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关于功率因数及其补偿1无功补偿电容柜中为什么串联电抗器7并联电抗器的作用8无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。9抑制谐波串联电抗器的选用情况和TSC动态无功补偿解析14无功补偿用串联电抗器的性能与作用23关于功率因数及其补偿1、功率因数的概念在交流电路中，电源供给负载的视在功率包括有功功率和无功功率。有功功率是电阻性负载消耗的功率，即实际消耗的电功率，用P表示，单位为瓦（W）或千瓦（kW）；无功功率并非实际消耗的功率，而是反映电感性负载或电容性负载发生的电源与负载间能量交换所占用的电功率，用Q表示，单位为乏(var)或千乏(kvar)；视在功率是电压和电流有效值的乘积，用S表示，单位为伏安(VA)或千伏安(kVA)。按线性负载来考虑，三者的关系可用功率三角形来表示，如图1所示。图1：功率三角形对于三相平衡负载，视在功率为下式。式中，U为相电压有效值，Ul为线电压有效值，I为电流有效值。S = 3UI =31/2 Ul I =（P2 + Q2）1/2 当供电回路中既有电感性负载又有电容性负载时，总的无功功率为下式。式中，QL为电感的无功功率，QC为电容的无功功率。Q = QL-QC有功功率与视在功率之比称为功率因数，用表示。在线性电路中，功率因数等于电流与电压相位差的余弦，即=P/S=（3UI cos ）/3UI= cos 功率因数是反映电力用户用电设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。2、提高功率因数的意义提高功率因数的意义包括可降低线路损耗、可改善电压质量、可提高变压器利用率和节约用户的电费开支等等，详见下表1的解释。表1：提高功率因数的意义3、提高功率因数的方法提高功率因数的方法分为提高自然功率因数和功率因数人工补偿。1）提高自然功率因数自然功率因数是指用电设备自身所具有的功率因数，其高低与设备的负荷率有关。在通信企业中，有许多电感性的电气设备，如变压器、电动机等。据统计，企业的无功功率，一般感应电动机占70%，变压器占20%，线路占10%。由此可见，电动机和变压器消耗的无功功率大，自然功率因数比较低，特别是在空载运行时功率因数更低。为了降低无功功率消耗，提高自然功率因数，通常可采取下列措施：(1)合理选择电动机的大小，避免大马拉小车，及时更换负载率小于40%的电动机。(2)正确选择变压器容量，提高变压器负荷率，其负荷率在75%80%较合适。采用提高自然功率因数的方法是一种最经济有效的方法。但是，如果变压器带有容量大的季节性负荷，合理选择变压器容量就比较困难。例如中央空调系统，单机容量都比较大，从几十千瓦到上百千瓦，而空调的使用有季节性，若只选择一台变压器对全局供电，为使空调工作时变压器不过载，变压器容量只能选得较大，而当空调不工作时，变压器就工作在轻载状态，功率因数就会显著降低。对于这种情况，单靠提高自然功率因数的办法满足不了对功率因数的要求，必须采用无功功率补偿的方法来提高功率因数。2）功率因数人工补偿在一般情况下，用电负荷多为电感性负载，常用并联电容器的方法来补偿功率因数，原理如图2所示。专门用来补偿功率因数的电容器称为移相电容器，具有安装简单、运行维护方便、有功损耗小和投资少等优点。图2：并联电容补偿功率因数原理图中，R、L串联表示感性负载，端电压为，电流为İL，感性负载使得电流相位滞后电压相位一个角度，这个角度就是功率因数角1。在R、L两端并联电容C，将有电流İC流过电容，İC比超前90。并联电容后，总电流İ是İL与İC的相量和，校正后的功率因数角为2。可见21，功率因数得到提高。并联电容补偿的容量（无功功率）可按下式计算，式中，QC为电容器补偿的无功功率(kvar)，Pj为有功功率(kW)，1为补偿前的功率因数角，2为补偿后的功率因数角。QC=Pj（tan 1-tan 2）4、移相电容器的型号和补偿容量移相电容器的型号由文字和数字两部分组成。