产品供给，并经国家鉴定，串联补偿在实际运行中对改善电压质量、增加输电容量的效果很好。2.2可控串联电容补偿(TCSC)串联电容补偿有减小电压降和减小功角的能力。假如他能够快速随电流的振荡来改变电容容抗，则既能够阻尼系统的低频振荡，进而愈加增加系统的输电容量，可以以抑制串联补偿引起的次同步谐振，即发电机轴系的扭振。动态补偿系统阻抗参数X的详细方法是，在串联电容器上并联一组可控电抗器，借改变晶闸管的导通角改变电感电抗值，进而改变容抗及补偿度。补偿度定义为k=xc/x。图8是一相可控串补的

15、电路图。可控串联补偿设备全部置于绝缘平台上，按线路绝缘选用支架瓷瓶。因而，电容及电感晶闸管都处于高电位，而控制器装置则在地面，中间测量和控制信号由光纤传送，可以用电流互感器传送电流值。巴西南北的500kV联络线上，始端、末端各配置有一组可控串联补偿装置，中间分布3级不可控串联补偿装置，输送容量到达1300MW。瑞典和美国电网也都配置有可控串联补偿装置，这项技术正处在发展成熟经过中。由于他的设置复杂，因而只适用于长距离沟通输电线路。当线路需要扩大传输容量、设计线路需要输送超常规模的负荷以及系统需要增大暂态和动态稳定时，可控串联补偿是一种可选的方法。和高压直流输电比照，可控串联补偿有其特点。3动态

16、有功与无功补偿3.1蓄电池储能补偿BSEE在美国加州CHINO地方，有一组蓄电池储能补偿参加了南加州电网。为了补充电力系统峰期电能要求，吸收低谷时余裕电能。他由一组铅酸蓄电池和一组逆变器与电网相连接。由于蓄电池储能能够放在负动态无功补偿装置动态无功补偿装置荷中心附近，而且占地很小，对周围没有污染，因而，用蓄电池储能补偿有功功率余缺效果是很好的。从直流电源到沟通的逆变采用多重化方案能够减少逆变经过中产生的谐波。CHINO的逆变器每相用3个逆变器，相位分别差20，三相则需要9个单相逆变器，再经过3组变压器的交互接线，使输电电压波形较接近于正弦，并且相位变化很小。90年代以前，西柏林也建造了功率为1

17、7MW的蓄电池储能装置，对补偿有功功率的短缺起到很好的作用。目前蓄电池有向小型化发展的趋势。蓄电池储能补偿可以以补偿无功，只要在逆变器的控制器上改变触发角度即可使其成为无功发生器，当然可以以在补偿无功功率的同时补偿部分有功功率。补偿有功功率对配电系统中线路电阻比拟大的情况有很好的效果。目前，由于蓄电池储能对时差电位有特殊的经济效果，因而，一些企业在夜间电位低的“谷位时段对蓄电池进行充电，以便在白天电位高时补偿用电，构成了高电位时使用原位电力的现象，即便加上蓄电池和逆变系统的损耗，这样还是合算的。而且，这种行为填补了峰谷需求差，对电网也是有利的。暂态有功功率补偿对电能质量的影响很大。蓄电池系统对

18、几分钟到几特别钟的补偿或周期间歇瞬态电压波动的补偿或抑制是极有效的。3.2超导贮能SMES当温度降到接近绝对温度时，异体会呈现没有电阻的现象，这种现象称作超导。超导的电感线圈中若一旦被注入电流，电流会长久的在线圈的闭合电路中循环流动不消失，流动时也不需要电源，这种现象讲明线圈中存入了磁电能。超导在很多领域都有不同目的的应用，在电力系统中有超导变压器、发电机和超导电缆等，用超导储能作暂态和动态补偿是一个较新的方向。超导储能的特点：他能够快速释放出大的能量，即有很大的吞吐量；他是一个电流源，其构造不允许超导线圈断路。图9是一个为了平息系统低频振荡的超导储能系统示意图。超导线圈L中的电流原来经过旁路

