目前国内无功补偿设备的内型，及工作原理和实际意义 主要针对煤矿

目前煤矿用无功补偿都是什么类型的，又有什么优缺点，谢谢~

现在国内大部分厂矿或者说企业用的最多的还是纯电容无功补偿，补偿效果差，还容易与原有的电力系统产生谐振、放大谐波、过补偿等等，优点就是价格低廉。也有用的TSC补偿效果也不错、动态补偿可以根据系统的无功存在情况实时的进行动态补偿，但是如果前期设计不好也容易对原有系统产生干扰。最先进的应该会高压SVG了，叫做静止型的动态无功补偿装置原理如下：
SVG（Static Var Generator）是柔性交流输电技术（Flexible AC TransmissionSystem，简称FACTS）的主要装置之一，它代表着现阶段电力系统无功补偿技术新的发展方向。动态补偿装置能够快速连续地提供容性和感性无功功率，实现适当的电压和无功功率控制，保障电力系统稳定、高效、优质地运行。在配电网中，将中小容量的 SVG 安装在某些特殊负荷（如电弧炉）附近，可以显著地改善负荷与公共电网连接点处的电能质量，例如提高功率因数、克服三相不平衡、消除电压闪变和电压波动、抑制谐波污染等。
HXSVG系列高压动态无功补偿装置采取的控制策略是一种基于波形的补偿原理，对各种不同的负荷特性进行统一的综合补偿。也就是说将无功、谐波和负序看作一个“畸变波形”分量，统一进行补偿，通过采用与电网系统并联的方式，通过实时检测负载的谐波和无功分量，采用功率单元级联拓扑结构，通过PWM变换技术，将与谐波和无功分量大小相等、方向相反的电流注入供配电系统中，实现滤除谐波、动态补偿无功，提高功率因数，稳定电网电压的功能。
这个补偿技术有点很多，但是价格就比较高昂了 。。如果是煤矿的话最好的还是选用国内做的比较好的几家厂家的svg，技术都比较成熟，稳定性也不错。不产效果都很好，
高压动态无功补偿装置介绍
HXSVG系列高压动态无功补偿装置是河南华西科技集团新能源股份有限公司设计制造的功率单元串联的高压低损耗的链式结构的无功补偿装置。采用电压型PWM变流技术实现了无功补偿，它不再采用大容量的电容、电感器件，而是通过电力电子器件的高频开关实现无功能量的变换。SVG在响应速度、稳定电网电压、降低系统损耗、增加传输能力、提高瞬变电压极限，降低谐波和减小占地面积等多方面具有更加优越的性能。
1.1.1.功率因数动态补偿，降低线损，节能降耗
配电系统中的大量负荷，如异步电动机、感应电炉及大容量整流设备、电力机车等，在运行中都能表现为感性，需要消耗大量的无功，增加了供电线路上的电能损失，降低了电压质量，同时无功电流也降低了发、输、供电设备的有效利用率；对于电力用户而言，低功率因数会增加电费支出，增加变压器损耗，加大生产成本。

SVG可跟随负荷无功的变化，实现无功功率的动态补偿，使线路损耗降到最低，并且充分提高了发、输、供电设备的利用率。
1.1.2.谐波动态补偿，改善电能质量，节能降耗
非线性负荷在产生冲击性无功功率的同时，常常对公用电网注入大量谐波。并联电容补偿可以降低线损提高供电电压质量，但并联电容不能适用冲击性无功功率的动态补偿，而且电容器的广泛应用又使谐波放大现象更加普遍，加剧了谐波的影响并恶化了电能质量、又增加了电能损耗。SVG采用以IGBT技术为代表的有源滤波技术，响应速度快、可靠性高、动态跟踪补偿基波无功及各次谐波，SVG具备滤波性能不受系统参数变化的影响、无谐波放大危险等突出优点，是动态无功补偿和谐波治理的首选节能解决方案。
1.1.3.输电系统稳定控制，提高线路传输容量
在长距离输电线路中点安装SVG装置，不但可以在正常状态下补偿线路的无功功率，而且可以在系统故障情况下，提供及时快速的无功调节，阻尼系统震荡，提高输电系统稳定性，从而有效提高线路输电容量。
1.1.4.维持负荷端电压，加强系统电压稳定性
对于负荷中心，由于负荷容量大，而且又没有大型无功电源支撑，因此容易造成电压偏低甚至电压崩溃的稳定事故。SVG具有的快速调节无功功率的功能可以有效维持负荷侧电压，提高供电系统的电压稳定性。
1.1.5.电压波动与闪变抑制
非线性负荷，如电弧炉、轧钢机、电气化铁路等，负荷的快速变化引起电压波动和闪变，不能满足用户对电压质量的要求，会导致设备运行性能不良，出现过电流、过热，保护装置误动及设备烧坏等事故，并且设备性能、生产效率和产品质量都将受到影响。电压波动和闪变对安全生产及人体健康都是极为不利的。