例如，YY0.4-12-3，第一位字母Y表示移相用；第二位字母Y表示矿物油浸渍；0.4表示额定电压为0.4kV；12表示标称容量为12kvar；3表示三相，是指封装好的移相电容器内部接成三角形，外部引出三个接头，可直接连接在三相电源上。电容器的电容量为C，其容抗为XC，当电容器两端施加正弦交流电压U时，它能补偿的无功功率为Q=U2/XC = 2f CU2，即当C一定时，电容器能补偿的无功功率Q与加在电容器上的电压U的平方成正比。因此并联电容器进行补偿时，宜采用三角形连接，其补偿容量为星形连接的3倍。电容器的额定电压应与电力网的额定电压相符。5、并联电容补偿的方法并联电容器补偿无功功率通常有以下三种方法。1）分散补偿。分散补偿是指将移相电容器就近并联在电感性负载上。若电容器的补偿容量选择得当，补偿效果明显。但分散补偿维护工作量大，电容器的利用率低、投资大。这种补偿方式只适用于长期运行的负载或容量较大的负载。2）低压集中补偿。将移相电容器集中在一起，组成无功功率补偿屏，又称电容补偿柜。将电容补偿柜并接在变压器低压侧的电力母线上进行补偿。细分交流负荷，有的长期使用，有的时用时停，存在一个用电高峰和低谷的问题。若将所有移相电容器接成一组对用电高峰进行补偿，且满足对功率因数的要求，则在用电低谷时就会过补偿，造成电压偏高。因此实际工作中往往将移相电容器分成几组，一组长期并联在电路中对固定不变的负荷进行补偿，其余的移相电容器组根据负荷的运行情况及时投入或撤除，既满足提高功率因数的要求，又不会造成过补偿。投入或撤除移相电容器可采用人工或自动的方法。电容器是储能元件，当电容器从电源上断开时，电容器上的电压等于电路断开瞬间的电源电压。因此撤除的移相电容器应考虑放电，一般采用灯泡来放电。3）高压集中补偿。高压集中补偿就是将电容补偿柜移到变压器的高压侧。在高压侧补偿的补偿效果比在低压侧好，但移相电容器即使接成星形，电容器承受的电压也很高，易造成电容器爆炸，同时高压操作需要专门的辅助电源和操作机构，维护操作困难，因此在通信企业中多采用低压集中补偿。6、功率因数自动调节功率因数自动调节是指在电容补偿柜中设置了自动调节装置，能根据电网电压和负载的变化及时投入或撤除电容器组，以保证功率因数符合要求。电网电压的波动和负载的启动会造成瞬时功率因数的波动，为避免自动调节装置的执行机构误动作，自动调节装置应采取延时投入和延时撤除的方式。图3为电容补偿柜一次电路原理图，图中移相电容器组均采用三角形接法，一组作为固定补偿，其余的根据电网电压和负荷的变化自动投撤。采用交流接触器作为自动调节装置的执行机构，自动调节装置的设计方案很多，其基本原理分时间型自动控制和功率因数型自动控制。时间型自动控制是预先设计好时间段，按时让交流接触器动作或断开，从而投入或撤除电容器组。功率因数型自动控制是采用取样信号与基准电压进行比较，其差值经放大、变换后去控制交流接触器的动作，从而投入或撤除电容器组。取样信号可采集母线电压的高低、功率因数的大小、无功电流的大小等。具体工作原理不再赘述。图3：电容补偿柜一次电路原理图功率因数补偿应避免补偿电容与电路的电感形成谐振，从而导致过电压。不宜一味追求高功率因数，在一般情况下确定补偿后的功率因数在0.90.95之间便可，要严格防止过补偿。此外还需注意，如果利用移相电容器将功率因数提高到0.95，供电系统有可能在5次或7次谐波发生谐振，导致系统工作异常，这时可在移相电容电路中串联小电感，使谐振频率不在系统谐波频率的范围内。无功补偿电容柜中为什么串联电抗器电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要，布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求，常在出线断路器处串联电抗器，增大短路阻抗，限制短路电流。由于采用了电抗器，在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。近年来，在电力系统中，为了消除由高次谐波电压、电流所引起的电容器故障，在电容器回路中采用串联电抗器的方法改变系统参数，已取得了显著的效果。