19、晶闸管的断路器饱和电抗器电路循环流过，一旦系统需要电源，旁路晶闸管关断，电流经过十二脉冲桥逆变成沟通，并送入电力系统，在消耗功率的同时循环电流会急剧减小，此时要连续调节十二脉冲桥的触发角，以维持应有的输出。美国西海岸电网在80年代曾利用如图9所示的超导储能设备平抑了该系统0.35Hz的低频振荡，该设备的主要参数如下：最大储能30MJ；全充电流4.9kA；线圈电压2.1kV；最大磁场2.85T；温度：4.5K；最大功率10MW；保持电流约1h；线圈电感2.6H。超导最大储能为30MJ，折成电量虽缺乏8kWh，但他在很短时间能释放出来，对系统产生极大的阻尼作用。这方面一些发达国家正在进行更实用化的

20、研究，我国也有研究项目在进行中，美国商品化的是一种小型的超导设备，目的在于校正电压波形的瞬态畸变，如电压波形上的过冲或下陷，储能仅1MJ，暂态动态无功补偿装置动态无功补偿装置输出约有1MW。主要用在要求有严格正弦波形和电压高度稳定抗干扰电源的精细电子制造业上。4动态电压恢复器dynamicvoltagerectorer，DVR电网运行中不可避免的会发惹事故和故障，即便可靠性很高的系统仍需要防止事故发生时不使影响范围扩大的保护措施用以分隔事故区域和无故障区域，在事故发生时，即便最快速的保护切断故障部分也需要零点几秒，而在这个时间会使很多负荷遭到影响，事故时的特点是故障电流增大，系统电压降低，这就

21、使接触器式的开关发生低电压释放而停电。对于某些工业，如造纸和化学制药工业，会由于电压忽然下降而使生产停顿。有的则使生产程序遭到冲击而使质量下降，导致很大的经济损失。对于较小容量的负荷，能够使用在线UPS。而对于工业企业和重要科研机构，最直接最有效的方法是使用动态电压恢复器DVR。动态电压恢复器是在测出电压瞬时降低后，立即由直流电源逆变一组沟通，与电源电压相加串联，这样输出电压能够维持在允许的范围内，直到系统电压回升到正常值。动态电压恢复器单向电路见图10，其中V1，V2是2组3相逆变器，所产生的电压是严格根据系统各相电压与标准电压之差及相位之差产生，而逆变器为了获得快速反响只能是用脉宽调制PW

22、M方法，为了获得较快的调制频率的效果，逆变器应该采用绝缘栅双极晶体管IGBT作为开关器件，或者采用相近的高速器件。由于故障时不仅电压下降，相电压的相位也会出现很大的相位变化，这给快速补偿器的测量辨析增加了困难。目前，有的选用坐标变换的方法，有的选用其他智能方法。总之，快速补偿电压测量控制是电压恢复成功的关键，也是难度较大的技术。目前，动态电压恢复器已经用在造纸厂、化工厂、制药厂和电子工业企业，其使用范围与超导储能不同，动态电压恢复器补偿的电压波形大约在1s之内，多为0.5s下面，补偿的目的是三相不平衡的故障状态，而超导储能所补偿的大多是20ms内的一些波形上的缺欠，可以能是重复的，但每周期补偿

23、的也只要缺乏1ms的缺欠。像前面所介绍的美国西海岸电网抑制低频振荡，所需能量较大，目前尚不见商品性的设备上市。动态无功补偿装置动态无功补偿装置用户端低压无功补偿装置及其应用无论是工业负荷还是民用负荷，大多数为感性负荷。是感性负荷就有无功功率的消耗，提供这些无功功率有两条途径：一是直接由供电系统提供，但将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的使用效率；另一是进行无功功率的补偿。目前无功功率的补偿的方法有几种，采用并联电容器补偿是有效的手段之一，但使用哪几种无功补偿装置，是采用MSC无功补偿装置、TSC无功补偿装置还是采用MSC+TSC无功补偿装置，现介绍如下。1低压无功补偿装置及其工作原理1