SVG的快速响应使其特别适合于电压波动和闪变的抑制，国际大电网（CRGRE)也将其推荐为如电弧炉等快速波动负荷引起的电压波动和闪变抑制的首选方案。
1.1.6.不对称负荷平衡补偿
三相电压不平衡对用户的用电设备和电网的输变电设备造成很大危害：导致中性点形成较高对地电压，使电子设备积累大量的静电而造成致命的损坏；负序电流会造成变压器损耗加大，造成变压器发热，有效输出容量减小；三相不平衡运行，将增加输配电线路的损耗。
1.2. 适用范围
电网枢纽变电站：提高系统暂态电压稳定性，确保系统运行安全；

风力发电厂：提高母线电压稳定性，抑制振荡；

冶金行业、石化行业、矿山及电气化铁路：抑制电压闪变、补偿不平衡负荷、滤除负荷谐波及提高负荷功率因数；

其他行业：抑制电压波动、滤除负荷谐波及提高功率因数。

无功补偿柜的作用是做无功补偿，借助于无功补偿设备提供必要的无功功率，在电力供电系统中提高电网和用电设备的功率因数，降低供电变压器以及输送线路的损耗，提高电网的供电效率，改善供电的环境，使电网质量提高。
无功补偿柜在电力供电上有一个重要的位置。有合理的补偿装置，则可以做到最大限度的减少电网的损耗。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
无功补偿是采用外置的电流源来补偿负载运行过程中所消耗的无功功率，提供此电流源的设备成为无功补偿设备，常见的补偿设备就是并联电力电容器。

扩展资料：
无功补偿柜的安全操作规范
1、打开无功补偿柜前必须先断开断路器或隔离开关，让无功补偿柜的放电装置自动放电，三分钟后方可打开柜门，打开柜门后须人工放电。
2、无功补偿在运行中发出特殊响声是内部绝缘崩溃先兆，应立即停止运行，查找故障高压电容补偿。
3、无功补偿外壳膨胀是过电压引起介质分解析出气体，应立即停止运行查找故障高压电容补偿。
4、禁止断开后又立即投入，这样对其它用电设备和电容补偿本身会产生严重损害，一般需三分钟以上的时间间隔，对于自动投切的无功补偿柜，如果电网功率因数变化较快，应适当延长延时时间。
5、无功补偿柜内外均需通风良好，以延长电容使用寿命。
6、保持无功补偿柜表面干净，避免发生闪络事故。
参考资料来源：百度百科 无功补偿

目前国内煤矿行业无功补偿设备现状

针对煤炭行业的电力负荷特点，国内外对动态无功补偿技术都进行研究，主要类型分为如下几种：

1、分组投切电容器方式。真空接触器(或断路器)投切方式，投切时开关触头间会产生电弧，因电容回路的通断过程中会产生较高的操作过电压和冲击电流。所以往往在回路中串联电抗器来抑制投切涌流，并能治理相应谐波。原理简单，成本低是其特点。

2、静止型动态无功补偿装置(SVC)。该装置为晶闸管控制电抗器+滤波装置(TCR+FC)方式或者晶闸管投切电容器（TSC）。其功能具有平滑调节无功补偿容量、系统响应速度快，并能综合治理谐波，普遍应用在煤矿系统、冶金行业、电力系统和电气化铁路等。

3、磁阀式补偿方式。装置由补偿电容器和并联可调电抗器组成，通过高阻抗电抗器磁通的调节，使其与并联电容器中多余的容性无功容量平衡。这是自饱和电抗器补偿方式的一种变型产品，因其损耗大，运行成本高，调节速度慢，补偿范围有一定的限制，属于淘汰技术。