在并联电容器回路中串联电抗器的作用有两个,一是为了抑制涌流,二是为了抑制谐波.在并联电容器投运时由于电容器两端的电压突变,必然形成一个很大的合闸电流,这个电流称为涌流.一般情况下,涌流不会超过10倍的额定电流.当多台电容器组中追加投入时,由于已投运电容器的充电效应,涌流比第一台投运时更大,往往要超过10倍额定电流.因此单台电容器时建议串联小电抗器,电抗率0.1%1%.当然,不串电抗器也可以,电容器应能满足抗涌流能力.多台电容器必须串联小电抗器,电抗率同上.当需要抑制3次及以上谐波时,电抗率应该是12%13%当需要抑制5次及以上谐波时,电抗率宜为4.5%6%并联电抗器的作用 1、削弱空载或轻载时长线路的电容效应所引起的工频电压升高。 这种电压升高是由于空载或轻载时，线路的电容（对低电容和相间电容）电流在线路的电感上的压降所引起的。它将使线路电压高于电源电压。当愈严重，通常线路愈长，则电容效应愈大，工频电压升高也愈大。 对超高压远距离输电线路而言，空载或轻载时线路电容的充电功率是很大的，通常充电功率随电压的平方面急剧增加，巨大的充电功率除引起上述工频电压升高现象之外，还将增大线路的功率和电能损耗以及引起自励磁，同期困难等问题。装设并联电抗器可以补偿这部分充电功率。 2、改善沿线电压分布和轻载线路中的无功分布并降低线损。 当线路上传输的功率不等于自然功率时，则沿线各点电压将偏离额定值，有时甚至偏离较大，如依*并联电抗器的补偿，则可以仰低线路电压得升高。 3、减少潜供电流，加速潜供电弧的熄灭，提高线路自动重合闸的成功率。 所谓潜供电流，是指当发生单相瞬时接地故障时，在故障相两侧断开后，故障点处弧光中所存在的残余电流。 产生潜供电流的原因：故障相虽以被切断电源，但由于非故障相仍带电运行，通过相间电容的影响，两相对故障点进行电容性供电；由于相间互感的影响，故障相上将被感应出一个电势，在此电势的作用下通过故障点及相对地电容将形成一个环流，通常把上述两部分电流的总和称之为潜供电流。潜供电流的存在，使得系统发生单相瞬时接地短路处的潜供电弧不可能很快熄灭，将会影响单相自动综合闸的成功率。无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三相同时投切可保证三相电压的质量。三相电容自动补偿适用于有大量的三相用电设备的厂矿企业中。在民用建筑中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负载的严重不平衡，尤其是住宅楼在运行中三相不平衡更为严重。由于调节补偿无功功率的采样信号取自三相中的任意一相，造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。如果过补偿，则过补偿相的电压升高，造成控制、保护元件等用电设备因过电压而损坏；如果欠补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功补偿进行有效补偿，补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更是对整个电网的正常运行带来了严重的危害。据有关资料介绍，某地综合楼是集商场、银行、办公、车库、宾馆为一体的一类高层建筑，总建筑面积万。主要用电设备有空调机组、水泵、风机及照明灯具等，其中照明灯具均为单相负荷，功率因数在之间。低压有功计算负荷，其中，照明用电有功负荷，其它负荷基本为空调、风机、水泵、电梯等三相负荷。补偿前无功功率，若整体功率因数补偿到，需补偿，补偿后无功功率。原设计采用低压配电室并联电容器组三相集中自动补偿，工程竣工投入使用后，经常出现仪器、灯具等用电设备烧坏或不能正常使用等情况，影响正常经营和工作。经现场测试，发现低压馈线回路三相负荷不平衡，差距很大，电流差异大，最大相电流差为；检测母线电压，三相母线电压有的高达，有的低到。通过分析是三相电容自动补偿造成的结果。