電容補償電路

1. 電容器補償原理是什麼

電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。

2. 電容補償公式

以感性負載有功功率1KW、功率因數從0.7提高到0.95時所需電容補償量：

有功功率：P＝1KW

視在功率(功率因數0.7時)：S1＝1/0.7≈1.429(KVA)

無功功率：Q1＝根號(S1×S1－P×P)＝根號(1.429×1.429－1×1)≈1.02(千乏)

功率因數0.95時的視在功率：S2＝1/0.95≈1.053(KVA)

無功功率：Q2＝根號(S2×S2－P×P)＝根號(1.053×1.053－1×1)≈0.329(千乏)

電容無功補償量：Qc＝Q1－Q2＝1.02－0.329≈0.691(千乏)

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電容補償就是無功補償或者功率因數補償。電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。 電力電容補償也稱功率因數補償，（電壓補償，電流補償，相位補償的綜合）。

在交流電路中，電阻、電感、電容元件的電壓、電流的相位特點為在純電阻電路中，電流與電壓同相位；在純電容電路中電流超前電壓90°；在純電感電路中電流滯後電壓90°。從供電角度，理想的負載是P與S相等，功率因數cosφ為1。

此時的供電設備的利用率為最高。而在實際上是不可能的，只有假設系統中的負荷，全部為電阻性才有這種可能。電路中的大多數用電負荷設備的性質都為電感性，這就造成系統總電流滯後電壓，使得在功率因數三角形中，無功Q邊加大，則功率因數降低，供電設備的效率下降。

功率三角形是一個直角三角形，用cosφ（即φ角的餘弦）來反映用電質量的高低，大量的感性負載使得在電力系統中，從發電一直到用電的電力設備沒有得到充分的應用，相當一部分電能，經發、輸、變、配電系統與用戶設備之間進行往返交換。

從另一個方面來認識無功功率，無功功率並非無用，它是感性設備建立磁場的必要條件，沒有無功功率，我們的變壓器和電動機就無法正常工作。因此，設法解決減少無功功率才是正解。

實際應用中，電容電流與電感電流相位差為180°稱作互為反相，可以利用這一互補特性，在配電系統中並聯相應數量的電容器。

用超前於電壓的無功容性電流抵消滯後於電壓的無功感性電流，使系統中的有功功率成分增加，cosφ得到提高，實現了無功電流在系統內部設備之間互相交換。這樣就減少了無功佔用的部分電源設備容量，從而提高了系統的功率因數，從而也就提高了電能的利用率。

補償的基本原則

1．欠補償

補償的電容電流要求小於被抵消的電感電流。補償後仍存在一定數量的感性無功電流，令cosφ小於1但接近1。

2．全補償

按照感性實際負荷電流配置電容器，IC=IL將感性電流用容性電流全部抵消掉，令cosφ等於1。

3．過補償

大量投入電容器，在全部抵消掉電感電流後，還剩餘一部分電容電流，此時原感性負載轉化為容性負荷性質。功率因數cosφ仍然小於1。

在以上的三種情況中，按電路規律進行分析後，確定補償的基本原則為欠補償最為合理。全補償在RLC混聯電路中，如若電感電流與電容電流相等時，系統中就會發生電流諧振，設備中將產生幾倍於額定值的沖擊電流，危及系統和設備安全。

過補償既不經濟也不合理，當系統負載性質轉換為容性時，在功率因數超過1以後，反而降低。而且在超過l的同時也可能引起電路電流諧振。以上兩種補償方式顯然都不可取。

補償的基本原則就是必須採用欠補償方式，補償後的功率因數則要求小於1，並且盡量接近1。為了防止諧振，一般將上限確定在0.95。

3. 電容補償的工作原理

電容補償就是無功補償或者功率因數補償。電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。 電力電容補償也稱功率因數補償！（電壓補償，電流補償，相位補償的綜合）
工作原理是：
1,電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加電路電壓的穩定性!
2,對大電流負載的突發啟動給予電流補償!電力補償電容組可提供巨大的瞬間電流!可減少對電網的沖擊!
3,電路里大量的感性負載會使電網的相位產生偏差,(感性元件會使交流電流相位滯後,電壓相位超前90度!）.而電容在電路里的特性與電感正好相反，起補償作用。

