功率因數(shù)與無(wú)功補(bǔ)償ppt課件

1、功率因數(shù)與無(wú)功補(bǔ)償石家莊通合電子.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材無(wú)功補(bǔ)償校正技術(shù)組件功能典型概念引見(jiàn)1功率因數(shù)的概念2無(wú)功補(bǔ)償?shù)倪\(yùn)用3有源功率應(yīng)屬校正運(yùn)用.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)在交流電路中，電壓與電流之間的相位差()的余弦叫做功率因數(shù)，用符號(hào)cos表示，在數(shù)值上，功率因數(shù)是有功功率和視在功率的比值，即cos=P/S。功率因數(shù)的大小與電路的負(fù)荷性質(zhì)有關(guān)， 如白熾燈泡、電阻爐等電阻負(fù)荷的功率因數(shù)為1，普通具有電感性負(fù)載的電路功率因數(shù)都小于1。功率因數(shù)是電力系統(tǒng)的一個(gè)重要的技術(shù)數(shù)據(jù)。功率因數(shù)是衡量電氣設(shè)備效率高低的一個(gè)系數(shù)。功率因數(shù)低，闡明電路用于交變磁

2、場(chǎng)轉(zhuǎn)換的無(wú)功功率大， 從而降低了設(shè)備的利用率，添加了線路供電損失。所以，供電部門對(duì)用電單位的功率因數(shù)有一定的規(guī)范要求。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)最根本分析最根本分析拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為拿設(shè)備作舉例。例如：設(shè)備功率為100個(gè)個(gè)單位，也就是說(shuō)，有單位，也就是說(shuō)，有100個(gè)單位的功率保送到個(gè)單位的功率保送到設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有設(shè)備中。然而，因大部分電器系統(tǒng)存在固有的無(wú)功損耗，只能運(yùn)用的無(wú)功損耗，只能運(yùn)用70個(gè)單位的功率。很個(gè)單位的功率。很不幸，雖然僅僅運(yùn)用不幸，雖然僅僅運(yùn)用70個(gè)單位，卻要付個(gè)單位，卻要付100個(gè)個(gè)單位的費(fèi)用。單位的

3、費(fèi)用。(運(yùn)用了運(yùn)用了70個(gè)單位的有功功率，個(gè)單位的有功功率，他付的就是他付的就是70個(gè)單位的耗費(fèi)個(gè)單位的耗費(fèi))在這個(gè)例子中，在這個(gè)例子中，功率因數(shù)是功率因數(shù)是0.7 (假設(shè)大部分設(shè)備的功率因數(shù)小假設(shè)大部分設(shè)備的功率因數(shù)小于于0.9時(shí)，將被罰款時(shí)，將被罰款)，這種無(wú)功損耗主要存在，這種無(wú)功損耗主要存在于電機(jī)設(shè)備中于電機(jī)設(shè)備中(如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、緊縮機(jī)等如鼓風(fēng)機(jī)、抽水機(jī)、緊縮機(jī)等)，又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量又叫感性負(fù)載。功率因數(shù)是馬達(dá)效能的計(jì)量規(guī)范。規(guī)范。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)根本分析根本分析每種電機(jī)系統(tǒng)均耗費(fèi)兩大功率，分別是每種電機(jī)系統(tǒng)均

4、耗費(fèi)兩大功率，分別是真正的有用功真正的有用功(叫叫kw)及電抗性的無(wú)用功。功率及電抗性的無(wú)用功。功率因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)因數(shù)是有用功與總功率間的比率。功率因數(shù)越高，有用功與總功率間的比率便越高，系越高，有用功與總功率間的比率便越高，系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)那么更有效率。統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)那么更有效率。高級(jí)分析高級(jí)分析在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電在感性負(fù)載電路中，電流波形峰值在電壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔壓波形峰值之后發(fā)生。兩種波形峰值的分隔可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波可用功率因數(shù)表示。功率因數(shù)越低，兩個(gè)波形峰值那么分隔越大。形峰值那么分隔越大。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教

