[讨论]如果无功补偿过头了会出现什么情况？

阿斯

<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=4>如题</FONT></P>

emerald417

<P>部分无功浪费，造成损耗。</P>

kakading

过补偿会形成无功功率倒送，有功功率损耗加大，电压超标，影响系统、设备及电容器的安全。

冷若冰

我顶楼上的说法。

阿斯

<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>楼上几位说的很好！</FONT></P>
<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>赞！</FONT></P>

<div style="color:#A48E7B;text-align:right">「该帖子被 asi 在 2008-2-1 9:29:22 编辑过」</div>

阿斯

<P class=MsoPlainText style="TEXT-ALIGN: center" align=center>并联电容器过补偿的危害和预防</P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-ALIGN: center" align=center>1  过补偿的危害</P>
<P class=MsoPlainText>    (1) 抬高网络电压。抬高网络电压主要发生在变压器。我们用变压器的等值电路图来说明。</P>
<P class=MsoPlainText>    变压器等值电路如图1。r<SUB>1</SUB>,r<SUB>2</SUB>,x<SUB>1</SUB>,x<SUB>2</SUB>分别是原边，副边绕组的电阻和电抗，U<SUB>1</SUB>是原边电压，U<SUB>2</SUB>是换算到原边的副边电压，c′代表容性负荷。令r=r<SUB>1</SUB>+r<SUB>2</SUB>,x=x<SUB>1</SUB>+x<SUB>2</SUB>，则图1可简化成图2。</P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-INDENT: 126pt; mso-char-indent-count: 12.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><V:SHAPETYPE id=_x0000_t75 coordsize="21600,21600" o:spt="75" o:preferrelative="t" path="m@4@5l@4@11@9@11@9@5xe" filled="f" stroked="f"><V:STROKE joinstyle="miter"></V:STROKE><V:FORMULAS><V:F eqn="if lineDrawn pixelLineWidth 0"></V:F><V:F eqn="sum @0 1 0"></V:F><V:F eqn="sum 0 0 @1"></V:F><V:F eqn="prod @2 1 2"></V:F><V:F eqn="prod @3 21600 pixelWidth"></V:F><V:F eqn="prod @3 21600 pixelHeight"></V:F><V:F eqn="sum @0 0 1"></V:F><V:F eqn="prod @6 1 2"></V:F><V:F eqn="prod @7 21600 pixelWidth"></V:F><V:F eqn="sum @8 21600 0"></V:F><V:F eqn="prod @7 21600 pixelHeight"></V:F><V:F eqn="sum @10 21600 0"></V:F></V:FORMULAS><V:PATH o:extrusionok="f" gradientshapeok="t" o:connecttype="rect"></V:PATH><O:LOCK v:ext="edit" aspectratio="t"></O:LOCK></V:SHAPETYPE><V:SHAPE id=_x0000_i1025 style="WIDTH: 201.75pt; HEIGHT: 54.75pt" type="#_x0000_t75"><V:IMAGEDATA src="file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image001.png" o:title=""></V:IMAGEDATA></V:SHAPE><img src="http://www.chinarein.com/ndlk/ndqh/web/2000/bmp/2000-05/2000-06.jpg"></P>
<P class=MsoPlainText>    因负荷是容性的，故I<SUB>1</SUB>超前于U′<SUB>2</SUB>，设超前的相角为Φ。在变压器中，电抗远大于电阻，即x＞＞r，我们可以作出该电路的向量图如图3。由图中可以看出，U′<SUB>2</SUB>＞U<SUB>1</SUB>，若U<SUB>1</SUB>＝U<SUB>e</SUB>(额定电压)，则V<SUB>2</SUB>＞V<SUB>e</SUB>。</P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-INDENT: 157.5pt; mso-char-indent-count: 15.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><V:SHAPE id=_x0000_i1026 style="WIDTH: 112.5pt; HEIGHT: 84pt" type="#_x0000_t75"><V:IMAGEDATA src="file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image003.png" o:title=""></V:IMAGEDATA></V:SHAPE><img src="http://www.chinarein.com/ndlk/ndqh/web/2000/bmp/2000-05/2000-07.jpg"></P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-ALIGN: center" align=center><O:P></O:P></P>
<P class=MsoPlainText>    电压升高，不仅威胁线路和设备的安全，也威胁电容器自身的安全。我国电容器产品标准规定电容器的最高运行电压如表1所示。由表1可知，电压超过1.1U<SUB>e</SUB>，电容器就必须退出运行，否则将因过电流而发热升温，缩短其使用寿命甚至立即烧毁。</P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-ALIGN: center" align=center>表1  电容器最高运行电压</P>
<P class=MsoPlainText style="TEXT-INDENT: 94.5pt; mso-char-indent-count: 9.0; mso-char-indent-size: 10.5pt"><V:SHAPE id=_x0000_i1028 style="WIDTH: 234pt; HEIGHT: 96pt" type="#_x0000_t75"><V:IMAGEDATA src="file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image005.png" o:title=""></V:IMAGEDATA></V:SHAPE><img src="http://www.chinarein.com/ndlk/ndqh/web/2000/bmp/2000-05/2000-08.jpg"></P>
<P class=MsoPlainText>   </P>