这些补偿方式都存在一些不足之处，结合煤矿配电形式，研发适合于煤矿应用的无功补偿设备是当务之急，也是响应国家政策。

目前煤矿配电网普遍采用的无功补偿方式有三种:分别为集中补偿、分散补偿和就地补偿。

1、集中补偿

集中补偿是将电容器装设在用户专用变电所或配电室的低压母线上，对无功进行统一补偿。这种补偿方式比较适合在负荷集中、离变电所较近，无功补偿容量较大的场合。

徐州新集煤矿就采用了集中补偿方式，此矿分析了分组投切电容器组，调压调无功容量补偿，动态无功补偿(SVC)。三种方案的经济性，确定了采用分组投切电容器组代替原有固定投切电容器，保证了该矿的供电质量和功率因数。

集中补偿的优点是:可以就地补偿变压器的无功功率损耗。由于减少了变压器的无功电流，相应地减少了变压器的容量，也就是说，可以增加变压器所带的有功负荷;可以补偿变电所母线、变压器和受电线路的功率损耗，节约能源;当负荷变化时，能对母线电压起一定的调节作用，从而改善电压质量;便于管理、维护、操作及集中控制。

缺点是:它只能减少装设点以上线路和变压器因输送无功功率所造成的损耗，而不能减少用户内部通过低压线路向用电设备输送无功功率所造成的损耗。

2、分散补偿

分散补偿是将电容器组按低压配电网的无功负荷分布分组装设在相应的母线上，或者直接与低压干线相联接，形成低压电网内部的多组分散补偿方式，适合负荷比较分散的补偿场合。

鸡西矿业集团就采用了分散补偿方式，具体做法是应用矿用隔爆型无功功率自动补偿装置安装在某矿综采工作面移动变电站低压侧。

分散补偿的优点:对负荷比较分散的电力用户，有利于对无功进行分区控制，实现无功负荷就地平衡，减少配电网络和配电变压器中无功电流的损耗和电压损失，使线损显著降低;在负载不变的条件下，可增加网络的输出容量;补偿方式灵活，易于控制。

分散补偿的缺点是:如果装设的电容器无法分组，则补偿容量无法调整，运行中可能出现过补偿或欠补偿;补偿设备的利用率较集中补偿方式低;安装分散，维护管理比较不方便。

3、就地补偿

这种方法是就地补偿用电设备(主要是电动机)所消耗的无功功率，将电容器组直接装设在用电设备旁边，与用电设备的供电回路并联，以提高用电系统的功率因数，从而获得明显的降损效益。

就地补偿的优点是:无功电流仅仅与附近的用电设备相互交换，不流向网络其它点，在网络中无功电流的无功损耗和电压损耗小，既对系统补偿，也对用户内部无功损耗补偿，大大减少了电能损失，被补偿网络运行最经济;在配电设备不变的情况下，可增加网络的供电容量，导线截面可相应减小;适应性好，既可三相补偿，对容量较大的电动机个别补偿，也可进行两相、单相补偿，并且单台补偿装置的容量较小，电容器投切冲击电流小，对于宾馆、大楼等无功补偿特别适合。

就地补偿的缺点是:对于电网内公用负荷，与集中补偿和分散补偿相比，补偿相同容量的无功负荷所需的补偿电容器总容量和补偿装置总数量增加，由此引起投资较大，补偿装置利用率较低。同时由于井下现场环境恶劣，维护、保养跟不上，极易造成设备损坏。[26]

由于以上缺点的存在，国内很多煤矿按照经济运行原则，对矿井的电容器无.功补偿采用集中补偿与分散补偿相结合的方式。在矿井地面变电站主变母线上设置电容器，补偿全矿的无功功率。电容器分组设置，需要时设自动跟踪补偿装置，以调节全矿功率因数;在井下中央变电所或采掘工作面移变二次侧装设电容器，作为分散补偿;对于容量大，长期稳定运行且不需反转或反接制动的电动机，采用就地个别补偿。

