电容补偿电路

1. 电容器补偿原理是什么

电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。

2. 电容补偿公式

以感性负载有功功率1KW、功率因数从0.7提高到0.95时所需电容补偿量：

有功功率：P＝1KW

视在功率(功率因数0.7时)：S1＝1/0.7≈1.429(KVA)

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

功率因数0.95时的视在功率：S2＝1/0.95≈1.053(KVA)

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

电容无功补偿量：Qc＝Q1－Q2＝1.02－0.329≈0.691(千乏)

(2)电容补偿电路扩展阅读：

电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。 电力电容补偿也称功率因数补偿，（电压补偿，电流补偿，相位补偿的综合）。

在交流电路中，电阻、电感、电容元件的电压、电流的相位特点为在纯电阻电路中，电流与电压同相位；在纯电容电路中电流超前电压90°；在纯电感电路中电流滞后电压90°。从供电角度，理想的负载是P与S相等，功率因数cosφ为1。

此时的供电设备的利用率为最高。而在实际上是不可能的，只有假设系统中的负荷，全部为电阻性才有这种可能。电路中的大多数用电负荷设备的性质都为电感性，这就造成系统总电流滞后电压，使得在功率因数三角形中，无功Q边加大，则功率因数降低，供电设备的效率下降。

功率三角形是一个直角三角形，用cosφ（即φ角的余弦）来反映用电质量的高低，大量的感性负载使得在电力系统中，从发电一直到用电的电力设备没有得到充分的应用，相当一部分电能，经发、输、变、配电系统与用户设备之间进行往返交换。

从另一个方面来认识无功功率，无功功率并非无用，它是感性设备建立磁场的必要条件，没有无功功率，我们的变压器和电动机就无法正常工作。因此，设法解决减少无功功率才是正解。

实际应用中，电容电流与电感电流相位差为180°称作互为反相，可以利用这一互补特性，在配电系统中并联相应数量的电容器。

用超前于电压的无功容性电流抵消滞后于电压的无功感性电流，使系统中的有功功率成分增加，cosφ得到提高，实现了无功电流在系统内部设备之间互相交换。这样就减少了无功占用的部分电源设备容量，从而提高了系统的功率因数，从而也就提高了电能的利用率。

补偿的基本原则

1．欠补偿

补偿的电容电流要求小于被抵消的电感电流。补偿后仍存在一定数量的感性无功电流，令cosφ小于1但接近1。

2．全补偿

按照感性实际负荷电流配置电容器，IC=IL将感性电流用容性电流全部抵消掉，令cosφ等于1。

3．过补偿

大量投入电容器，在全部抵消掉电感电流后，还剩余一部分电容电流，此时原感性负载转化为容性负荷性质。功率因数cosφ仍然小于1。

在以上的三种情况中，按电路规律进行分析后，确定补偿的基本原则为欠补偿最为合理。全补偿在RLC混联电路中，如若电感电流与电容电流相等时，系统中就会发生电流谐振，设备中将产生几倍于额定值的冲击电流，危及系统和设备安全。

过补偿既不经济也不合理，当系统负载性质转换为容性时，在功率因数超过1以后，反而降低。而且在超过l的同时也可能引起电路电流谐振。以上两种补偿方式显然都不可取。

补偿的基本原则就是必须采用欠补偿方式，补偿后的功率因数则要求小于1，并且尽量接近1。为了防止谐振，一般将上限确定在0.95。

3. 电容补偿的工作原理

电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。 电力电容补偿也称功率因数补偿！（电压补偿，电流补偿，相位补偿的综合）
工作原理是：
1,电容在交流电路里可将电压维持在较高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加电路电压的稳定性!
2,对大电流负载的突发启动给予电流补偿!电力补偿电容组可提供巨大的瞬间电流!可减少对电网的冲击!
3,电路里大量的感性负载会使电网的相位产生偏差,(感性元件会使交流电流相位滞后,电压相位超前90度!）.而电容在电路里的特性与电感正好相反，起补偿作用。

