文档介绍：1 电力电容器及无功补偿技术手册沙舟编著目录前言第一章基本概念……………………………………………….. ………………. ……………(1) § 1-1 交流电的能量转换………………………………………... ………. ……. ……... ……(1) § 1-2 有功功率与无功功率……………………………………….. …………. …………….(2) § 1-3 电容器的串联与并联………………………………………….. ………. …………….(3) § 1-4 并联电容器的容量与损耗……………………………………….. ……. …………….(3) § 1-5 并联电容器的无功补偿作用………………………………………..…. …………….(4) 第二章并联电容器无功补偿的技术经济效益……………………………..…. ……………(5) § 2-1 无功补偿经济当量….. ………………………………………………..…. .. ……….…(5) § 2-2 最佳功率因数的确定…………………………………………………..…... ……..….(7) § 2-3 安装并联电容器改善电网电压质量…………….. …………………………...…..….(8) § 2-4 安装并联电容器降低线损………………………………………….. …….…... ……(1 1) § 2-5 安装并联电容器释放发电和供电设备容量……………….. ……………. ……..….(1 3) § 2-6 安装并联电容器减少电费支出………………………….. ………………. ………...( 1 5) 前言众所周知, 供电质量主要决定于电压、频率和波形三个方面。电网频率稳定决定于电网有功平衡, 波形主要决定于网络和负荷的谐波, 电压稳定则决定于无功平衡。当然三者之间也具有一定的内在关系。无功平衡决定于网络中无功的产生和消耗。在系统中无功电源有同步发电机、同步调相机、电容器、电缆、输电线路电容、静止无功补偿装置和用户同步电动机,无功负荷则有电力变压器,输电线路电感和用户的感应电动机,各种感应式加热炉、电弧炉等。为了满足系统中无功电力的需求, 单靠发电机、调相机、电缆和输电线路电容是不够的, 静补装置中也是采用电容器等。因此电容器在系统的无功电源中占有相当比重, 加之调相机为旋转设备。建设投资大,运行维护费用高。近年来世界各国都积极装设电容器,满足系统无功电力要求, 维持电压稳定。但各国主要是装设并联电容器, 装串联电容器者较少, 因此编者主要介绍并联电容器无功补偿技术, 它还广泛应用于谐波滤波装置, 动态无功补偿设备和电气化铁道无功补偿装置之中, 因与电力系统谐波有关。限于篇幅, 准备在“谐波技术”中详述。这里主要介绍一些无功补偿技术基础。限于编者水平, 加上时间仓促, 不当之处难免,请读者批评指正。第一章基本概念§ 1-1 交流电的能量转换电力工程中常用的电流、电压、电势等均按正弦波规律变化, 即它们都是时间的正弦函数。以电压 u 为例,可用下式表达: u=U m sin( ω t+ ?) (1-1) 式中 u 为电压瞬时值, U m 为电压最大值, ?=2 ?f 为角频率,表示电压每秒变化的弧度数,f 为电网频率, 为每秒变化的周数, 我国电网 f=50Hz , 国外有 50Hz 和 60Hz 。当t =0时, 相角为?,称之初相角,若选择正弦电压通过零点作为时间起点,则?=0 ,则: u=U m sin ?t (1-2) 如果将此电压加于电阻 R 两端,按欧姆定律,通过电阻的电流 i 为: tω sin Itω sin R UR ui m m???(1-3) 由上式可见, 电阻上的电压 u 和电流 i 同相位, 电压和电流同时达到最大值和零, 电阻电路中的功率: P R =ui=U mI m sin 2? t=UI(1 - cos2 ? t) (1-4) 式中 U,I 分别为电压和电流的有效值, 由于电压和电流的方向始终相同, 故功率始终为正值,电阻电路始终吸收功率,转换为热能或光能等被消耗掉。当正弦电流 I=I m sin ?t 通过电感时,则电感两端的电压为: )2 πt in( sUt cos ω LIωdt diLu L????? mm (1-5) 式中 mU =? LI m 。可见电感两端的电压 u L 和电流 i 都是频率相同的正弦量,其相位超前于电流 2 π或 90 ?,即电压达最大值时电流为零,电感的功率为: )2 πt(t sin IUiuP mmLL??????tω2 UIsin tω cos tω sin IU mm???(1-6) 它也是时间的正弦函数, 但频率为电流频率的两倍, 由图 1-1 可见, 在第一、三个四分之一周期内电感吸收功率( P L >0 ) ,并把吸收的能