24、.1MSC装置的投切采用机械开关投切电容器的无功补偿装置MSC，即通过控制器取样，电容式沟通接触器或断路器作为电容器的投切元件，熔断器或微型断路器、热继电器作为保护的一种并联电容器补偿装置，能够手动投切或自动投切。自动投切是由控制器以无功功率或无功电流等为物理量，通过循环投切先接通的先分断，后分断的后接通方式控制电容器的投切。因电容器的初始电压为0，在沟通接触器触点闭合的霎时，电网的电压极少为0，但电容器的电压不能突变，因此产生非常大的电流冲击即合闸涌流。根据试验表明，电容式沟通接触器的合闸涌流一般是电容器额定电流的20倍左右。同时，由于沟通接触器不能在短时间内频繁投切，使得该种无功补偿有级的

25、、定时的，补偿装置的响应时间一般大于10s，且频繁地投切使沟通接触器的触头受电弧作用而损坏，增大运行维护工作量。1.2TSC装置的投切近年来随着电子工业的不断发展，出现了集微机、电子、机电为一体的新产品TSC无功补偿装置，即投切回路中由晶闸管替代电容式沟通接触器投切电容器。TSC无功补偿装置的原理是：自动补偿控制器通过对电网无功电流的快速检测，经比拟、判定后以编码工作方式向晶闸管发出通断信号，进行投切控制，控制回路接到通断信号后采用过零触发电路投切电容器，即电路检测到施加在晶闸管两端的电压为零时，发出触发信号使晶闸管导通；当电路检测到晶闸管为零电流时断开晶闸管。从理想状态上讲，当电容器的电压与

26、电网电压相等时，不会产生合闸涌流，解决了电容式沟通接触器投切产生的合闸涌流问题，在实际使用经过中用晶闸管投入电容器时其合闸涌流也都能够控制在3倍额定电流以内，其补偿装置的响应时间为100ms以内最快可达20ms。但是使用TSC无功补偿装置也存在下面缺点：1晶闸管导通时会产生1V左右的管压降，通常30kvar三角形接法的电容器，额定电流为43A，则一个晶闸管所消耗的功率为43W，以天天平均10h计，一个晶闸管日耗电量就达0.43kW。这些消耗的功率都转变成热能使得电柜的温度升高。2晶闸管有漏电流存在，当未接电容时，即便晶闸管未导通，其输出端也是高电压。3TSC电路本身也是谐波源，大量的应用对低压

27、电网的波形不利。动态无功补偿装置动态无功补偿装置4TSC无功补偿装置的成本高，一般其不错柜的价格比采用MSC无功补偿装置的补偿柜贵70%-80%。1.3MSC+TSC装置的投切针对上述TSC无功补偿装置存在的一些缺点，生产厂家又设计出晶闸管+沟通接触器组合MSC+TSC的有触点无功补偿装置即复合开关。其工作原理与TSC无功补偿装置的工作原理一样。工作方式有所区别：将沟通接触器与晶闸管并联，仍采用过零触发电路。检测到施加在晶闸管两端的电压为零时，即发出触发信号使晶闸管导通，在晶闸管导通的10个周波后，才发信号使沟通接触器闭合；再10个周波后才断开晶闸管。此后晶闸管推出运行，由沟通接触器接通补偿回

28、路。当自动补偿控制器检测到需要切除电容器时，先将晶闸管导通，待10个周波后发信号断开沟通接触器，再10个周波后才将晶闸管断开，电容器完全从补偿回路中切除。这种MSC+TSC的无功补偿装置解决了TSC无功补偿装置在使用中出现的因功率损耗引起电柜发热严重等问题，又解决了使用电容式沟通接触器投切电容器产生的合闸涌流问题。因在投切经过中使用了沟通接触器，降低了无功补偿的响应时间，一般为0.5s左右。2三种无功补偿装置在实际中的应用通过对以上三种无功补偿装置性能的了解，在实际工作中就要认真分析用户的用电负荷特性，根据不同用电负荷选用不同的无功补偿装置。2.1MSC装置的应用以连续工作制为主的工业企业，主