5、材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償對(duì)于功率因數(shù)改善對(duì)于功率因數(shù)改善電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈及電弧爐等，大多屬于電感性負(fù)荷，這些電感性的設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中不僅需求向電力系統(tǒng)吸收有功功率，還同時(shí)吸收無(wú)功功率。因此在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備后，將可以提供補(bǔ)償感性負(fù)荷所耗費(fèi)的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源側(cè)向感性負(fù)荷提供及由線路保送的無(wú)功功率。由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此可以降低輸配電線路中變壓器及母線因保送無(wú)功功率呵斥的電能損耗，這就是無(wú)功補(bǔ)償?shù)男б妗?無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹饕康木褪翘嵘a(bǔ)償系統(tǒng)的功率因數(shù)。由于供電局發(fā)出來(lái)的電是以KVA或者M(jìn)VA來(lái)計(jì)算的，但是收費(fèi)卻是以KW，也就是實(shí)踐所做

6、的有用功來(lái)收費(fèi)，兩者之間有一個(gè)無(wú)效功率的差值，普通而言就是以KVAR為單位的無(wú)功功率。大部分的無(wú)效功都是電感性，也就是普通所謂的電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光燈，幾乎一切的無(wú)效功都是電感性，電容性的非常少見(jiàn)，例如：變頻器就是容性的，在變頻器電源端參與電抗器可提高功率因數(shù)。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)提高的益處功率因數(shù)提高的益處供電局為了提高他們的本錢效益要求用戶提高功率因數(shù)，那提高功率因數(shù)對(duì)我們用戶端有什么益處呢？ 經(jīng)過(guò)改善功率因數(shù)，減少了線路中總電流和供電系統(tǒng)中的電氣元件，如變壓器、電器設(shè)備、導(dǎo)線等的容量，因此不但減少了投資費(fèi)用，而且降低了本身電能的損耗。 藉由良

7、好功因值確實(shí)保，從而減少供電系統(tǒng)中的電壓損失，可以使負(fù)載電壓更穩(wěn)定，改善電能的質(zhì)量。 可以添加系統(tǒng)的裕度，發(fā)掘出了發(fā)供電設(shè)備的潛力。假設(shè)系統(tǒng)的功率因數(shù)低，那么在既有設(shè)備容量不變的情況下，裝設(shè)電容器后，可以提高功率因數(shù)，添加負(fù)載的容量。 舉例而言，將1000KVA變壓器之功率因數(shù)從0.8提高到0.98時(shí)： 補(bǔ)償前：10000.8=800KW 補(bǔ)償后：10000.98=980KW 同樣一臺(tái)1000KVA的變壓器，功率因數(shù)改動(dòng)后，它就可以多承當(dāng)180KW的負(fù)載。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)提高的益處功率因數(shù)提高的益處 減少了用戶的電費(fèi)支出；透過(guò)上述各元件損失的

8、減少及功率因數(shù)提高的電費(fèi)優(yōu)惠。 此外，有些電力電子設(shè)備如整流器、變頻器、開關(guān)電源等；可飽和設(shè)備如變壓器、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)等；電弧設(shè)備及電光源設(shè)備如電弧爐、日光燈等，這些設(shè)備均是主要的諧波源，運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)將產(chǎn)生大量的諧波。諧波對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)、變壓器、電動(dòng)機(jī)、電容器等一切銜接于電網(wǎng)的電器設(shè)備都有大小不等的危害，主要表現(xiàn)為產(chǎn)生諧波附加損耗，使得設(shè)備過(guò)載過(guò)熱以及諧波過(guò)電壓加速設(shè)備的絕緣老化等。 并聯(lián)到線路上進(jìn)展無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜鲗?duì)諧波會(huì)有放大作用，使得系統(tǒng)電壓及電流的畸變卦加嚴(yán)重。另外，諧波電流疊加在電容器的基波電流上，會(huì)使電容器的電流有效值添加，呵斥溫度升高，減少電容器的運(yùn)用壽命。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教