对于三相不平衡及单相配电系统采用分相电容自动补偿是解决上述问题的一种较好的办法，其原理是通过调节无功功率参数的信号取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率因数的高低进行相应的补偿，对其它相不产生相互影响，故不会产生欠补偿和过补偿的情况。该装置的控制模块和数据采集模块采用新型单片机和大规模集成电路，开关模块采用大功率晶闸管，实现电容器组的零电压投入和零电流切除，无合闸浪涌电流冲击，无火花和谐波干扰。产品特点如下：（）实现了控制模块的数字化和智能化，开关执行单元无触点，确保了控制精度和运行的可靠性；（）全自动分相、分级按需补偿；（）可灵活设定过压、欠压、欠流延时等参数，具有完善的越限报警和过压、欠压、缺相、缺零、谐波越限保护缩闭功能，保证系统安全运行；（）实时数字式测量、显示电网中的主要参数：功率因数、电压、电流、谐波电压及电流、有功功率及电度、无功功率及电度等；（）带有谐波分析，测量总的谐波失真（）以及次谐波电压及电流，为治理谐波提供准确的数字依据；（）采用“自愈式”电容器，具有使用寿命长、可靠性强、温升小、无需专门散热装置等优点；（）具有数据采集功能和标准的通信接口（），可实现远程实时监测和计算机联网管理；（）采用模块化结构设计，易于维护和升级。从上述产品的功能可以看出，智能三相自动无功补偿能自动检测各相负载的功率因数，同时自动分相投入各相所需的电容补偿量，以使各相的无功功率补偿达到最佳状态，对于大量使用单相用电负荷，易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统有改善功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果，较大程度满足了“电网绿化”的要求。分组电容自动补偿的应用在低压电网中大量的用电设备为电感性，尤其是在大面积、大开间的商场、办公楼等日常生活和办公场所，大都会采用发光效果好的荧光灯进行人工照明。荧光灯具有光效好、寿命长、无污染等特点，属绿色光源。目前，民用建筑工程中大量使用电感型镇流器荧光灯，它具有成本低、寿命长、维修工作量少、投资少等优点，但其启动时间长，功率因数低，约为，自身损耗大，加大了供配电系统网络损耗，造成了能源的浪费。通过电容补偿的方式来解决大面积商场、办公楼的感性负荷功率因数低的问题是目前设计中常用的方法。我们在设计中通常的做法有两种：在变配电所设置集中高压或低压补偿柜，对系统前端进行补偿，虽能满足供电部门对并网功率因数的要求，但对以下各级分支电路不作补偿，因此低压配电线路中无功电流大，从而造成线路截面和配电开关容量不能减小，且不能保证整个低压系统的供电质量；另一种做法是在每台用电设备或每盏照明灯具内设置电容器个别单独进行补偿，这种方式效果较好，对于厂矿企业使用的单台大容量用电设备比较适用，但对于大型商场等民用建筑来说，补偿投资成本太大，性价比低，安装分散，造成后期维修量大、维修困难，且电容器利用率低，实际应用并不理想，所以很少采用。在目前低压补偿电容器技术和制造质量、自动投切装置有了很大提高的前提下，笔者认为在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据建筑使用功能分区，用电较集中、电气设备功率因数较低的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。分组补偿可提高设备利用率，减少配电系统容量视其功率，由此可知在有功功率不变的前提下，提高功率因数可降低无功功率，减小配电系统的容量。当功率因数由提高到时，设备利用率为：即补偿后设备利用率提高了。在选用型号及截面相同的电缆时，减少了线路损耗根据公式：，线损，则：即补偿后线路损耗降低了。分组补偿的可行性下面结合工程应用举例说明分组补偿的可行性。某地新华书店大楼由商场、书店营业厅、餐饮、宾馆、地下车库、办公室组成，属一类高层，功能较复杂。其中层为书店营业厅，单层面积约（标准层，每层均相同），其照明采用电感类荧光灯，功率因数较低。方案设计时只在变电所设集中补偿柜.