文档介绍：电网中无功功率补偿、谐波治理系统的工程解决方案
——模块化技术及产品在成套装置中的应用
李军
（胜业集团-北京江海胜业电力科技有限公司，100044）
摘要：本文简要地描述了我国无功补偿技术的现状及发展趋势。同时列出了现有补偿、滤波设 备在工程应用中所存在的不足之处及主要问题，并针对其提出了总体解决方案。
关键词：无功补偿；谐波；谐波治理（滤波）；模块化技术；模块化产品；电容器；电抗器；保 护单元；
前言
（整流器、变频器、开关电源等电力电子设备）的广泛应用，预示着 电网的"谐波时代"已经到来！
、低压电网中的大量使用，随之带来的问题也已被广泛地关注！ 在采用纯电容器对电网进行无功功率补偿的同时，谐波对其造成的不利影响已是不可回避的 问题，也就是说：
不考虑谐波的影响因素，而单纯进行无功补偿的时代即将过去；
在对用电系统进行无功补偿的同时，必须兼顾对谐波进行综合治理；
纯电容补偿设备将逐步退出历史舞台！
☆国外一些发达国家的电力部门，早已禁止纯电容补偿设备进入电网。
我国无功功率补偿技术的现状及发展趋势
无功补偿技术的现状
以纯电容补偿形式为主；
以二相共补的补偿方式为主；
以接触器作为投切开关的方式为主；
以等容循环投切的控制策略为主（一般采用功能简单的普通型控制器）；
成套装置采取的保护技术比较简单；
成套装置的制作一般采用分离元、器件；
2无功补偿技术的发展趋势
滤波补偿技术已逐步、大量应用；
无触点开关已大量使用；
分相补偿技术已在部分地区逐步应用；
远程监控技术已逐步应用；
模块化技术及产品已逐步应用；
新型电力元、器件将大量应用；
有源滤波技术已逐步成熟，并已进入特定的市场领域；
无源滤波补偿+有源滤波器的综合技术方案，将逐步被采用；
现有补偿技术的不足之处及成套装置在工程应用中存在的主要问题、原因
在采用纯电容形式对系统进行无功补偿时：
谐波电流经常被放大（与系统发生谐振现象）；
造成用电设备、补偿电容器、投切开关及相关元件的损坏；
三相共补时：
不能有效的实施三相分别补偿；
在三相不平衡系统中，将出现某相欠补、某相过补或某两相同时欠补/过补的现象；
用电系统虽然配备有无功补偿设备，但仍需支付可观的力率调整电费（无功罚款）；
有可能会加剧系统的不平衡现象；
采用接触器作为投切电容器的开关时：
响应速度较慢（通常需大于30秒）；
不适合负载无功变化较快且频繁的场合；
电容器投入时，会产生较大的涌流；
电容器切除时，会产生较高的过电压；
电容器再次投入之前，需充分放电；
采用等容循环投切的控制策略时：
分组较粗、补偿精度较差；
用电系统长期处于欠补偿状态，平均功率因数低；
采用普通型控制器时：
采样技术简、控制物理量单一，会出现频繁投切或“振荡投切”的现象；
灵敏度低，在系统轻载时将出现“拒动”现象；
抗干扰能力差，经常出现误动作或死机现象，不适合（或不能够）在有谐波的系统中 工作；
控制功能简单，不能满足先进（需要多种保护功能）的补偿系统的控制要求；
不具备通讯及远程监控功能。
采取的保护方式简单，不能对补偿设备在各种工况下实施有效的保护：
熔断器+热继电器的保护方式；
微型断路器的保护方式；
采用分离元、器件组装的补偿设备：
成套装置的柜体尺寸普遍偏大；
柜内连线凌乱，整体美观性较差；
组装工艺性差且复杂；
3.
不能针对变压器进行固定的补偿，尤其是在高压侧计量电费时；
补偿装置的运行可靠性低、故障率高，经常出现误动作或死机现象；
控制灵敏度低：负载较轻或系统中含有谐波时无法正常工作；
补偿精度差（分组较粗），使月平均功率因数低，用电系统虽然配备有无功补偿设备，但仍 需支付可观的力率调整电费（无功罚款）；
响应速度慢，跟不上系统无功变化的速度；
谐波电流经常被放大，造成：
补偿装置无法正常工作（出现死机现象）；
补偿电容器投不上去、切不下来（拒动现象）；
控制程序失灵（误动现象）；
电容器、接触器/晶闸管/复合开关、熔断器等经常损坏；
☆导致电容器等元件损坏的主要原因：谐波；过电压、涌流；环境温度及温升；电容器 再次投入时的残留电压；频繁投切等；
大多数补偿装置没有分相补偿功能，其补偿效果不理想：
当系统中负载出现三相不平衡时；
当系统中单相负载较多时，尤其是在大面积的照明系统中；
智能大厦、星级宾馆、写字楼、大型住宅小区、焊机设备集中的场所等；
所用元、器件的质量水平低劣；
补偿柜体尺寸普遍偏大：
当补偿容量大于300kvar时，需采用主、辅柜结构；
补偿柜安装