9、材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功率因數(shù)提高的益處功率因數(shù)提高的益處諧波電流使變壓器的銅損耗添加，引起部分過(guò)熱、振動(dòng)、噪音增大、繞組附加發(fā)熱等。 諧波污染也會(huì)添加電纜等輸電線路的損耗。而且諧波污染對(duì)通訊質(zhì)量有影響。當(dāng)電流諧波分量較高時(shí)，能夠會(huì)引起繼電維護(hù)的過(guò)電壓維護(hù)、過(guò)電流維護(hù)的誤動(dòng)作。 因此，假設(shè)系統(tǒng)量測(cè)出諧波含量過(guò)高時(shí)，除了電容器端需求串結(jié)適宜的調(diào)諧detuned電抗外，并需針對(duì)負(fù)載特性專案研討加裝諧波改善安裝。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償改善電能質(zhì)量的理由改善電能質(zhì)量的理由電力系統(tǒng)向用戶供電的電壓，是隨著線路所保送的有功功率和無(wú)功功率變化而變化的。當(dāng)線路保送一定數(shù)

10、量的有功功率時(shí)，如保送的無(wú)功功率越多，線路的電壓損失越大。即送至用戶端的電壓就越低。假設(shè)110KV以下的線路，其電壓損失可近似為：U=(PR+QX)/Ue 其中：U線路的電壓損失，KV Ue線路的額定電壓，KV P線路保送的有功功率，KW Q線路保送的無(wú)功功率，KVAR R線路電阻，歐姆 X線路電抗，歐姆 由上式可見(jiàn)，當(dāng)用戶功率因數(shù)提高以后，它向電力系統(tǒng)汲取的無(wú)功功率就要減少，因此電壓損失也要減少，從而改善了用戶的電壓質(zhì)量。 在直流電路里，電壓乘電流就是有功功率。但在交流電路里，電壓乘電流是視在功率，而能起到作功的一部分功率即有功功率將小于視在功率。有功功率與視在功率之比叫做功率因數(shù)，以COS

11、表示，其實(shí)最簡(jiǎn)單的丈量方式就是丈量電壓與電流之間的相位差，得出的結(jié)果就是功率因數(shù)。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償如何提高功率要素如何提高功率要素1提高自然功率因數(shù)。自然功率因數(shù)是在沒(méi)有任何補(bǔ)償情況下，用電設(shè)備的功率因數(shù)。提高自然功率因數(shù)的方法：合理選擇異步電機(jī)；防止變壓器空載運(yùn)轉(zhuǎn)；合理安排和調(diào)整工藝流程，改善機(jī)電設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)情況；在消費(fèi)工藝允許條件下，采用同步電動(dòng)機(jī)替代異步電動(dòng)機(jī)。對(duì)應(yīng)PFC和APFC。2采用人工補(bǔ)償無(wú)功功率。裝用無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)展人工補(bǔ)償，電力用戶常用的無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備是電力電容器。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功補(bǔ)償?shù)?/p>

12、普通方法功補(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒o(wú)功補(bǔ)償通常采用的方法主要有3種：低壓個(gè)別補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓集中補(bǔ)償。下面簡(jiǎn)單引見(jiàn)這3種補(bǔ)償方式的適用范圍及運(yùn)用該種補(bǔ)償方式的優(yōu)缺陷。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功補(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒üρa(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒ǖ蛪簜€(gè)別補(bǔ)償?shù)蛪簜€(gè)別補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無(wú)功的需求量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地與用電設(shè)備并接，它與用電設(shè)備共用一套斷路器(即開關(guān))。經(jīng)過(guò)控制、維護(hù)安裝與電機(jī)同時(shí)投切。隨機(jī)補(bǔ)償適用于補(bǔ)償個(gè)別大容量且延續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)(如大中型異步電動(dòng)機(jī))的無(wú)功耗費(fèi)，以補(bǔ)勵(lì)磁無(wú)功為主。低壓個(gè)別補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)是：用電設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，無(wú)功補(bǔ)償投入，用電設(shè)備停運(yùn)時(shí)，補(bǔ)償設(shè)備也