层配电照明箱由变配电所采用一回路供电，开关为，空气绝缘母线槽选用一段，每层配电照明箱进线开关选用；分组每层设电容补偿比在变配电所设集中补偿柜电容器总容量要高出左右。但减少了开关、供电线路的投资，这部分费用相对于电容器的投资要高许多。每层在配电照明箱处设电容补偿并不增加配电箱的数量，只需将配电照明箱的尺寸加大，电容器装于箱内，这样也节省了低压配电室内电容补偿柜的占地面积。另因为补偿电容配置了智能控制器，产品模块化，具有数据采集功能和标准的通信接口（），可实现远程实时监测和计算机联网管理，便于检测、维护和升级。从上述举例可看出，根据各层配电照明箱的设置分组装设电容补偿的方式较好地解决了集中和个别设置补偿造成的线路中无功电流增大、相应配电线路截面及开关容量加大和补偿投资成本大、安装分散、后期维修量大、维修困难等问题。对于大型商场、写字楼等大量使用低功率因数设备的民用建筑设计应根据具体情况采用分组设置电容补偿方式比较合理。抑制谐波串联电抗器的选用情况和TSC动态无功补偿解析摘要：为进一步搞好设备的配套改造，加强设备管理，实现供电系统的经济运行，减少整个供电系统设备的损耗，获得最佳经济效益的设备运行方式，对抑制谐波串联电抗器的选用进行了较为详细的阐述。本文主要对具体抑制谐波串联电抗器的选用情况和TSC动态无功补偿进行了解析。关键词：电网功率因数节能降耗科学谐波治理设备TSC和TSF动态无功补偿 补偿用并联电容器对谐波电压最为敏感，谐波电压加速电容器老化，缩短使用寿命。谐波电流将使电容器过负荷、出现不允许的温升，特别严重的是当电容器组与系统产生并联谐振时电流急速增加，开关跳闸、熔断器熔断、电容器无法运行。为避免并联谐振的发生，电容器串联电抗器。它的电抗率按背景谐波次数选取。电网的背景谐波为5次及以上时，宜选取4.5% 6%；电网的背景谐波为3次及以上时，宜选取12%一、 电抗率K值的确定1. 系统中谐波很少，只是限制合闸涌流时则选K=0.51%即可满足要求。它对5次谐波电流放大严重，对3次谐波放大轻微。2. 系统中谐波不可忽视时，应查明供电系统的背景谐波含量，在合理确定K值。电抗率的配置应使电容器接入处谐波阻抗呈感性。电网背景谐波为5次及以上时，应配置K=4.56%。通常5次谐波最大，7次谐波次之，3次较小。国内外通常采用K=4.56%。配置K=6%的电抗器抑制5次谐波效果好，但明显的放大3次谐波及谐振点为204Hz，与5次谐波的频率250Hz，裕量大。配置4.5%的电抗器对3次谐波轻微放大，因此在抑制5次及以上谐波，同时又要兼顾减小对3次谐波的放大是适宜的。它的谐振点235Hz与5次谐波间距较小。电网背景谐波为3次及以上时应串联K=12%的电抗器。在电抗器电容器串联回路中,电抗器的感抗XLN与谐波次数虚正比；电容器容抗XCN与谐波次数成反比。为了抑制5次及以上谐波。则要使5次及以上谐波器串联回路的谐振次数小于5次。这样，对于5次及以上谐波，电杭器电容器串联回路呈感性，消除了并联谐振的产生条件；对于基波，电抗器电容器串联回路呈容性，保持无功补偿作用。如电抗器电容器串联回路在n次谐波下谐振，则: 式中XCN/XLN为电抗率的倒数，不同的电抗率对应不同的谐振次数或不同的谐振频率，如表1所示。电抗器的电抗率以取6%为宜，可避免因电抗器、电容器的制造误差或运行中参数变化而造成对5次谐波的谐振。若电容器接入处，电网被污染严重，电抗率要另行计算。 Hz如：K=4.5%则；K=5%则K=6%则；K=7%则K=12%则表1 电抗率对应的谐振次数或谐波频率电抗率谐波次数谐波频率Hz4.5%4.71235.55%4.472235.5%4.262136%4.08204电容器串联电抗器后，电容器端电压会升高。为了便于分析。画出电流、电压向量图，如图表示。图 电抗器的设置、电流、电压向量以电流I为基准，电抗器上压降ULN超前电流90，系统电压UXN为两者向量和：UXN=UCN-ULN。如电抗器电抗率为6%，则：ULN=0.06UCNUXN=(1-0.06)UCNUCN=UCN/(1-0.06)=1.064UXN电容器串联电抗率为6%电抗器后，电容器端电压为电网电压的1.064倍电容器允许产期运行在1.1倍额定电压下。