29、要用电设备长期运行，用电负荷特性平稳，电动机启动时，功率因数低，一旦电动机到达额定转速时，自然功率因数较高0.750.8，无功负荷变化小。类似这类特性的负荷，在做配电设计时，一般就选用MSC无功补偿装置，并将其安装在低压配电室内进行集中补偿。针对MSC无功补偿装置存在的缺点，一般采取下面措施：(1)选用额定容量较大的电容式沟通接触器，如用额定电流40A的沟通接触器投切15kvar的三相电容器。(2)电容器串接0.1%1%的电抗器以抑制涌流。如某丝织厂供电总容量1250Kva，主要有2个车间计算功率分别为330kW、自然功率因数为0.75，为三班工作制，主要用电负荷为连续工作制电动机，三相负载基

30、本平衡。根据供电局要求，补偿后功率因数达0.9以上。根据该厂的负荷特性，实行下面方案：在每个车间配电房安装MCS无功补偿装置进行集中补偿，要求能手动、自动投切。每个车间补偿总容量为210kvar，每组补偿容量15kvar，共14组；采用循环投切方式；沟通接触器额定电流为40A，熔断器和热继电器的额定电流均为32A。工程投入运行后，通过工程跟踪得知：每月可获得功率因数奖励接近3000元。由于无功量较稳定，在实际运行经过中电容器投切次数较少，故障、维修量并不高，使用寿命也相应增长，维修成本降低。动态无功补偿装置动态无功补偿装置2.2TSC装置的应用对于一些特殊行业，如压延厂、金加工车间中含有大量冲

31、击机床、扎钢机、电焊机等，其符合的特点是冲击性符合的容量较大、负荷的电流瞬时变化很大，负荷冲击强、无功负荷瞬时变化大，而且这种负荷一般谐波含量较高。在这种情况下，若采用MSC无功补偿装置，电容器根本无法投入运行，不是电容器损坏就是沟通接触器烧毁。若选用TSC无功补偿装置，就能够获得很好的补偿效果。在选用TSC无功补偿装置时，要求晶闸管的耐压必须大于电容器耐压的3倍，以保证晶闸管工作的稳定性；在测得无功补偿装置接入电网处的背景谐波确实定值后，串联相应电抗率的电抗器以抑制该次谐波；在电容器容量的配置上，一般为不等量配置并采用编码方式控制电容器的投切，以提高无功的补偿度。fo山市某压延厂新上一条生产

32、线，新装变压器容量为1000kVA，自然功率因数在0.6下面，负荷冲击强、无功量瞬时变化大，根据其负荷特性决定施行下面方案：在车间配电室内进行集中补偿，采用TSC无功补偿装置，总补偿容量为330kvar，共分12组1组20kvar、1组20kvar、10组30kvar，采用编码投切方式。压延厂设备中已自带消谐滤波装置，所以补偿回路中不再串联电抗器。补偿柜的顶部和车间配电室内加装通风管、排风扇以解决晶闸管的发热问题，熔断器断路器的额定电流仍按电容器额定电流的1.5倍选用。该条生产线投运以后，功率因数能到达0.96以上，节能效果显著，厂家非常满意，又决定将原来的两条生产线的补偿装置改为TSC无功补