13、退出，因此不會(huì)呵斥無(wú)功倒送。具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈敏、維護(hù)簡(jiǎn)單、事故率低等優(yōu)點(diǎn)。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功補(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒üρa(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒ǖ蛪杭醒a(bǔ)償?shù)蛪杭醒a(bǔ)償是指將低壓電容器經(jīng)過(guò)低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無(wú)功補(bǔ)償投切安裝作為控制維護(hù)安裝，根據(jù)低壓母線上的無(wú)功負(fù)荷而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)展，做不到平滑的調(diào)理。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn)：接線簡(jiǎn)單、運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)任務(wù)量小，使無(wú)功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟(jì)性，是目前無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之一。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償功補(bǔ)償?shù)?/p>

14、普通方法功補(bǔ)償?shù)钠胀ǚ椒ǜ邏杭醒a(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組高壓集中補(bǔ)償是指將并聯(lián)電容器組直接裝在變電所的直接裝在變電所的610kV高壓母線上高壓母線上的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或的補(bǔ)償方式。適用于用戶遠(yuǎn)離變電所或在供電線路的末端，用戶本身又有一定在供電線路的末端，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)的高壓負(fù)荷時(shí)，可以減少對(duì)電力系統(tǒng)無(wú)功的耗費(fèi)并可以起到一定的補(bǔ)償作用；功的耗費(fèi)并可以起到一定的補(bǔ)償作用；補(bǔ)償安裝根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從補(bǔ)償安裝根據(jù)負(fù)荷的大小自動(dòng)投切，從而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，防止而合理地提高了用戶的功率因數(shù)，防止功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的

15、添加。同時(shí)便功率因數(shù)降低導(dǎo)致電費(fèi)的添加。同時(shí)便于運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)，補(bǔ)償效益高。于運(yùn)轉(zhuǎn)維護(hù)，補(bǔ)償效益高。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)功率因數(shù)提高自然功率因數(shù)是不需求任何補(bǔ)償設(shè)備投資，僅采取各種管理上或技術(shù)上的手段來(lái)減少各種用電設(shè)備所耗費(fèi)的無(wú)功功率，這是一種最經(jīng)濟(jì)的提高功率因數(shù)的方法。 (1)合理運(yùn)用電動(dòng)機(jī)； (2)提高異步電動(dòng)機(jī)的檢修質(zhì)量；.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù) (3)采用同步電動(dòng)機(jī)：同步電動(dòng)機(jī)耗

16、費(fèi)的有功功率取決于電動(dòng)機(jī)上所帶機(jī)械負(fù)荷的大小，而無(wú)功功率取決于轉(zhuǎn)子中的勵(lì)磁電流大小，在欠勵(lì)形狀時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)汲取無(wú)功，在過(guò)勵(lì)形狀時(shí)，定子繞組向電網(wǎng)送出無(wú)功。因此，對(duì)于恒速長(zhǎng)期運(yùn)轉(zhuǎn)的大型機(jī)構(gòu)設(shè)備可以采用同步電動(dòng)機(jī)作為動(dòng)力。 異步電動(dòng)機(jī)同步運(yùn)轉(zhuǎn)就是將異步電動(dòng)機(jī)三相轉(zhuǎn)子繞組適當(dāng)銜接并通入直流勵(lì)磁電流，使其呈同步電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，這就是異步電動(dòng)機(jī)同步化。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù)采取適當(dāng)措施，設(shè)法提高系統(tǒng)自然功率因數(shù) (4)合理選擇配變?nèi)萘?，改善配變的運(yùn)轉(zhuǎn)方式：對(duì)負(fù)載率比較低的配變，普通采取撤、換、并、停等方法，使其負(fù)載率提高到最正確