焦作煤业有限公司采用了集中与就地结合补偿的补偿方式，采取的具体方法是，将离矿井地面变电所近且用电量小的负荷，如地面生活用电，压气机房的负载采用集中补偿。对于负荷相对集中的场地，如机修车、风井等采用分散补偿。对于距离远，且负荷较大的电动机(如采煤机、水泵等)采用个别补偿。

通过对国内煤矿常用补偿方式的分析，可以看到虽然都采取各种补偿方式尽量降低网损，但很多煤矿配电网络的无功补偿依旧存在很多问题，具体体现如下:

1、补偿方式单一

通过对充州矿区各大煤矿补偿方式的研究，方式单一，大都只采取一种补偿方式。有些煤矿采用高压集中补偿，发现煤矿无功补偿方在6kV侧装设高压这种方式只能对6kV母线进行补偿，对煤矿内部的补偿几乎没有效果。

2、补偿位置选择不理想

由于煤矿大型电力电子装置很多，如提升机功率680kw，很多煤矿直接对其就地补偿，但这种对大容量量晶闸管电源供电的重型负荷的补偿，会致使电网波形畸变，谐波分量增大，功率因素降低。更由于此类负载经常是快速变化，谐波次数增高，危急供电质量，同时对通讯设备影响也很大，所以此类负载采用就地补偿是不安全，不恰当的。

3、补偿容量不足

一般煤矿远离供电变电所，供电电压波动很大，正常设计的电容器在电压升高超出自动装置的设定范围时，就会退出运行失去补偿作用。

通过以上分析，可以发现现在的煤矿配电网无功补偿容量计算和补偿地点的选择都存在着诸多问题，必须采用无功优化的方式，对全矿配电网进行潮流计算，才能有效地确定补偿容量和补偿方式。

二、煤矿行业无功补偿设备发展趋势——静止无功发生器

静止无功发生器的主体是一个电压源型逆变器，由可关断晶闸管适当的通断，将电容上的直流电压转换成为与电力系统电压同步的三相交流电压，再通过电抗器和变压器并联接入电网。适当控制逆变器的输出电压，就可以灵活地改变其运行工况，使其处于容性、感性或零负荷状态。与静止无功补偿器相比，静止无功发生器响应速度更快，谐波电流更少，而且在系统电压较低时仍能向系统注入较大的无功。

随着电力电子技术的日新月异以及各门学科的交叉影响，静止无功补偿的发展趋势主要有以下几点：

1、在城网改造中，运行单位往往需要在配电变压器的低压侧同时加装无功补偿控制器和配电综合测试仪，因此提出了无功补偿控制器和配电综合测试仪的一体化的问题。

2、快速准确地检测系统的无功参数，提高动态响应时间，快速投切电容器，以满足工作条件较恶劣的情况（如大的冲击负荷或负荷波动较频繁的场合）。随着计算机数字控制技术和智能控制理论的发展，可以在无功补偿中引入一些先进的控制方法，如模糊控制等。

3、目前无功补偿技术还主要用于低压系统。高压系统由于受到晶闸管耐压水平的限制，是通过变压器接入的，如用于电气化铁道牵引变电所等。研制高压动态无功补偿的装置则具有重要意义，关键问题是要解决补偿装置晶闸管和二极管的耐压，即多个晶闸管元件串联及均压、触发控制的同步性等。

4、由单一的无功功率补偿到具有滤波以及抑制谐波的功能。随着电力电子技术的发展和电力电子产品的推广应用，供电系统或负荷中含有大量谐波。研制开发兼有无功补偿与电力滤波器双重优点的晶闸管开关滤波器，将成为改善系统功率因数、抑制谐波、稳定系统电压、改善电能质量的有效手段。

根据矿区提供的谐波测试报告，变压器400V二次侧谐波电流总畸变率约为40%左右，主要谐波电流依次为5次、7次、11次、13次等（6n+1到6n-1）次特征谐波，由负荷情况可得知变频电机为典型的谐波源。

此处略去几百字

优点：在变压器副边直接安装补偿设备，是防止谐波流入10kV系统，防止造成400V侧电压畸变，治理谐波在变压器副边造成发热等能量浪费，消除干扰、预防保护装置误动的最有效的方法