因此，电容器端电压升高6.4%是可以承受的。如电抗器电抗率为12%，电容器端电压升高13.6%，应当选用额定电压440V电容器。串联电抗器后回来电流也将增大，电抗率K=6%，电容器端电压为电网电压的1.064倍电流也增加到相同倍数。无功功率补偿容量是增加还是减少？电容器端电压升高无疑会增加无功功率补偿容量。（1）电容器无功功率补偿容量QCQC=（UCN/ UXN）2QC=(1.064UXN/UXN)2QC=1.13QC（2）电抗器消耗容性无功功率QLQL=3I2XLN=3(1.064 UXN/UXN)2(0.06 XCN)=1.06420.06(3U2XN/ XCN)=0.068QC（3）实际无功功率补偿容量：QC QL=(1.13-0.068) QC=1.062 QC从上式看出，电容器串联电抗器后，无功功率补偿不但没有减少，反而增加6.2%。二、电抗器的安装位置串联电抗器无论装在电源侧或中性点侧，从限制合闸涌流和抑制谐波来说都是一样的。电抗器装在电源侧时运行条件苛刻，因它承受短路电流的冲击，对地电压也高（相对于中性点），因而对动、热稳定要就高，铁心电抗器有铁心饱和之虑。电抗器装在中性点侧时对电抗器要求相对低，一般不受短路电流的冲击，动、热稳定没有特殊要，就承受的对地电压低。可见它比安装在电源侧缺少了电抗器的抗短路电流冲击的能力。三、电抗器的结构电抗器的结构形式主要有空芯和铁芯两种结构。铁芯结构的电抗器主要优点是：损耗小，电磁兼容性叫好，体积小。缺点是：有噪音并在事故电流较大时铁芯饱和失去了限流能力。当干式铁芯且采用氧树脂铸线圈的电抗器，其动、热稳定性均很好，适合装在柜中。油浸式铁芯电抗器虽然体积大些，但噪音较小，散热较好，安装方便，适用于户外使用。空芯电抗器的主要优点是：线性度好，具有很强的限制短路电流的能力而且噪音小。缺点是：损耗大，体积大。这种电抗器户内，户外都适合，但不适合装在柜中。在户外安装容易解决防止电磁感应问题。最好采用分相布置“品”字形或“一”字形。这样相间拉开了距离，有利于防止相间短路和缩小事故范围。所以这种布置方式为首选。当场地受到限制不能分相布置时，可采用互相叠装式产品。三相叠装式产品的B相线圈绕线制方向为反方向使支柱绝缘承受压力，因此在安装时一定按生产厂家的规定。四、TSC动态无功补偿，它采用晶闸管开关（过零触发），投切电力电容组，实现无功补偿。有效改善用电负荷的功率因数，具有显著的节能效果。在TSC系统中采用串联电抗器，可有效地防止谐波放大，有效的吸收大部分谐波电流，新乡逐鹿协力电力设备有限公司是国际上领先进行动态无功补偿和滤波的公司。主要市场遍布国内。2005年以来，已有数百套装置在20于省市各行业中应用。所有的汽车厂，点焊机负荷变化极为快速，并且引发大量的无功功率，这种负荷经常产生较大的电压波动、电压闪变，导致电焊质量差并影响焊接的生产效率，过电流会损坏电极及被焊接材料、而欠电流也会严重地影响焊接质量。采用新乡逐鹿协力电力设备有限公司动态补偿装置能明显地提高焊接质量及生产效率，稳定电压、消除闪变并能充分地利用现有的设备，减少基本费用开支。核心部件是控制器。由信号处理器DSP和VLSI电路为基础，在每一个电网周期对所有的数据进行分析1ms内据算出所需无功补偿的技术，所有相的谐波分量同时都被计算出来，发出触发信号确保520ms投切电容器组，AR型串7%的电抗器（平衡补偿系统），或14%的电抗器（不平衡补偿系统），以防止电容器组与电网发生5次、3次谐波并联谐振。汽车工业点焊设备绝大多数是用380V电源，由二相供电（L1L2、L2L3或L3L1）,通常三相负载的平衡问题在工厂供电设计时就已经考虑，把点焊机的供电布局接近平衡，避免因三相不平衡而出现零序电流，所以在这种情况下通常采用三相平衡就可以了。参看欧美几个大汽车公司的有关资料，点焊机的供电不平衡度为20%以下时，对供电网络采用无功功率平衡补偿无大碍，在不平衡度超过20%时，就应该考虑选用不平衡补偿。