17、值，從而改善電網(wǎng)的自然功率因數(shù)。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償安裝的主要作用無(wú)功功率補(bǔ)償安裝的主要作用提高負(fù)載和系統(tǒng)的功率因數(shù)，減少設(shè)備的功率損耗，穩(wěn)定電壓，提高供電質(zhì)量。在長(zhǎng)間隔輸電中，提高系統(tǒng)輸電穩(wěn)定性和輸電才干，平衡三相負(fù)載的有功和無(wú)功功率等。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀目前，國(guó)內(nèi)電網(wǎng)采用的電容補(bǔ)償技術(shù)主要是集中補(bǔ)償與就地補(bǔ)償技術(shù)。就地補(bǔ)償技術(shù)主要適用于負(fù)荷穩(wěn)定，不可逆且容量較大的異步電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償(如風(fēng)機(jī)、水泵等)，其它各種場(chǎng)所仍主要采用集中補(bǔ)償技術(shù)。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知

18、識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀1. 同步伐相機(jī) 早期的無(wú)功功率補(bǔ)償安裝主要為同步伐相機(jī)，多為高壓側(cè)集中補(bǔ)償。同步伐相機(jī)目前在現(xiàn)場(chǎng)仍有少量運(yùn)用。2. 靜止補(bǔ)償安裝 靜止補(bǔ)償器的根本作用是延續(xù)而迅速地控制無(wú)功功率，即以快速的呼應(yīng)，經(jīng)過(guò)發(fā)出或吸收無(wú)功功率來(lái)控制它所銜接的輸電系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)電壓。 靜止補(bǔ)償器由于其價(jià)錢較低、維護(hù)簡(jiǎn)單、任務(wù)可靠，在國(guó)內(nèi)仍是主流補(bǔ)償安裝。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀 靜止補(bǔ)償器(SVC)先后出現(xiàn)過(guò)不少類型，目前來(lái)看，有開展出路的主要有直流助磁飽和電抗器型、可

19、控硅控制電抗器型和自飽和電抗器型3種。上述第二種又可分為：固定銜接電容器加可控硅控制的電抗器(fixed capacitorthyristor controlled reactor，F(xiàn)CTCR)；可控硅開關(guān)操作的電容器加可控硅控制的電抗器(thyristor switched capacitorthyristor controlled reactor，TSCTCR)。 實(shí)踐上，由斷路器(電磁型交流接觸器)操作的電容器和電抗器在電網(wǎng)中正在大量運(yùn)用，可以說(shuō)這種補(bǔ)償技術(shù)是靜態(tài)的，由于它不能及時(shí)呼應(yīng)無(wú)功功率的動(dòng)搖。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀無(wú)功功率

20、補(bǔ)償技術(shù)的現(xiàn)狀這種安裝以電磁型交流接觸器為投切開關(guān)，由于受電容器接受涌流才干、放電時(shí)間及電容器分級(jí)以及接觸器操作頻率、運(yùn)用壽命等要素制約，因此無(wú)法防止以下缺乏： (1)補(bǔ)償是有級(jí)的、定時(shí)的，因此補(bǔ)償精度差，跟隨性不強(qiáng)，不能順應(yīng)負(fù)荷變化快的場(chǎng)所；受交流接觸器操作頻率及壽命的限制，靜態(tài)補(bǔ)償安裝普通均設(shè)有投切延時(shí)功能，其延時(shí)時(shí)間普通為30s。對(duì)普通穩(wěn)定負(fù)荷，即負(fù)荷變化周期大于30s的負(fù)荷，這類補(bǔ)償安裝是有效的，但對(duì)一些變化較快的負(fù)荷，如電梯、起重、電焊等，這類補(bǔ)償安裝就無(wú)法進(jìn)展跟蹤補(bǔ)償。 (2)不能做到無(wú)涌流投入電容器，對(duì)于接觸器加電抗器方案，添加損耗較大，對(duì)于容性接觸器方案，事故率較大，對(duì)金屬化電