详情请参考： http://hi.baidu.com/trilion/blog/item/51567ef82e4de611d9f9fd57.html

主要意义在于节能、滤波

学习了。

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大荔县13287093008： 郭老师 您了解当前咱们国家电网的变电站里都用的是什么类型的无功补偿装置么?？
查卫雪莲： 呵呵 我来说说吧,不对的请郭老师斧正: 目前输电变电站,大多数还是使用的静态补偿装置,就是各种电压等级的电容柜.少数在使用动态补偿装置,包括STATCOM (静止同步补偿器 Static Synchronous Compensator, )等等,还有个别使用调相发电机. 配电变电站中,绝大多数使用的是静态电容补偿装置,配用智能无功补偿控制器,典型的如G Z K 871系列补偿器,实现全自动工作.动态补偿装置在逐步发展,因价格、可靠性等等的影响,普及尚待时日.

大荔县13287093008： 无功补偿的方式和具体做法 - ？
查卫雪莲： 无功补偿的几种形式: TSC:晶闸管投切电容器,采用无源器件(电容器)进行无功补偿,分级补偿,不能实现连续可调. TCR:晶闸管投切电抗器. MCR:磁控电抗器,需要与电容器柜实现配合实现动态无功补偿,可实现连续可调 以上几种方式通称为SVC,一般来说将使用晶闸管进行投切控制的补偿装置通称为“SVC”. SCG:静止无功发生器.采用电能变换技术实现的无功补偿.SVG与SVC的最大区别在于能主动产生无功电流,补偿负载.而其他均为无源方式,采用无源器件本身属性进行无功补偿. 在国内低压无功补偿方面SVC与SVG方式已经比较成熟;而在高压补偿中多采用断路器进行投切,也有的公司采用真空接触器进行投切.

大荔县13287093008： 无功补偿设备有哪些 - ？
查卫雪莲： 主要有电控器、电容器.无功补偿设备可分低压无功补偿、高压无功补偿.

大荔县13287093008： SVC无功功率补偿装置分哪几种? ？
查卫雪莲： SVC无功功率补偿装置根据可调电感器的调节方式及工 作原理的不同,可分为TCR型(晶闸管控制的电感器)、TSC型 (晶闸管控制的变压器)、MCR型(磁控电感器)三种类型.

大荔县13287093008： 无功补偿装置的原理和运用 - ？
查卫雪莲： 电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率.在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输...

大荔县13287093008： 常用的无功补偿装置有哪些? - ？
查卫雪莲： 常用的无功补偿装置有:最早的是纯电容的电容补偿柜,然后,就是带串联电抗器的电容补偿柜,现在比较流行的是:智能电容器和有源静止无功发生器SVG.当然了,还有一些其它的无功补偿装置了,在此,就不一一叙述了. 无功补偿装...

大荔县13287093008： 中国无功补偿产品现状? - ？
查卫雪莲： 目前中国的电力无功补偿控制由原来的静态有触点接触器控制方式逐渐转型升级到动态无触点晶体管控制方式,响应速度由原来的最快十几秒提升到最快一秒左右,使电网的无功补偿效率更高,目前技术是有进步,但是质量和稳定性确实有待提高.

大荔县13287093008： 目前煤矿用无功补偿都是什么类型的,又有什么优缺点,谢谢 - ？
查卫雪莲： 现在国内大部分厂矿或者说企业用的最多的还是纯电容无功补偿,补偿效果差,还容易与原有的电力系统产生谐振、放大谐波、过补偿等等,优点就是价格低廉.也有用的TSC补偿效果也不错、动态补偿可以根据系统的无功存在情况实时的进行...

大荔县13287093008： 无功补偿在中国发展的现状 - ？
查卫雪莲： 当前,我国正在号召全民建设节约型社会,中央给各级政府与企业也都确定了明确的节能目标,各种节能项目迅速发展,不断为社会带来巨大的收益. 在谈到众多领域的节能项目时,电力节能是关系到国计民生的重要组成部分,而在众多的电力...

大荔县13287093008： SVG无功补偿装置与目前国内其他产品相比的优势? - ？
查卫雪莲： 1)补偿方式:国内的无功补偿装置基本上是采用电容器进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.8-0.9左右.SVG采用的是电源模块进行无功补偿,补偿后的功率因素一般在0.98以上,这是目前国际上最先进的电力技术,领步北京电能质量设...