ECT Company Overview Nov 2004无功补偿及其谐波电无功补偿及其谐波电无功补偿及其谐波电无功补偿及其谐波电抗器在其中的应用抗器在其中的应用抗器在其中的应用抗器在其中的应用 ECT Company Overview Nov 2004基本概念：基本概念：基本概念：基本概念：1 1、无功功率、无功功率、无功功率、无功功率2 2、谐波、谐波、谐波、谐波3 3、无功补偿及其无功补偿装置、无功补偿及其无功补偿装置、无功补偿及其无功补偿装置、无功补偿及其无功补偿装置4 4、谐波电抗器、谐波电抗器、谐波电抗器、谐波电抗器 ECT Company Overview Nov 2004无功功率无功功率 交交流流电电力力系系统统需需要要电电源源供供给给两两部部分分能能量量，一一部部分分将将用用于于作作功功而而被被消消耗耗掉掉，这这部部分分电电能能将将转转换换为为机机械械能能、光光能能、热热能能或或化化学学能能，我我们们称称为为“有有功功功功率率”。另另一一部部分分能能量量是是用用来来建建立立磁磁场场，用用于于交交换换能能量量使使用用的的，对对于于外外部部电电路路它它并并没没有有作作功功，由由电电能能转转换换为为磁磁能能，再再由由磁磁能能转转换换为为电电能能，周周而而复复始始，并并没没有有消消耗耗，这这部部分分能能量量我我们们称称为为“无无功功功功率率”，无无功功是是相相对对于于有有功功而而言言，不不能能说说无无功功是是无无用用之之功功，没没有有这这部部分分功功率率，就就不不能能建建立立感感应应磁磁场场，电电动动机机、变变压压器器等等设设备备就就不不能能运运转转。在在电电力力系系统统中中，除除了了负负荷荷无无功功功功率率外外，变变压压器器和和线线路路的的电电抗抗上上也也需需要要大大量量无无功功功功率率。国国际际电电工工委委员员会会给给出出的的无无功功功功率率的的定定义义是是：电电压压与与无无功功电电流流的的乘乘积积为为无无功功功功率率。其其物物理理意意义义是是：电电路路中中电电感感元元件件与与电电容容元元件件活活动动所所需要的功率交换称为需要的功率交换称为无功功率无功功率。 ECT Company Overview Nov 2004 电力负荷的视在功率为电力负荷的视在功率为S S，有功功率为，有功功率为P P，无功功率为，无功功率为Q Q，有功功率、无功功，有功功率、无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示，以有功功率和无功功率和视在功率之间的关系可以用一个直角三角形来表示，以有功功率和无功功率各为直角边，以视在功率为斜边构成直角三角形，有功功率与视在功率的夹率各为直角边，以视在功率为斜边构成直角三角形，有功功率与视在功率的夹角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值，我们称为功率因数，用角称为功率因数角。有功功率与视在功率的比值，我们称为功率因数，用cosfcosf表示，表示，cosf = P/Scosf = P/S。它表明了电力负荷的性质。它表明了电力负荷的性质。 P=UIcosf P=UIcosf Q=UIsinf Q=UIsinf S=(P2+Q2)1/2=UI S=(P2+Q2)1/2=UI 有功功率的常用单位为千瓦有功功率的常用单位为千瓦(kW)(kW)，无功功率为千乏，无功功率为千乏(kvar)(kvar)，视在功率的单位，视在功率的单位为千伏安为千伏安(kVA)(kVA)。无功功率按电路的性质有正有负，。无功功率按电路的性质有正有负，Q Q为正值时表示吸收无功为正值时表示吸收无功功率，功率，Q Q为负值时表示发出无功功率，为负值时表示发出无功功率， ECT Company Overview Nov 2004谐波谐波谐波谐波谐谐波波的的定定义义是是一一个个周周期期电电气气量量中中基基波波频频率率整整数数倍倍（1 1）的正弦波的分量，由于电网中谐波的存在，呈非正弦波。的正弦波的分量，由于电网中谐波的存在，呈非正弦波。 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 无功补偿和无功补偿装置：无功补偿和无功补偿装置： 电电容容和和电电感感并并联联接接在在同同一一电电路路时时，当当电电感感吸吸收收能能量量时时，正正好好电电容容释释放放能能量量；电电感感放放出出能能量量时时，电电容容正正好好吸吸收收能能量量。