21、容器的運(yùn)用壽命影響很大；目前，低壓電力電容器以金屬化自愈式電容器為主，這種電容器的引線噴金屬端面對(duì)涌流接受才干有限，因此，涌流的大小及次數(shù)是影響電容器運(yùn)用壽命的主要要素。 (3)運(yùn)轉(zhuǎn)噪聲較大。 (4)由于控制部分的負(fù)載是接觸器的線圈，在投切過(guò)程中，呵斥火花干擾，影響補(bǔ)償安裝的可靠性和運(yùn)用壽命。 針對(duì)上述問(wèn)題，基于智能控制戰(zhàn)略的TSC補(bǔ)償安裝正在引起關(guān)注。TSC的根本構(gòu)造如圖1所示?，F(xiàn)實(shí)上，假設(shè)可以進(jìn)展動(dòng)態(tài)無(wú)功功率補(bǔ)償那么可以抑制以上缺乏。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì) 電力有源濾波器的交流電路分為電壓型和電 流型。

22、目前適用的安裝90以上為電壓型。從與補(bǔ)償對(duì)象的銜接方式來(lái)看，電力有源濾波器可分為并聯(lián)型和串聯(lián)型。并聯(lián)型中有單獨(dú)運(yùn)用、LC濾波器混合運(yùn)用及注入電路方式，目前并聯(lián)型占適用安裝的大多數(shù)。 目前電力有源濾波器仍存在一些問(wèn)題，如電流中有高次諧波，單臺(tái)容量低，本錢較高等。隨著電力半導(dǎo)體器件向大容量、高頻化方向開展，這類既能補(bǔ)償諧波又能補(bǔ)償無(wú)功的安裝必然有很好的開展前景。 .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì) 綜合潮流控制器(unified power flow controller，UPFC)將一個(gè)由晶閘管換流器產(chǎn)生的交流電壓串入并

23、疊加在輸電線相電壓上，使其幅值和相角皆可延續(xù)變化，從而實(shí)現(xiàn)線路有功和無(wú)功功率的準(zhǔn)確調(diào)理，并可提高保送才干以及阻尼系統(tǒng)振蕩。美國(guó)西屋電氣公司研制出一種簡(jiǎn)化的UPFC稱為串聯(lián)潮流控制器(serial power flow controller，SPFC)，其根本構(gòu)造和SVG類似，區(qū)別是其輸出變壓器串聯(lián)接入輸電線。SPFC造價(jià)明顯低于UPFC，功能可與之相比且優(yōu)于SVG。中國(guó)電力科學(xué)研討院、東南大學(xué)、清華大學(xué)等單位也進(jìn)展了實(shí)際研討和仿真實(shí)驗(yàn)，研討結(jié)果闡明：UPFC具有良好的效果和功能。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材概念引見(jiàn)校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì)無(wú)功功率補(bǔ)償技術(shù)的開展趨勢(shì) 由于

