第1章 无功补偿概述 1
1．1 国内外无功补偿现状与发展动向 1
1．1．1 无功补偿装置简介 1
1．1．2 各种补偿装置对比 5
1．1．3 无功补偿技术的发展动向 6
1．2 配网无功补偿的规划 9
1．2．1 规划的目的和要求 9
1．2．2 配网运行电压的现状 10
1．2．3 配网中常用的电压调整及措施 11
1．2．4 无功补偿的容量、地点及补偿方式 11
1．2．5 无功补偿规划的优化 12
第2章 无功补偿和功率因数 18
2．1 无功补偿的一般概念 18
2．1．1 无功补偿的基本原理 18
2．1．2 有功功率与无功功率 19
2．1．3 功率因数 21
2．1．4 效率 24
2．1．5 电压水平与无功补偿 24
2．2 功率因数调整电费办法简介 25
2．2．1 功率因数调整电费办法的规定 25
2．2．2 现行办法的不足 29
2．2．3 修订建议 30
2．3 功率因数的测算和提高自然功率因数的方法 31
2．3．1 常用的功率因数测算方法 31
2．3．2 典型设备的自然功率因数 33
2．3．3 提高自然功率因数的方法 34
2．4 电力用户经济功率因数值的确定 36
2．4．1 经济功率因数的确定 36
2．4．2 经济功率因数的用户受益情况分析 38
第3章 无功补偿的经济效益分析 40
3．1 无功补偿降损节电效益分析 40
3．1．1 提高供／配电设备的供电能力 40
3．1．2 降低线路和配电变压器损耗 41
3．1．3 改善电压质量 43
3．1．4 减少用户电费支出，降低生产成本 44
3．1．5 无功补偿降损节电案例分析 45
3．2 电容器就地补偿的节能作用 47
3．2．1 减少电能损耗 47
3．2．2 减少线路电压降 47
3．2．3 提高系统稳态电压 48
3．2．4 改善功率因数 49
3．2．5 电容器就地补偿的效益分析 49
3．3 电网电压稳定与无功补偿 51
3．3．1 电压稳定与无功功率平衡的重要作用 51
3．3．2 电力系统电压控制方式 52
3．3．3 电压稳定与无功补偿 53
3．3．4 改善电压稳定性的方法与措施 55
3．4 无功补偿对电压损失的影响及其经济当量分析 56
3．4．1 无功补偿对电压损失的影响 56
3．4．2 无功补偿经济当量 57
3．4．3 无功补偿的综合效益分析 59
第4章 无功补偿方案的确定与实现 62
4．1 配电网无功补偿技术 62
4．1．1 配电网无功补偿配置的原则 62
4．1．2 配电网无功补偿方案的实施 63
4．1．3 产品选型及注意事项 67
4．2 电动机无功功率就地补偿技术 68
4．2．1 电动机无功补偿配置的原则 69
4．2．2 电动机无功就地补偿方案的实施 69
4．2．3 电动机就地无功补偿容量的配置 71
4．3 配电变压器无功补偿技术 73
4．3．1 配电变压器无功补偿配置的原则 73
4．3．2 配电变压器无功补偿容量的配置 74
4．3．3 变压器无功损耗及补偿 75
4．3．4 无功补偿效益实测 76
4．4 照明系统无功补偿技术 77
4．4．1 照明系统补偿电容器的选用 78
4．4．2 照明系统无功补偿方案的实施 79
4．5 三相不平衡负荷无功补偿技术 80
4．5．1 “混合补偿”无功补偿方案的原理 80
4．5．2 “混合补偿”无功补偿方案的设计 81
4．5．3 “混合补偿”无功补偿方案控制器的特点 84
4．6 10kV线路无功自动补偿装置 85
4．6．1 工作原理 85
4．6．2 控制策略 86
4．6．3 系统实现 88
第5章 无功补偿容量的确定和安装位置的优化 90
5．1 确定无功补偿容量的计算方法 90
5．1．1 无功功率补偿容量的计算 91
5．1．2 无功补偿容量的确定 94
5．2 企业无功功率的最佳补偿容量 99
5．2．1 最佳补偿容量的确定 99
5．2．2 企业最佳补偿容量分析 102
5．3 电动机就地无功补偿容量 103
5．3．1 电动机无功就地补偿容量的确定 104
5．3．2 电动机无功补偿的相关技术问题 107
5．3．3 电动机就地无功补偿计算步骤 109
5．4 配电线路的无功补偿和无功优化 110
5．4．1 线路无功优化和补偿原则 110
5．4．2 配电线路无功补偿的优化配置 111
5．4．3 配电线路最优无功补偿分析 114
第6章 无功补偿装置的设计、选择及控制 118
6．1 并联电容器装置设计分析 118
6．1．1 并联电容器装置的设计原则 118
6．1．2 并联电容器装置的设备选型 120
6．1．3 电容器安装与电容器组布置 123
6．2 无功补偿投切元件的选择 124
6．2．1 无功补偿投切元件的特性 124
6．2．2 投切元件的选择原则 127
6．3 柱上式自动投切高压电容器装置 128
6．3．1 柱上式自动投切高压电容器装置的结构 128