能能量量就就在在它它们们中中间间互互相相交交换换。即即电电感感性性负负荷荷所所需需的的无无功功功功率率，可可以以由由电电容容器器的的无无功功输输出出得得到到补补偿偿，因因此此我我们们把把具具有有电电容容性性的的装装置置称称为为“无功补偿装置无功补偿装置”。无功补偿装置的发展过程：无功补偿装置的发展过程：1 1、传统补偿装置：自发发电装置、励磁控制、变压器分接头、移相变压器、同步调相、传统补偿装置：自发发电装置、励磁控制、变压器分接头、移相变压器、同步调相机、饱和电抗器，并联电容器机、饱和电抗器，并联电容器2 2、基于现代电力电子技术装置：静止补偿装置、动态补偿装置、有源补偿装置、基于现代电力电子技术装置：静止补偿装置、动态补偿装置、有源补偿装置 等等 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 现现代代电电子子电电力力设设备备的的大大量量使使用用产产生生的的非非线线性性电电流流严严重重污污染染电电网网，同同时时由由于于电电容容器器和和变变压压器器形形成成一一个个谐谐振振电电路路（一一般般频频率率在在250500Hz250500Hz之之间间），谐谐振振将将导导致致电电容容器器、变变压压器器过过载载，产产生生干干忧忧，电电压压畸畸变变等等后后果果。三三相相去去谐谐滤滤波波电电抗抗器器的的作作用用是是保保护护在在低低压压功功率率因因数数校校正正系系统统中中的的电电容容，电电感感和和电电容容串串联联改改变变了了变变压压器器- -电电感感- -电电容容系系统统中中的的谐谐振振频频率率。电电抗抗决决定定了了L-CL-C回回路路中中的的自自补补偿偿频频率率，因因此此自自谐谐振振频频率率将将会会远远低低于于线线路路谐谐波波频频率率。因因此此串串联联去去谐谐电电抗抗器器能能有有效效减减轻轻或或避避免免严严重重后后果果，净净化化电电网网。 截截止止系系数数P%P%用感抗与容抗的比值来表示用感抗与容抗的比值来表示 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004上图是未接电抗器系统使用电容器进行无功补偿后系统谐波定性分布图。上图是未接电抗器系统使用电容器进行无功补偿后系统谐波定性分布图。从图上能很清楚的系统中的谐波分量主要分在从图上能很清楚的系统中的谐波分量主要分在250Hz250Hz频率附近，这样很频率附近，这样很容易产生谐振容易产生谐振 ECT Company Overview Nov 2004上面的图是说明用串上面的图是说明用串7%电抗的系统，将系统谐振频率从电抗的系统，将系统谐振频率从5次转移到接近次转移到接近3次。可有效防止谐波放大、有效吸收部分谐波电流次。可有效防止谐波放大、有效吸收部分谐波电流 ECT Company Overview Nov 2004单用单用5t5t滤波系统，对滤波系统，对5th5th谐波回路阻抗很低，吸收谐波回路阻抗很低，吸收5th5th谐波，同时对于其他谐波，同时对于其他次数的谐波也可以起到低阻、也可以起到吸收作用次数的谐波也可以起到低阻、也可以起到吸收作用 ECT Company Overview Nov 2004 ECT Company Overview Nov 2004KVAR-100KVARKVAR-100KVAR电抗率（截止系数）电抗率（截止系数） P% 5.67%/7%/14% P% 5.67%/7%/14%技术参数：技术参数：额定线电压额定线电压 400V 400V额定频率额定频率 50Hz 50Hz电感偏差电感偏差 10%10%抗电强度抗电强度 3KV /1min 3KV /1min保护等级保护等级 IP00 IP00冷却方式冷却方式 自然冷却自然冷却绝缘等级绝缘等级 B or H B or H产品特性产品特性: : ECT Company Overview Nov 20041 1、高抗谐波能力、高抗谐波能力2 2、高线性度、高线性度3 3、低噪音、低噪音4 4、低损耗、低损耗5 5、安装简单，使用寿命长、安装简单，使用寿命长6 6、过载温度保护、过载温度保护产品特点产品特点: : ECT Company Overview Nov 2004性能尺寸性能尺寸: :