24、性價(jià)比較高，目前我國(guó)廣泛運(yùn)用的還是靜止補(bǔ)償器(SVC)。其中，可以進(jìn)展無(wú)功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)幕谥悄芸刂茟?zhàn)略的TSC依然需求大力推行。實(shí)踐上，國(guó)內(nèi)外對(duì)SVC的研討仍在繼續(xù)，研討的重點(diǎn)集中在控制戰(zhàn)略上，試圖借助于人工智能提高SVC的性能。隨著大功率電力電子器件技術(shù)的高速開展，未來(lái)的功率器件容量將逐漸提高，運(yùn)用有源濾波器進(jìn)展諧波抑制，以及運(yùn)用柔性交流輸電系統(tǒng)技術(shù)進(jìn)展無(wú)功功率補(bǔ)償，必將成為今后電力自動(dòng)化系統(tǒng)的開展方向。.通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償模塊電源的有源功率因數(shù)校正模塊電源的有源功率因數(shù)校正 近年來(lái)，隨著電子技術(shù)的開展，各種辦公自動(dòng)化設(shè)備，家用電器，計(jì)算機(jī)被大量運(yùn)用。這些設(shè)備

25、的內(nèi)部都需求一個(gè)將市電轉(zhuǎn)化為直流的電源部分。在這個(gè)轉(zhuǎn)換過(guò)程中，由于一些非線性元件的存在，導(dǎo)致輸入的交流電壓雖然是正弦的，但輸入的交流電流卻嚴(yán)重畸變，包含大量諧波。而諧波的存在，不但降低了輸入電路的功率因數(shù)，而且對(duì)公共電力系統(tǒng)產(chǎn)生污染，呵斥電路缺點(diǎn)。模塊電源 ，開關(guān)電源 ，電源模塊，軍品電源校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償模塊電源的有源功率因數(shù)校正模塊電源的有源功率因數(shù)校正 有源功率因數(shù)校正技術(shù)可以處理上述問(wèn)題，實(shí)現(xiàn)各種電源安裝網(wǎng)側(cè)電流正弦化，使功率因數(shù)接近1，極大地減少電流的高次諧波，消除無(wú)功損耗。本文旨在闡明功率因數(shù)校正的根本原理，分析功率因數(shù)校正變換器的實(shí)

26、現(xiàn)方法，進(jìn)而提出設(shè)計(jì)變換器的相關(guān)要求。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的根本原理有源功率因數(shù)校正的根本原理 普通開關(guān)電源的輸入整流電路為圖1所示。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的根本原理有源功率因數(shù)校正的根本原理市電經(jīng)整流后對(duì)電容充電,其輸入電流波形為不延續(xù)的脈沖，如圖2所示。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的根本原理有源功率因數(shù)校正的根本原理這種電流除了基波分量外還含有大量的諧波，其有效值I為：I= 式中，I1，I2， In，分別為電流基波分

27、量與次諧波電流的有效值。諧波電流使電力系統(tǒng)的電壓波形發(fā)生畸變，我們將各次諧波有效值與基波有效值的比稱之為總諧波畸變THDTotal Harmonic Distortion：THD= 用來(lái)衡量電網(wǎng)的污染程度。校正技術(shù)概念引見(jiàn)： .通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的根本原理有源功率因數(shù)校正的根本原理模塊電源 ，開關(guān)電源 ，電源模塊，軍品電源功率因數(shù)PF定義為有功功率P與視在功率S的比值，如下式：PF= 式中：U為電網(wǎng)電壓有效值Cos 為基波電壓、基波電流位移因數(shù)I1I為電網(wǎng)電流畸變因數(shù)當(dāng) =0時(shí)，由式1、2可見(jiàn)功率因數(shù)與總諧波畸變THD的關(guān)系為：PF= 校正技術(shù)概念

28、引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的根本原理有源功率因數(shù)校正的根本原理由式3可見(jiàn)THD越小，功率因數(shù)越高。因此改善開關(guān)整流設(shè)備功率因數(shù)的關(guān)鍵就是要降低THD。綜上所述，只需設(shè)法抑制輸入電流中的諧波分量，經(jīng)過(guò)電路方法，將輸入電流波形校正為或無(wú)限接近正弦波，即可實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。為此在整流器和負(fù)載之間接入一個(gè)DC-DC開關(guān)變換器，運(yùn)用電壓、電流反響技術(shù)，使輸入端電流波形跟蹤交流輸入正弦電壓波形，可以使輸入電流接近正弦。從而使輸入端THD小于5%，而功率因數(shù)可提高到0.99或更高。由于這個(gè)方案中運(yùn)用了有源器件，故稱為有源功率因數(shù)校正APFC。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合