<div style="color:#A48E7B;text-align:right">「该帖子被 asi 在 2008-2-1 9:42:51 编辑过」</div>

阿斯

<P class=MsoPlainText style="TEXT-ALIGN: center" align=center>    (2)  增加有功损耗。</P>
<P class=MsoPlainText>    过补偿从三个方面增大了有功损耗：</P>
<P class=MsoPlainText>    ① 无功倒送的损耗：</P>
<P class=MsoPlainText>    无功功率向电源方向倒送，和顺送时一样造成电压损失和电能损失，倒送的无功越多，电压损失和电能损失就越大。</P>
<P class=MsoPlainText>    ② 多余的电容器ΔC的有功损耗：</P>
<P class=MsoPlainText>    电容器的有功损耗，主要是介质损耗，它占电容器有功损耗的98%以上。介质损耗可用下式计算：</P>
<P class=MsoPlainText>       ΔP＝2πfcu<SUP>2</SUP>tgδ</P>
<P class=MsoPlainText>式中  δ——电容器的介质损失角</P>
<P class=MsoPlainText>       f——电源频率  Hz</P>
<P class=MsoPlainText>       C——电容器电容量  μF</P>
<P class=MsoPlainText>       V——电容器端电压  kV</P>
<P class=MsoPlainText>    多余电容器的有功损耗为：</P>
<P class=MsoPlainText>        Δ=2πf(ΔC)V<SUP>2</SUP>tgδ</P>
<P class=MsoPlainText>式中  ΔC——多余电容器的电容量</P>
<P class=MsoPlainText>    ③ 电容器因电压升高而增加的有功损耗：</P>
<P class=MsoPlainText>    这一损耗与电压升高量的平方成正比。设电压升高ΔU，则增加的损耗为：</P>
<P class=MsoPlainText>        ΔP=2πfC(ΔU)<SUP>2</SUP>tgδ</P>
<P class=MsoPlainText>   </P>

<div style="color:#A48E7B;text-align:right">「该帖子被 asi 在 2008-2-1 9:22:09 编辑过」</div>

阿斯

(3) 降低功率因数，增加电费负担。
<P class=MsoPlainText>     供电部门为防无功电能表倒转，不再采用Dx2 型无功电能表而普遍采用DXT—M型双向无功脉冲电能表。无功功率的正向或反向流动，无功电能表都是正转，即一律被记录为无功消耗。根据下式：</P>
<P class=MsoPlainText>    cosφ=<V:SHAPE id=_x0000_i1027 style="WIDTH: 63.75pt; HEIGHT: 39.75pt" type="#_x0000_t75" o:ole=""> <V:IMAGEDATA src="file:///C:/WINDOWS/TEMP/msoclip1/01/clip_image007.wmz" o:title=""></V:IMAGEDATA></V:SHAPE><img src="http://www.chinarein.com/ndlk/ndqh/web/2000/bmp/2000-05/2000-09.gif"> </P>
<P class=MsoPlainText>式中   A<SUB>P</SUB>——有功电能  kW·h</P>
<P class=MsoPlainText>       A<SUB>Q</SUB>——无功电能  kvar</P>
<P class=MsoPlainText>    从上式可以看出，A<SUB>Q</SUB>上升，cosφ就下降。按《功率因素调整电费办法》，当功率因数低于规定标准时，电价就要提高，从而要多付出电费。</P>