33、偿装置。2.3MSC+TSC装置的应用高层住宅区、大型商场、写字楼等用电场所既存在较多的单相负荷又有电梯、空调等动力负荷。空调负荷季节性强，一般都由独立变压器供电，负荷电流平稳、无功负荷变化小，无功补偿选用MSC无功补偿装置即可。单相负荷与电梯等动力负荷一般由同一变压器供电，这类负荷采用混补的补偿方式可将80%的补偿容量作三相补偿，20%的用于单相补偿可获得较好的补偿效果。补偿装置选用MSC+TSC无功补偿装置，同样要求晶闸管的耐压必须大于电容器耐压的3倍，编码投切方式，熔断器断路器的选用原则不变。-Y共补与分补相结合的接线：三相共补部分的电容器为接线、其单台电容器的额定电压为440V，容量为

34、10、15、20、30kvar；三相分补部分的电容器为Y接线，其单台电容器的额定电压为230V，容量为4、5、6、8、10kvar。如某物业管理公司反映其每个月功率因数罚款达二千多元，住户意见很大。在现场勘察时发现该小区的无功补偿采用MSC无功补偿装置，但并未投入。原来，该小区属高层建筑小区，白天和夜间照明负荷很小，主要是电梯负荷启动频繁、运行时间短，MSC无功补偿装置既不能知足补偿度的要求，又由于频繁投切使沟通接触器故障率很高，运行维修量很大，小区的电工干脆将补偿柜退出运行。该小区现有2台800kVA配变，要求功率因数达0.9以上。根据该用户的负荷特点，选用MSC+TSC无功补偿装置、编码投

35、切方式。考虑到小区内电视机、电脑等设备较多，故在补偿回路中串联了0.5%的电抗器。通过计算每台变压器的补偿容量为270kvar，其中210kvar用于三相共补，60kvar用于三相分补。动态无功补偿装置动态无功补偿装置固然采用混补工程造价会有所提高，但该套补偿装置投入使用后，小区物业公司反映补偿效果明显。3结语MSC无功补偿装置、TSC无功补偿装置与MSC+TSC无功补偿装置各具优缺点，TSC无功补偿装置、MSC+TSC无功补偿装置是MSC无功补偿装置的补充。在无功负荷比拟稳定、不需要频繁投切电容器进行补偿的电力用户，选用MSC无功补偿装置即可知足技术上的要求；对于无功补偿瞬时变化大、需快速、

36、频繁投切电容补偿的电力用户，则必须使用TSC无功补偿装置或MSC+TSC无功补偿装置，方能到达应有的补偿效果。动态无功补偿装置动态无功补偿装置无功补偿装置的应用实例采取低压动态无功补偿装置节能降损的效果举例讲明。例1：某供电企业给某淀粉厂加装470kvar低压动态补偿电容柜，设定补偿限值cos为0.95，小于限值则动态顺序投入电容器组。如功率因数超前，向线路反送无功功率，则开场顺序切除电容器，使功率因数在一个相对稳定的区域保持动态平衡。试机时一次电流1050A，cos=0.7，装置动态投入400kvar后，功率因数接近到1，一次电流变为750A，电流是补偿前的电流的70%，即减少线路电流30%

37、左右。表1列出了补偿前后参数的变化：表1补偿前后参数的变化功率因数负荷电流/A计算值/A有功电流无功电流补偿前0.71050735746补偿后1.07507350注：按现场控制盘仪表指示例2：某供电企业给某造纸厂加装500kvar低压动态补偿柜，补偿前功率因数0.75，线路电流1300A，动态补偿到功率因数为0.96后一次电流是1000A，直观减少线路电流25%左右。根据电路原理，线路的损耗与负荷电流的平方成正比，线路电流大则损耗大，线路电流减小则线损减少，例1中，补偿前电流为I，补偿后电流大约为0.7I，根据DP=3I2R，所以补偿后的线路损耗为补偿前线路损耗值的49%，线路损耗降低了大约51%左右。例2中线路补偿后电流大约是补偿前电流的0.77，所以补偿后的线路损耗大概是补偿前线路损耗的59%。推算出补偿前后功率因数的变化与线路损耗变化的关系：表2补偿前后线路损耗之比补偿前功率因数补偿后功率因数085090095100085108008007208008800064