29、知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法 模塊電源 ，開關(guān)電源 ，電源模塊，軍品電源實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正的電路有很多，從原理上說(shuō)，任何一種DC-DC變換器拓?fù)涠伎梢杂米鞴β室驍?shù)校正PFC的主電路。但是由于Boost變換器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，大部分功率因數(shù)校正都用它來(lái)作主電路。以Boost變換器為根底，根本的PFC電路可分為三類：硬開關(guān)PFC電路，軟開關(guān)PFC電路，隔離式PFC電路。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法 模塊電源 ，開關(guān)電源 ，電源模塊，軍品電源實(shí)現(xiàn)功率

30、因數(shù)校正的電路有很多，從原理上說(shuō)，任何一種DC-DC變換器拓?fù)涠伎梢杂米鞴β室驍?shù)校正PFC的主電路。但是由于Boost變換器具有諸多優(yōu)點(diǎn)，大部分功率因數(shù)校正都用它來(lái)作主電路。以Boost變換器為根底，根本的PFC電路可分為三類：硬開關(guān)PFC電路，軟開關(guān)PFC電路，隔離式PFC電路。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法圖3為一個(gè)Boost硬開關(guān)PFC電路的原理圖。由于功率開關(guān)管的開通或關(guān)斷是在器件上的電壓或電流不為零的形狀下進(jìn)展的，即強(qiáng)迫器件在其電壓不為零時(shí)開通，或電流不為零時(shí)關(guān)斷，所以稱之為硬開關(guān)PFC電路。由圖

31、可見(jiàn)，主電路由單相橋式整流器和DC-DC Boost變換器組成，虛線框內(nèi)為控制電路，包括：電壓誤差放大器VA及基準(zhǔn)電壓Vr，電流誤差放大器CA，乘法器M，脈寬調(diào)制器和驅(qū)動(dòng)器等，負(fù)載可以是一個(gè)開關(guān)電源。校正技術(shù)概念引見(jiàn).通合知識(shí)培訓(xùn)教材通合知識(shí)培訓(xùn)教材校正技術(shù)無(wú)功補(bǔ)償有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法有源功率因數(shù)校正的實(shí)現(xiàn)方法PFC的任務(wù)原理如下：主電路的輸出電壓VO和基準(zhǔn)電壓Vr比較后，輸入給電壓誤差放大器VA，整流電壓Vdc檢測(cè)值VA的輸出電壓信號(hào)共同加到乘法器M的輸入端，乘法器M的輸出那么作為電流反響控制的基準(zhǔn)信號(hào)，與開關(guān)電流is檢測(cè)值比較后，經(jīng)過(guò)電流誤差放大器CA加到PWM圖中未畫出及驅(qū)動(dòng)器，以控制開關(guān)Tr的通斷，從而使輸入電流即電感電流iL的波形與整流電壓Vdc的波形根本一致，使電流諧波大為減少，提高了輸入端功率。由于功率因數(shù)校正器同時(shí)堅(jiān)持輸出電壓恒定，使下一級(jí)開關(guān)電源設(shè)計(jì)更容易些。硬開關(guān)PFC電路具有輸入電流延續(xù)，EMI??；電感電流即輸入電流，便于電流控制；輸入端電感可吸收電網(wǎng)電壓尖峰；容易驅(qū)動(dòng)，發(fā)射極源極電位為零等優(yōu)點(diǎn)。但同時(shí)該電路也存在著缺陷，即Tr管接受較大的電流應(yīng)力和開通功耗，同時(shí)會(huì)產(chǎn)生很大的難以抑制的電磁噪聲，Tr容易損