阿斯

<P class=MsoPlainText>2  预防过补偿的措施</P>
<P class=MsoPlainText>    (1) 采用电容器自动投切装置。</P>
<P class=MsoPlainText>    这种装置使用了电子技术，能检测电网中负荷的变化，并根据负荷的变化自动投入或切除电容器组。这是避免过补偿的最有效办法。</P>
<P class=MsoPlainText>    (2) 设计中限制补偿容量，并在运行中加强监视。</P>
<P class=MsoPlainText>    采用电容器自动投切装置需在较大的投资，不是任何地方都有条件，也不是任何地方都有必要。在不采用电容器自动投切装置的地方，在设计配置电容器时，不要将功率因素提得太高，这样就给无功补偿留有余地，过补偿时可能性就会减少。更何况，功率因素提高到0.9以后，若再要提高，其经济性相对较差，需要大幅度增加投资和运行费用。</P>
<P class=MsoPlainText>    为防过补偿，各地要制定电容器运行规程并严格执行，以加强对电容补偿装置的监视，根据负荷变化情况，及时投切电容器组。</P>

阿斯

<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=650 border=0>

<TR>
<TD height=25>
<DIV align=center>过补偿的利弊分析</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>    过补偿通常是有害的，因为超前的无功电流不但会增加系统的损耗，还会导致电压升高，在用电低谷时电压偏高危害更<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>大。较好的补偿方式是在变压器的电源侧和负荷侧同时进行补偿，在电源侧补偿变压器本身的无功电流，在负荷侧补偿负荷<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>的无功电流。但是这样就使补偿过程太复杂了。实际上变压器本身的无功电流完全可以在负荷侧进行补偿，这是因为变压器<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>是一种理想器件。所谓“理想器件”是指能量的传递没有固定的方向。对于一台变压器来说，如果能量从高压侧传向低压侧</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>，那么这台变压器就是一台降压变压器，如果能量从低 压侧传向高压侧，那么这台变压器就是一台升压变压器。由于变压<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>器是理想器件，因此变压器本身的无功激磁电流在低压侧提供与在高压侧提供是一样的。 </DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>　  通过在低压侧适当过补偿的方法补偿变压器自身的无功电流。这种方法最明显的好处就是：可以使用一台低压补偿装置</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>同时对负荷和变压器的无功电流进行补偿。要实现这种补偿方式，就得要求控制补偿的微机控制器必须以无功功率为基准进<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>行控制，以功率因数为基准的控制方式无法实现该功能。我所研制的所有无功补偿控制器 都是通过精确计算无功功率进行 </DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>工作的，并且对于过补偿量均可进行设定。因此可以最大限度地降低系统中的无功电流。</DIV></TD></TR></TABLE>

阿斯

<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>注明：五到九楼均系引用他人观点，供大家参考，如有更全面或更有说服力的东西请楼下补充</FONT></P>
<P>
<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5></FONT></P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>希望最后能汇总出一个严谨的、科学的答案</FONT></P>

<div style="color:#A48E7B;text-align:right">「该帖子被 asi 在 2008-2-1 9:29:52 编辑过」</div>

kakading

<P>冯哥的引用很好，受教了</P>
<P>因为是交流所以无功电表不管是流入还是流出，都在计量。</P>
<P>以前看过一个节目，太阳能发电装置，安装在自家的房子上，用不完的电还向电网输送，但是人家供电局的收费单子下来了，比没装的时候还多，哈哈，就是和文章里说的是一个理</P>