4. 电容电流补偿的电容补偿电路

对于一定长的度的电缆，具有一定的对地分布电容，电网对地分布的电容为各条对电缆对地分布电容总和，由于使用的电网的长度，截面大小不同，分布电容也不同。所以要求附加支路电感量必须能够调整。一般都采取两种方法：
1、采用零序电抗器。增加电抗器分接头，调整零序电抗器的分接头，就可以调整附加支路的电感量，达到补偿的目的。如图五
调整时，按下按钮BS，调整电抗器的分接头，使毫安表的指示电流最小。
2、采用磁放大器。首先说明磁放大器的原理。由对口型铁芯成π型布置。在铁芯的两个边柱各有一个交流线圈并相串联，中柱有一个匝数较多的直流控制线圈。两个交流线圈并想串联时，应使其在中柱铁芯产生交流磁通大小相等，方向相反，以保证在直流控制线圈中无感应电势见图六。
由电工基础可知，一只铁芯线圈接入交流电路以后，其电感量L为：
L=（4πw2S10-8/1）μ
式中 L-线圈的电感量
W-线圈匝数
1-磁路长度
μ-铁芯导磁系数
从上式中可知，当铁芯的几何尺寸确定以后，其电感量与匝数W平方成正比，与导磁系数μ有关，所以要得到各种不同的电感量，只要改变匝数W和μ就可以改变电感量，达到补偿的目的。在铁芯材料一定的情况下，其导磁系数决定于外加直流控制磁场的大小，随着直流控制磁场的变化，磁化曲线上的工作点也随之改变，因此导磁系数μ也就随之改变。
调整时，按下按钮BS，调节电位器W1使毫安表的读数最小，就能达到最佳补偿效果。

5. 电容器的补偿方式有哪几种。适用于什么场合。

电力电容器的补偿方式分为三种：个别补偿、分组补偿和集中补偿，均适用于电流负载的场合。

个别补偿就是将电力电容器装设在需要补偿的电气设备附近，在使用中与电气设备同时运行和退出，个别补偿处于供电的末端负荷处，它可补偿安装地点前面所有高、低压输电线路及变压器的无功率，能最大限度地减少系统的无功输送量，使得整个线路和变压器的有功损耗减少。

分组补偿，即对用电设备组，每组采用电容器进行补偿。其利用率比个别补偿大，所以电容器总容量也比个别补偿小，投资比个别补偿小。但其对从补偿点到用电设备这段配电线路上的无功是不能进行补偿的。

集中补偿的电力电容器通常设置在变、配电所的高、低压母线上。将集中补偿的电力电容器设置在用户总降变电所的高压母线上，这种方式投资少，便于集中管理；同时能补偿用户高压侧的无功以满足供电部门对用户功率因数的要求。但其对母线后的内部线路没有无功补偿。

(5)电容补偿电路扩展阅读：

电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿，补偿的基本原则就是必须采用欠补偿方式。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。

在交流电路中，电阻、电感、电容元件的电压、电流的相位特点为在纯电阻电路中，电流与电压同相位；在纯电容电路中电流超前电压90°；在纯电感电路中电流滞后电压90°。从供电角度，理想的负载是P与S相等，功率因数cosφ为1。

此时的供电设备的利用率为最高，而在实际上是不可能的。只有假设系统中的负荷，全部为电阻性才有这种可能。电路中的大多数用电负荷设备的性质都为电感性，这就造成了系统总电流滞后电压，使得在功率因数三角形中，无功Q边加大，则功率因数降低，供电设备的效率下降。

6. 配电柜为什么要进行电容补偿电容补偿有何作用如何补偿

1、电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿，电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的。它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。

2 、电容补偿作用：配电柜电容补偿的电容和负载是并联连接的，电容就和电库一样。当负载增大时，由于电源存在内阻，电源输出电压就会下降。由于电容的两端要维持原来的电压，也就是电容内的电量要流出一部分，延缓了电压的下降趋势。

3.、方法：并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。无功电源同有功电源一样，是保证电能质量不可缺少的部分，在电力系统中应保持无功平衡。

(6)电容补偿电路扩展阅读：

操作规程：

一、配电柜为船舶配电中枢八产和设备的正常运转，任何无关人员不得扳动板上的开关。

二、发电机组启动后，应利用动力屏升速开关手动缓慢加速，直到发电机进入正常工作状态，电压与频率达到规定值，方可合闸送电。

三、配电板进入配电状态后，不得随意拔动动力屏升速开关，空气断路器的闭锁开关非紧急情况不得使用。

四、发电机并联运行要严格按照并车条件要求与规定进行操作，要注意出现逆功率（逆流）和并车失败等现象。

五、停机时应先切断发电机负荷，然后空载停车，不得带负荷直接停机。

六、交插岸电时，应先切断岸电屏各动力开关，然后检查接线与相序的正确性，确认正确后，方可实施船岸电的转换，严禁带负荷操作。

七、配电柜应定期进行清洁和维护保养工作，以便使设备始终处于良好的工作状态。

八、发电机工作，轮机人员进行配电板操作时，应集中思想，谨慎操作，防止意外事故发生，否则将追究个人事故责任。

九、充放电板为船舶应急配电板，当班轮机人员应经常检查其工作状况，随时保证低压电力充足，并通过板上仪表掌握磁饱和稳压器的工作状况。

十、正常航行时，配电板上各路开关应处于接通，以保证发电机能随时启动及应照时能随时投入使用。

7. 电容补偿的作用是什么

电容补偿的作用：

1、提高电网有功功率

2、减少线路能量损耗

3、提高系统供电能力

4、减少线路电压降，改善电网电压质量。