新乡逐鹿协力电力设备有限公司的三相不平衡补偿系统，补偿电容器组额定电压为480V，且电容器分为三组，为三角形接法，每组分别连接L1-L2、L2-L3、L3-L1。当点焊机一旦工作，控制器同步进行网络检测分析，分别确定连接L1-L2、L2-L3、L3-L1电源上的点焊机所需的无功功率，并与设定的目标值比较，在小于20ms内投切对应在L1-L2、L2-L3、L3-L1上的不同容量的电容器组，从而及时补偿无功功率。新乡逐鹿协力电力设备有限公司动态无功补偿的优势，最重要的是补偿响应时间和补偿电容器的接线方式。在国外公开资料中，只有新乡逐鹿协力电力设备有限公司等少数公司能做到5-20ms投切全部电容器组，世界上其他著名厂家只能做到80ms或100ms投切一步电容器组。对于跨接在二相供电上的焊接系统的补偿，最先进、安全的技术是新乡逐鹿协力电力设备有限公司的三角形接法的三相不平衡补偿系统。参考文献1. 潘艳，刘连光，胡国新（Pan Yan, Liu Lianguang, Hu Guoxin）补偿电容器串联电抗对无源LC滤波器性能的影响（Affection of compensating capacitor bank in series with reactor on performance of passive filter consisting of inductance and capacitance）J电网技术（Power System Technology），2001，25(7)：56-59，712. GB/T 14549-93，电能质量公用电网谐波S3. 吕润馀电能质量技术丛书第三分册电力系统高次谐波M北京：中国电力出版社，19984. GB 50227-95，并联电容器装置设计规范S5. 杨昌兴（Yang Changxing）并联电容器装置的谐波响应及抑制对策（Harmonic response of shunt capacitor devices and its restricted countermeasures）J浙江电力（Zhejiang Electric Power），1994，(1)：22-306.杨保豫谐波串联电抗器的应用新乡：今日出版社 2008河南逐鹿电力设备(集团)公司是专业从事电力变压器、断路器、箱式变电站、高低压无功补偿成套装置、有源无源电力滤波补偿装置、专用谐波治理补偿成套装置等输配电设备和电网电能谐波治理成套装置研发、生产、销售的大型企业。集团由中外合资河南逐鹿变压器有限公司、中外合资新乡逐鹿协力电力设备有限公司、河南逐鹿电器有限公司、新乡中原变压器有限责任公司和新乡逐鹿变压器波纹油箱厂五家控股（独资）企业组成。集团产品畅销20多各省、市、自治区，先后服务于国家重点工程格尔木拉萨铁路和黄河二桥、深圳地铁等重大项目，并远销东南亚、蒙古国等多个国家和地区。集团坚持长期引进国外技术，聘请多名国外专家到公司工作，与国内清华大学、沈阳变压器研究所等建立了长期的人才培养和技术合作关系，不断壮大自身产品研发实力；建立了省级企业技术中心，拥有一支强大的科研人才队伍，取得了多项国家专利，产品的设计、制造、质量、性能均达到国内先进水平。新乡逐鹿协力电力设备有限公司是从事高低压输配电设备及其相关产品制造的中外合资企业，公司的主要产品有组合式电力变电站、高低压断路器、高低压开关柜及其相关产品、高低压无功补偿成套装置、有源无源电力滤波补偿装置、专用谐波治理补偿成套装置等输配电设备和电网电能谐波治理成套装置等。公司利用现代化的企业管理方式，建立了从设计、加工、装配到出厂的一整套严格的质量保证体系，并已通过ISO9000质量体系认证和“CCC”强制性产品认证，广泛采用CAD参数化系统对产品进行设计和制造，配置以高等级的净化装配车间、先进的生产加工设备、完善的检测设备和检验手段、一流的员工素质等优质资源，建立了优良的售后服务网络，确保了产品的先进性和可靠性，使企业的综合经济效益排名始终处于较好的名次，各项技术经济指标在河南省均为前列。无功补偿用串联电抗器的性能与作用目前工矿企业无功补偿多采用分组自动跟踪补偿，单组容量多为900kvar以下，一般都将电力电容器，串联电抗器及真空接触器等装于同一柜内，这样就要求电抗器体积小、性能好、重量轻、便于安装维护；现对无功补偿用串联电抗器的用途、性能介绍如下。