冷若冰

<DIV class=quote>以下是引用 <B>asi</B></FONT> 在(<I>2008-2-1 9:27:40</I>)的发言<BR>
<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>注明：五到九楼均系引用他人观点，供大家参考，如有更全面或更有说服力的东西请楼下补充</FONT></P>
<P>
<P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5></FONT></P><FONT face=华文新魏 color=#0000ff size=5>希望最后能汇总出一个严谨的、科学的答案</FONT>
<p></DIV><BR><BR>支持阿斯，顶出去给大家补充。

单博博

<DIV class=Section0 style="LAYOUT-GRID:  15.6pt none">
<TABLE style="MARGIN-LEFT: -1.35pt; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-table-layout-alt: fixed">

<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 3pt; PADDING-LEFT: 3pt; PADDING-BOTTOM: 3pt; WIDTH: 428.8pt; PADDING-TOP: 3pt" vAlign=center width=571>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt; LINE-HEIGHT: 28.1pt; TEXT-ALIGN: center"><FONT face=宋体>电力电容器的作用及允许运行方式</FONT><o:p></o:p></P></TD></TR>
<TR style="HEIGHT: 0.75pt">
<TD style="PADDING-RIGHT: 3pt; PADDING-LEFT: 3pt; BACKGROUND: rgb(192,192,192); PADDING-BOTTOM: 3pt; WIDTH: 428.8pt; PADDING-TOP: 3pt" vAlign=center width=571>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt; TEXT-ALIGN: center"><o:p></o:p></P></TD></TR>
<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 3pt; PADDING-LEFT: 3pt; PADDING-BOTTOM: 3pt; WIDTH: 428.8pt; PADDING-TOP: 3pt" vAlign=center width=571>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt; TEXT-ALIGN: center"><o:p></o:p></P></TD></TR>
<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 3pt; PADDING-LEFT: 3pt; PADDING-BOTTOM: 3pt; WIDTH: 428.8pt; PADDING-TOP: 3pt" vAlign=center width=571>
<TABLE style="MARGIN-LEFT: 5.8pt; BORDER-COLLAPSE: collapse; mso-table-layout-alt: fixed">