4. 電容電流補償的電容補償電路

對於一定長的度的電纜，具有一定的對地分布電容，電網對地分布的電容為各條對電纜對地分布電容總和，由於使用的電網的長度，截面大小不同，分布電容也不同。所以要求附加支路電感量必須能夠調整。一般都採取兩種方法：
1、採用零序電抗器。增加電抗器分接頭，調整零序電抗器的分接頭，就可以調整附加支路的電感量，達到補償的目的。如圖五
調整時，按下按鈕BS，調整電抗器的分接頭，使毫安表的指示電流最小。
2、採用磁放大器。首先說明磁放大器的原理。由對口型鐵芯成π型布置。在鐵芯的兩個邊柱各有一個交流線圈並相串聯，中柱有一個匝數較多的直流控制線圈。兩個交流線圈並想串聯時，應使其在中柱鐵芯產生交流磁通大小相等，方向相反，以保證在直流控制線圈中無感應電勢見圖六。
由電工基礎可知，一隻鐵芯線圈接入交流電路以後，其電感量L為：
L=（4πw2S10-8/1）μ
式中 L-線圈的電感量
W-線圈匝數
1-磁路長度
μ-鐵芯導磁系數
從上式中可知，當鐵芯的幾何尺寸確定以後，其電感量與匝數W平方成正比，與導磁系數μ有關，所以要得到各種不同的電感量，只要改變匝數W和μ就可以改變電感量，達到補償的目的。在鐵芯材料一定的情況下，其導磁系數決定於外加直流控制磁場的大小，隨著直流控制磁場的變化，磁化曲線上的工作點也隨之改變，因此導磁系數μ也就隨之改變。
調整時，按下按鈕BS，調節電位器W1使毫安表的讀數最小，就能達到最佳補償效果。

5. 電容器的補償方式有哪幾種。適用於什麼場合。

電力電容器的補償方式分為三種：個別補償、分組補償和集中補償，均適用於電流負載的場合。

個別補償就是將電力電容器裝設在需要補償的電氣設備附近，在使用中與電氣設備同時運行和退出，個別補償處於供電的末端負荷處，它可補償安裝地點前面所有高、低壓輸電線路及變壓器的無功率，能最大限度地減少系統的無功輸送量，使得整個線路和變壓器的有功損耗減少。

分組補償，即對用電設備組，每組採用電容器進行補償。其利用率比個別補償大，所以電容器總容量也比個別補償小，投資比個別補償小。但其對從補償點到用電設備這段配電線路上的無功是不能進行補償的。

集中補償的電力電容器通常設置在變、配電所的高、低壓母線上。將集中補償的電力電容器設置在用戶總降變電所的高壓母線上，這種方式投資少，便於集中管理；同時能補償用戶高壓側的無功以滿足供電部門對用戶功率因數的要求。但其對母線後的內部線路沒有無功補償。

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電容補償就是無功補償或者功率因數補償，補償的基本原則就是必須採用欠補償方式。電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的，它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。

在交流電路中，電阻、電感、電容元件的電壓、電流的相位特點為在純電阻電路中，電流與電壓同相位；在純電容電路中電流超前電壓90°；在純電感電路中電流滯後電壓90°。從供電角度，理想的負載是P與S相等，功率因數cosφ為1。

此時的供電設備的利用率為最高，而在實際上是不可能的。只有假設系統中的負荷，全部為電阻性才有這種可能。電路中的大多數用電負荷設備的性質都為電感性，這就造成了系統總電流滯後電壓，使得在功率因數三角形中，無功Q邊加大，則功率因數降低，供電設備的效率下降。

6. 配電櫃為什麼要進行電容補償電容補償有何作用如何補償

1、電容補償就是無功補償或者功率因數補償，電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率，而且通常是電感性的。它會使電源的容量使用效率降低，而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。

2 、電容補償作用：配電櫃電容補償的電容和負載是並聯連接的，電容就和電庫一樣。當負載增大時，由於電源存在內阻，電源輸出電壓就會下降。由於電容的兩端要維持原來的電壓，也就是電容內的電量要流出一部分，延緩了電壓的下降趨勢。

3.、方法：並聯電容器，產生電容電流抵消電感電流，將不做功的所謂無功電流減小到一定范圍以內。無功電源同有功電源一樣，是保證電能質量不可缺少的部分，在電力系統中應保持無功平衡。

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操作規程：

一、配電櫃為船舶配電中樞八產和設備的正常運轉，任何無關人員不得扳動板上的開關。

二、發電機組啟動後，應利用動力屏升速開關手動緩慢加速，直到發電機進入正常工作狀態，電壓與頻率達到規定值，方可合閘送電。

三、配電板進入配電狀態後，不得隨意拔動動力屏升速開關，空氣斷路器的閉鎖開關非緊急情況不得使用。

四、發電機並聯運行要嚴格按照並車條件要求與規定進行操作，要注意出現逆功率（逆流）和並車失敗等現象。

五、停機時應先切斷發電機負荷，然後空載停車，不得帶負荷直接停機。

六、交插岸電時，應先切斷岸電屏各動力開關，然後檢查接線與相序的正確性，確認正確後，方可實施船岸電的轉換，嚴禁帶負荷操作。

七、配電櫃應定期進行清潔和維護保養工作，以便使設備始終處於良好的工作狀態。

八、發電機工作，輪機人員進行配電板操作時，應集中思想，謹慎操作，防止意外事故發生，否則將追究個人事故責任。

九、充放電板為船舶應急配電板，當班輪機人員應經常檢查其工作狀況，隨時保證低壓電力充足，並通過板上儀表掌握磁飽和穩壓器的工作狀況。

十、正常航行時，配電板上各路開關應處於接通，以保證發電機能隨時啟動及應照時能隨時投入使用。

7. 電容補償的作用是什麼

電容補償的作用：

1、提高電網有功功率

2、減少線路能量損耗

3、提高系統供電能力

4、減少線路電壓降，改善電網電壓質量。