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1、 毕业设计报告（论文）报告（论文）题目：低压无功功率补偿装置 作者所在系部： 电子与控制工程学院 作者所在专业： 电气自动化技术专业 作者所在班级： 00000 作 者 姓 名 ： 林某某 作 者 学 号 ： 指导教师姓名： 王某某 完 成 时 间 ： 2017 年 6 月 1 日 北华航天工业学院教务处制北华航天工业学院毕业论文北华航天工业学院电子工程系 毕业设计（论文）任务书姓姓 名：名：林木森专专 业：业： 电气自动化技 术班班 级：级：14242学号：学号：指导教师：指导教师：王宏宇职职 称：称：教授完成时间：完成时间：2017 年 6 月 1 日毕业设计（论文）题目：毕业设计（论文）
2、题目：低压无功功率补偿装置设计目标：设计目标：集无功补偿与电网监测于一体，不但可以补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低 线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、 功率因数等运行数据。技术要求：技术要求：1 具备过压、欠压、缺相、谐波超限、过载、断路等保护功能。 2 补偿效果良好，可以提高功率因数。 3 具备电压监测、负荷监测、谐波监测功能。 4 不会产生谐波注入，可靠性高。所需仪器设备：所需仪器设备：计算机一台、Auto CAD 软件 ，Altium Designer、天正电气成果验收形式：成果验收形式：原理图参考文献：参考文献：模拟电子技术基础 、
3、 数字电子技术基础 、 电子系统设计 、 供配电技术 、 电力电子 技术15 周-6 周立题论证39 周-13 周仿真调试时间时间 安排安排27 周-8 周方案设计414 周-16 周成果验收指导教师指导教师： 教研室主任教研室主任： 系主任系主任：北华航天工业学院毕业论文I中文摘要本课题研究以低压电网无功补偿改造为背景，研究低压无功功率补偿装置，该装置以实时的电网监测数据为依据，采用动态补偿的方式，投切、分段时按国家有关规定限制涌流，补偿断电源功率因数不低于 0.95，自动补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量。装置采用 PQC100 系列无功功率自动
4、补偿控制器，取样物理量为无功电流，交流采样抗电网高次谐波干扰，提取基波电力参数控制投切电力电容器来提高功率因数。电容器接触器则采用 CJ19-63/21 系列，该接触器带有抑制涌流装置，能有效的减少合闸涌流对电容的冲击和抑制开断时的过电压。关键字关键字：无功补偿，低压, 控制器，接触器，电力电容器北华航天工业学院毕业论文II目 录中文摘要. 目录. 第 1 章 绪论.1 1.1 研究背景.1 1.2 无功补偿的发展状况.3 1.3 本文的研究内容.3 第 2 章 无功补偿的原理.4 2.1 无功补偿的原理.4 2.1.1 无功功率.4 2.1.2 功率因数.4 2.1.3 无功补偿.4 2.2
5、 无功补偿的作用.5 2.2.1 提高电压质量.5 2.2.2 提高变压器的利用率，减少投资.6 2.2.3 减少用户电费支出.6 2.2.4 提高电力网传输能力.6 2.3 低压电网中的几种无功补偿方式.7 2.4 补偿容量的计算.8 2.5 低压无功补偿装置的选择应注意的问题.92.5.1 控制器的选型.92.5.2 电容器投切开关的选型.102.5.3 电容器的选型.11 第 3 章 低压成套无功功率补偿装置的工艺.123.1 低压无功补偿装置的原理图.133.2 低压无功补偿装置的主要元器件.14 3.2.1 工艺检验准.143.2.2 元器件及其测 .16 总结.20 参考文献.21