<TR>
<TD style="PADDING-RIGHT: 1.5pt; PADDING-LEFT: 1.5pt; PADDING-BOTTOM: 1.5pt; WIDTH: 414.5pt; PADDING-TOP: 1.5pt" vAlign=center width=552>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt; LINE-HEIGHT: 21.05pt"><FONT face=宋体>电力电容器分为串联电容器和并联电容器，它们都改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力，是电力系统的重要设备。</FONT><BR>1. <FONT face=宋体>电力电容器的作用</FONT><BR>1<FONT face=宋体>） 串联电容器的作用</FONT><BR><FONT face=宋体>串联电容器串接在线路中，其作用如下：</FONT><BR><FONT face=宋体>（1）</FONT> <FONT face=宋体>提高线路末端电压。串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压，一般可将线路末端电压最大可提高10%～20%。</FONT><BR><FONT face=宋体>（2）</FONT> <FONT face=宋体>降低受电端电压波动。当线路受电端接有变化很大的冲击负荷（如电弧炉、电焊机、电气轨道等）时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。</FONT><BR><FONT face=宋体>（3）</FONT> <FONT face=宋体>提高线路输电能力。由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。</FONT><BR><FONT face=宋体>（4）</FONT> <FONT face=宋体>改善了系统潮流分布。在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。</FONT><BR><FONT face=宋体>（5）</FONT> <FONT face=宋体>提高系统的稳定性。线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。当线路故障被部分切除时（如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相），系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率（Pmax＝U1U2/xl－xc），从而提高系统的动稳定。</FONT><BR>2<FONT face=宋体>）</FONT> <FONT face=宋体>并联电容器的作用</FONT><BR><FONT face=宋体>并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负荷，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。</FONT><BR>2. <FONT face=宋体>电容器补偿装置的允许运行方式</FONT><BR><FONT face=宋体>电容器的正常运行状态是指在额定条件下，在额定参数允许的范围内，电容器能连续运行，且无任何异常现象。</FONT><BR>1<FONT face=宋体>）</FONT> <FONT face=宋体>电容器补偿装置运行的基本要求</FONT><BR><FONT face=宋体>（1） 三相电容器各相的容量应相等；</FONT><BR><FONT face=宋体>（2） 电容器应在额定电压和额定电流下运行，其变化应在允许范围内；</FONT><BR><FONT face=宋体>（3）</FONT> <FONT face=宋体>电容器室内应保持通风良好，运行温度不超过允许值；</FONT><BR><FONT face=宋体>（4）</FONT> <FONT face=宋体>电容器不可带残留电荷合闸，如在运行中发生掉闸，拉闸或合闸一次未成，必须经过充分放电后，方可合闸；对有放电电压互感器的电容器，可在断开5min后进行合闸。运行中投切电容器组的间隔时间为15min。</FONT><BR>2<FONT face=宋体>）</FONT> <FONT face=宋体>允许运行方式</FONT><BR><FONT face=宋体>（1）</FONT> <FONT face=宋体>允许运行电压</FONT><BR><FONT face=宋体>并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。</FONT><BR><FONT face=宋体>（2）</FONT> <FONT face=宋体>允许运行电流</FONT><BR><FONT face=宋体>正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。</FONT><BR><FONT face=宋体>（3）</FONT> <FONT face=宋体>允许运行温度</FONT><BR><FONT face=宋体>正常运行时，其周围额定环境温度为＋40℃～－25℃，电容器的外壳温度应不超过55℃。</FONT><o:p></o:p></P></TD></TR></TABLE>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt"><o:p></o:p></P></TD></TR></TABLE>
<P class=p0 style="MARGIN-TOP: 0pt; MARGIN-BOTTOM: 0pt"><o:p></o:p></P></DIV><!--EndFragment-->

单博博

<DIV class=quote>以下是引用 <B>asi</B></FONT> 在(<I>2008-2-1 9:25:42</I>)的发言<BR>
<TABLE cellSpacing=0 cellPadding=0 width=650 border=0>

<TR>
<TD height=25>
<DIV align=center>过补偿的利弊分析</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>    过补偿通常是有害的，因为超前的无功电流不但会增加系统的损耗，还会导致电压升高，在用电低谷时电压偏高危害更<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>大。较好的补偿方式是在变压器的电源侧和负荷侧同时进行补偿，在电源侧补偿变压器本身的无功电流，在负荷侧补偿负荷<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>的无功电流。但是这样就使补偿过程太复杂了。实际上变压器本身的无功电流完全可以在负荷侧进行补偿，这是因为变压器<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
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<DIV align=left>是一种理想器件。所谓“理想器件”是指能量的传递没有固定的方向。对于一台变压器来说，如果能量从高压侧传向低压侧</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>，那么这台变压器就是一台降压变压器，如果能量从低 压侧传向高压侧，那么这台变压器就是一台升压变压器。由于变压<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>器是理想器件，因此变压器本身的无功激磁电流在低压侧提供与在高压侧提供是一样的。 </DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>　  通过在低压侧适当过补偿的方法补偿变压器自身的无功电流。这种方法最明显的好处就是：可以使用一台低压补偿装置</DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>同时对负荷和变压器的无功电流进行补偿。要实现这种补偿方式，就得要求控制补偿的微机控制器必须以无功功率为基准进<BR></DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>行控制，以功率因数为基准的控制方式无法实现该功能。我所研制的所有无功补偿控制器 都是通过精确计算无功功率进行 </DIV></TD></TR>
<TR>
<TD background=../images/xuxian.gif height=25>
<DIV align=left>工作的，并且对于过补偿量均可进行设定。因此可以最大限度地降低系统中的无功电流。</DIV></TD></TR></TABLE></DIV><BR><BR>过补偿刚好超过变压器空载电流及系统损耗时候正好