一、串联电抗器类种1、油浸式铁芯电抗器；2、干式铁芯电抗器；3、干式空芯电抗器；4、干式半芯电抗器；5、干式磁屏蔽电抗器；二、无功补偿电抗器用途分为：1、限流电抗器；2、抑制谐波电抗器；3、滤波电抗器；三、串联电抗器的作用是多功能的，主要有：1、降低电容器组的涌流倍数和涌流频率，便于选择配套设备和保护电容器。根据GB50227标准要求应将涌流限制在电容器额定电流的10倍以下，为了不发生谐波放大（谐波牵引），要求串联电抗器的伏安特性尽量为线性。网络谐波较小时，采用限制涌流的电抗器；电抗率在0.1%1%左右即：可将涌流限制在额定电流的10倍以下，以减少电抗器的有功损耗，而且电抗器的体积小、占地面积小、便于安装在电容器柜内。采用这种电抗器是即经济，又节能。2、串联滤波电抗器，电抗器阻抗与电容器容抗全调谐后，组成某次谐波的交流滤波器。滤去某次高次谐波，而降低母线上该次谐波的电压值，使线路上不存在高次谐波电流，提高电网的电压质量。滤波电抗器的调谐度： XLL1/n2XC=AXC式中A调谐度（%）XL电抗值（）XC容抗值（）n-谐波次数L电感值（H）-314各次谐波滤波电抗器的电抗率3次谐波为11.12%5次谐波为4%7次谐波为2.04%11次谐波为0.83%高次谐波为0.53%按上述调谐度配置电抗器，可满足滤除各次谐波。3、抑制谐波的电抗器，先决条件是需要清楚电网的谐波情况，查清周围用电户有无大型整流设备、电弧、炼钢等能产生谐波的设备，有无性能不良好的高压变压器及高压电机，尽可能实测一下电网谐波的实际量值，再根据实际谐波量来配置适当的电抗器。铁芯电抗器电抗线性度不好，有噪声，空芯电抗器运行无噪声，线性度好，损耗小。标准规定空芯电抗器容量在100KVAR以下时，每伏安损耗不大于0.03W。例如：单台12000VA电抗率6%的电抗器损耗为360W，三相有功损耗为1080W，这是一个不小的数字。电网上谐波较小时，采用限流电抗器可节省电能。4、由于设置了串联电抗器，减少了系统向并联电容器装置或电容器装置向系统提供短路电流值。5、可减少电容器组向故障电容器组的放电电流，保护电力电容器。6、可减少电容器组的涌流，有利于接触器灭弧，降低操作过电压的幅值。7、减小了由于操作并联电容器组引起的过电压幅值，有利于电网的过电压保护。四、串联电抗器的选型原则用电企业都有自身的特点，对设备有不同的要求，干式电抗器有噪音小、电抗器的线性度好、机械强度高、安装简单等特点；油浸电抗器损耗小、占地面积小、线性度不好、噪音大。因此，采用什么样的电抗器应综合考虑。串联电抗器主要作用是抑制谐波、限制涌流和滤除谐波。电抗率是电抗器的主要参数，电抗器的大小直接影响它的作用。限流电抗器电抗率在0.1-1%，而抑制谐波的电抗器电抗率在4.5%-13%，限流电抗器把涌流限制在电容器额定电流10倍以下为谊。配置限流电抗器时，应考虑线路电抗（1H/M）。五、投切电容器时的涌流： 1、单组电容器投入时的涌流Iym=2 I1-(X/Xl)Xl=2 I* X/( Iym-3* I)2y=(X/Xl)式中Iym-合闸涌流最大幅值（峰值）(KA)I-组电容器装置的额定相电流 (A)X-组电容器相总额定电抗 ()X_l-系统感抗与串联电抗器相额定电抗 ()fy -涌流频率-电网频率2、各电容器组容量相等时按下式 Iym=(M-1)/M*2 000Q/3L (kA)L=(M-1)/M2*2 000Q/3Iym2 (H)式中Q-单组电容器额定容量 (kvar)-电容器组数L-电感值 (h)-角频率 (314)Iym-峰值电流（ka）线路电抗XL(1H/)fy=103/2(LC) 当电网存在谐波不可忽视时，应采用抑制谐波的电抗器。为了确定合理的电抗率，应查明电网谐波背景含量，以便适当的选用电抗器种类和电抗率。六按以下方式配备电抗器1、偶次谐波2、4、6、8次，谐波对称互相抵消，因此不于考虑。2奇次谐波为3、5、7、11、13次及以上谐波，这些谐波多出自