6、 致谢.22北华航天工业学院毕业论文1第 1 章 绪论1 1.1.1 研究背景目前，我国的电网，特别是广大的低压电网，普遍存在功率因数较低、电网线损较大的情况。导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低。比如我国的电动机消耗的电能占全部发电量的 70%，而由于设计和使用等方面的原因我国电动机的功率因数往往较低，一般约为。70. 0cos在这种情况下，采用无功补偿节能技术，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的，世界各国都把无功补偿作为电网规划的重要组成部分。从我国电网功率因数和补偿深度来看，我国与世界发达国家有不小差距。因此大力推广无功补偿技术是非常必要的，并且从以下
7、数据，我们也能看出发展无功补偿所能带来的巨大经济效益。2007 年 ，我国年总发电量为 32559 亿千瓦时，统计线损率为 8.77%，但是这个数字没有包含相当大的 110 千伏、35 千伏、10 千伏的输电线损及 0.38 千伏的低压电网线损。据报道，估计实际的统计线损率约为 15%，即 2007 年全国年线损量约为 4800 亿千瓦时。设全国的理论线损与统计线损相一致，其中可变线损约占理论总线损的 80%，则年可变线损电量约为 3900 亿千瓦时。设当前全国电力网总负荷的当前功率因数，采用无功功率补偿后，把电力网总负荷的功率因数提高85. 0cos到，则每年可以降低线损约为 390 亿千瓦
8、时，按 0.5 元每千瓦时计，价95. 0cos值约为 195 亿元。设 2007 年全国电网的最大负荷利用小时数为 5000 小时，则电网的最大负荷约为 2 亿千瓦，当用无功功率补偿法把功率因数,提高到85. 0cos，全国电网需总补偿容量约为 0.58 亿千瓦。当前无功功率补偿装置设备95. 0cos主要为电力电容器，设无功补偿设备每千瓦的平均综合造价为 50 元，则全国无功补偿装置的总投资约为 29 亿元。应当指出，节省 240 亿千瓦时约相当于一座 400 万千瓦火电厂的年发电量，而建一座 400 万千瓦的火电厂需综合费用约为 300 亿元，同时每年需燃烧煤约为 1200 万吨，每年产
9、生,等有害物质约为 600 万吨。由2CO2SO此可见，产生相同的电力，无功补偿的费用约为新建电厂费用 10%，而且无功补偿设备的费用仅需两个月的无功功率补偿的将损节电费用即可全部收回。综上所述 ，无功补偿不仅具有如上所述的节省投资、节省电力、节省燃煤及污染等作用，同时还可以提高电力系统设备的供电能力，改善电压质量，减少用户电费开支，延缓用户的增容改造等作用。 1.21.2 无功补偿的发展状况 国家在大力倡导建立节约型社会，从国家到地方已明确的下达了各种节能指标。节能、节电事业正在蓬勃的发展，这是一股强大的潮流。在所有电力节能产品中，北华航天工业学院毕业论文2首先要提到的就是无功补偿装置，这也
10、是唯一在供电政策以及电力法中提到的节能措施。作为节能降耗的生力军，无功补偿装置在我国有着巨大的潜在市场。2009 年，一系列的经济振兴计划给电力电子行业带来了很多机会，主要供方和用方两方面。供方主要是对用户的补贴上，另外，在这个政策的拉动下，企业也降低了成本压力。无功补偿装置在节能降耗领域，趋势是一直向好的。首先是企业降低成本的需求，另一个是外部环境的压力，地方政府的政绩和节能降耗的水平已经挂钩，国家和地方政府补贴能达到 30以上。近年来，国内无功补偿市场发展极其迅猛，产品的质量和数量都有了大幅度的提升，相当一部分优势企业已经开始问鼎国际市场并取得了不俗的业绩。随着电力工业的快速发展和技术进步，以及节能降损管理的加强等，引发了许多领域对无功补偿的需求。2006-2008 年市场对无功补偿装置的需求量达到 240 亿元左右；其中动态无功补偿装置的需求量三年分别达到 1.07 亿元、2.35 亿元、4.88 亿元。动态无功补偿设备的成长空间巨大，成长前景看好。2006-2008 年，谐波治理设备市场需求规模分别为 1.79 亿元、4.48 亿元和 12.52 亿元，此市场的成长空间很大，未来几年中国电能质量谐波治理设备市场仍将保持高速的增长，并有广阔的市场发展空间。2006-2009 年，是国内电力滤波器和无功补偿装置的大力发展阶段，但受到金融危机