6．3．2 未设置串联电抗器和放电线圈的原因 130
6．3．3 运行中的技术问题 132
6．4 调压型电压无功自动调节装置 134
6．4．1 无功补偿配置的状况 135
6．4．2 装置原理与技术方案 135
6．4．3 两个关键问题的解决 138
6．4．4 装置运行情况分析 138
6．5 智能式低压无功补偿装置 140
6．5．1 智能式低压无功补偿装置的设计 140
6．5．2 智能式低压无功补偿装置的功能实现 141
6．5．3 智能式低压无功自动补偿装置的应用 143
6．6 低压无功功率补偿装置CCC认证 144
6．6．1 无功功率补偿装置的主回路的设计 144
6．6．2 无功功率补偿装置涉及的主要标准 150
第7章 动态无功补偿在电网中的应用 151
7．1 晶闸管投切电容器动态无功补偿技术 151
7．1．1 晶闸管的导电特性 152
7．1．2 补偿回路的工作原理 152
7．1．3 TSC的分类 153
7．1．4 主电路接线方案 154
7．1．5 晶闸管投切电容器动态无功补偿装置 156
7．2 CSAV型低压无功自动补偿装置 157
7．2．1 装置特点 158
7．2．2 设计原理与技术实现 158
7．2．3 算法设计 163
7．2．4 仿真研究 163
7．3 动态补偿控制与实现 165
7．3．1 无功补偿控制器 165
7．3．2 无功补偿控制器的性能 167
7．4 PLC在配电网无功补偿中的应用 168
7．4．1 系统硬件构成 168
7．4．2 系统软件设计 170
7．5 低压无功动态补偿装置的实际应用方案 175
7．5．1 工作原理 175
7．5．2 工程应用方案 176
第8章 电容器的控制与保护 179
8．1 电容器组接线方式的确定 179
8．1．1 电容器组最大并联台数 179
8．1．2 接线方式的选择 181
8．1．3 适用范围 182
8．2 无功补偿装置中电容器的保护方式 183
8．2．1 电力电容器一次主接线 183
8．2．2 电容器组保护的配置 184
8．3 电容器保护配置和整定计算 187
8．3．1 电容器保护配置和整定计算 187
8．3．2 保护整定实例分析 192
8．4 电容器的过电流、过电压保护 193
8．4．1 电容器过负荷的产生及预防措施 193
8．4．2 电容器的过电压来源及预防措施 194
8．4．3 过电流、过电压保护的交流回路 195
8．4．4 电容器控制和保护回路 195
8．5 微机电容器保护装置 197
8．5．1 应用范围 197
8．5．2 功能特点 197
8．5．3 技术参数 198
8．5．4 微机电容器保护装置的交流回路与操作回路 200
8．5．5 微机电容器保护装置的实际应用 203
第9章 补偿电容器在运行中的异常现象 206
9．1 电容器在运行中的异常现象及对策 206
9．1．1 合闸涌流产生的过电压 206
9．1．2 投入空载变压器的异常现象 208
9．1．3 并联补偿装置投切时开关重燃产生过电压 209
9．2 无功补偿中的谐波问题 211
9．2．1 并联电容器补偿存在的问题 211
9．2．2 系统谐波对补偿装置的危害 212
9．2．3 谐波治理 213
9．3 谐波引起的异常现象 215
9．3．1 一般性负载电路中电容器的异常过电流 215
9．3．2 高次谐波引起的谐振过电压 217
9．3．3 在整流器负载电路中电容器的异常电流 219
9．3．4 电弧炉用的电容器的过电流与异常噪声 220
9．4 并联电容器组群爆故障分析 221
9．4．1 并联电容器组群爆故障的特点 221
9．4．2 并联电容器组群爆故障的原因分析 222
9．4．3 预防措施 223
第10章 电力电容器的运行与维护 225
10．1 电力电容器的结构、接线及安装 225
10．1．1 电力电容器的结构 225
10．1．2 电力电容器的型号 225
10．1．3 电力电容器的接线方式 226
10．1．4 电力电容器的放电装置 228
10．1．5 电力电容器的安装 230
10．2 电力电容器的运行条件与检查维护 231
10．2．1 严格控制电力电容器的运行条件 231
10．2．2 电力电容器的巡视检查、运行维护 234
10．3 电力电容器常见故障 236
10．3．1 电容器常见故障原因分析及处理 236
10．3．2 处理故障电容器的安全措施 239
10．4 配电网低压无功补偿装置的安全运行管理 240
10．4．1 各类低压无功补偿装置运行情况 240
10．4．2 安全运行管理 242
10．5 无功补偿装置的故障维护与处理 242
10．5．1 控制器故障 243
10．5．2 熔断器故障 243
10．5．3 电容接触器故障 245
10．5．4 电容器故障 246
10．5．5 电容器的谐波与谐波过电流故障 247
10．5．6 电容器无功倒送故障 247