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1、功率因数设计规范篇一：功率因数方法交流试验电路的电流及电压波形为正弦时，其功率因数为试验电源电压U与试验电流I之间的夹角?的余弦。功率因数的测量方法有很多种，其中较为常见的有以下五种测量方法。测量全阻抗法测量全阻抗法是在冲击变压器的一次侧施加一低电压，用电压表、电流表和瓦特表直接测量功率因数。测量时，外施低电压电源的电压应尽可能高，以消除附加的测量误差。该方法实质上忽略了电网部分的阻抗，只适用于电网短路容量与试验容量之比大于10的情况。直读法直读法其实是将全阻抗法的测量仪表全部移到变压器二次侧，使得该方法测得的cos?实际上只是负载电路的功率因数，而不是全电路的功率因数。另外，当试验电流较大时
2、，负载阻抗和连接导线严重发热，导致负载阻抗增大。故此方法只能在试验电流不大的情况下使用。相角差法相角差法是通过测定电源的空载电压与电流的周期分量之间的相角差来确定功率因数。该方法的优点是电路的功率因数在很大的范围内都能测量；缺点是未计入电网部分的阻抗对功率因数的影响，所测得的功率因数不是全电路功率因数。但是如果电网短路容量比试验容量大10倍以上，该影响可以忽略不计。直流分量法预期电流i由周期分量和 非周期分量Id两部分 组成。其中非周期分量电流Id在理论上 可用下列式子表示：?tTId?Id0e （5-1） 式中 Id0Id的初始值；T试验电路全电路的时间常数。图5-1 通断能力试验电路功率因
3、数测量根据全电流波形，分别量取第一个与第二个电流峰值和相应的时间以及电流周期分量峰值Im。对应于时间t1和t2的直流分量Id1和Id2为：Id1?Ia1?Im Id2?Ia2?Im由式可得到下列二式：Id1?Id0e Id2?Id0e?t2Tt?1T将上述二式相除并变化可得：TIlnd1Id2式中 T试验电路的时间常数。 而功率因数cos?可表示为：cos?R?Z将式中计算得到的数据代入式中即可算出cos?。直流分量法的优点是测得的cos?是试验全电路的功率因数，缺点是只适用于非周期分量电流值Id较大时。cos?越小，Id越大，故此方法只适用于cos?值较小的情况下。从式中可以看出，cos?还
4、与电源频率f值有关。因此，采用此方法时还必须测量实际电源的频率。冲击系数法冲击系数法与直流分量法相同，都是利用电路闭合初始过程中电流呈现不对冲击系数法的测量过程如下：首先，利用电路中的选相合闸开关，选取电源电压过零瞬间闭合电路，拍摄接着，从预期电流波形上量取第一半波峰值电流和电流周期分量峰值。KIa1Im接着根据K值查表6-1，即可得到电路的功率因数值。表6-1 冲击系数与功率因数该方法具有实现过程十分简便的特点。只需在预期电流的波形图上测量出两14-15个数据，且所测得的cos?是全电路功率因数。但是缺点是必须配备选相合闸开关，对选相合闸开关的精度要求较高，以确保在电压过零瞬间闭合电路法进行
5、功率因数的测量计算。1、相角差法的微机实现方式分析利用相角差法求功率因数，最主要的就是求出电源电压与试验电流的相角相位前推法在对波形信号的处理中，首先对电压信号进行分析，并记下过零点的位置。在本次设计中，将选用适合于数据处理系统以及具有较广应用范围的相角差差。在微机上可由以下几种方法对相角差进行计算求解。记为K。接着对电流信号进行分析，从K值开始计数，寻找电流从正值转变为负值的采样点，记为K1。则所经过的采样点数为点。如图2所示。图2 相位前推法则相位角差为：?f?360?f0式中 f电压信号频率；f0波形信号采样频率。此时，算出来的相角差的数值是大于360?的。为了得到较为规范的相角差。16
6、可考虑将?减去360?的整数倍。根据得到的相角差，求其余弦值，即可得到电路的功率因数。频谱分析法该方法是通过快速傅立叶变换来实现相角差的求解。快速傅立叶变换是离散傅立叶变换的改良算法。离散傅立叶变换对N个采样点要做N2次运算，运算复杂度高、运算速度慢。由Coolev和Tukey提出的快速傅立叶变换（FFT），将计算次数减少到log2N步，大大提高了计算速度。该方法可通过以下几个步骤完成对电路功率因数的求解：将采集到的电压、电流信号进行快速傅立叶变换，计算电压、电流信号的频率；计算电压、电流信号的初始相角；计算两信号的相角差，求得电路功率因数。第一步，电压信号的频率计算。计算频率的具体方法是，将
7、电压的N个采样数据放入数组x（n，1）中，利用FFT进行变换，结果的实部放在数组x（n，1）中，虚部放在数组x（n，2）中。在实部和虚部数组中找出绝对值最大元素，其对应的数组位置为k。电压的实际频率为：fsf0N式中 fs波形信号采样频率；N波形信号采样点数。第二步，电压、电流信号初始相位的计算。假如对信号可以描述为：h?sin 式中 ?采样信号的初始相位。对式，假设tw?Mt0?t?，其中tw为采样时间窗长度，t?是t0整除tw得到的余数，M为整数。令?2?f0t?，则FFT运算等价于：tw/2H?sine?j2?f0t dt?tw/22设?，则上式等价于：2H?tw/2?tw/2sinco
8、s?jsin dt14?f0sin?sin?sin?jsin?cos?cos?is?，上式约等于： 因为nH2?M?4?f0由式分析可得，在f0处的频谱实部与虚部之比为：ReH?tgImH又因为?2则?arctgReHImH2利用式可分别计算出电压、电流信号的初始相角?u和?i。第三步，计算两信号的相角差，求得电路功率因数。将电压、电流信号的初始相角?u和?i二者相减，得出两信号的相角差：?u?i , ?22接着对?值求以余弦，即可得出电路的功率因数。相关分析法相关分析法利用两同频正弦信号的互相关函数零时刻值与其相位差的余弦值成正比的原理获得相位差。由于噪声通常与信号不相关,因而该方法有很好的
9、噪声抑制能力。假设有两个同频且叠加有噪声的信号x、yx ?tA sin?t?1Nx y ?tB sin?t?2Ny 其中Nx、Ny为噪声。两信号的互相关函数为：1Rxy?xyT01?Asin?Nx?Bsin?2)?Nydt T0TT当?0时。1Rxy?Asin?Nx?Bsin?NydtT0T由于噪声与信号不相关，而且两噪声之间也不相关，并利用三角函数的正交性可篇二：低压配电无功功率因数补偿柜技术规范低压配电无功功率因数补偿柜技术规范1、供货设备名称、型号、数量：电容补偿柜:低压配电室电容补偿柜 容量 Kvar 柜型 数量 台 尺寸： 、柜内预留与低压配电柜相连的铜排接口，安装螺栓均镀彩锌防腐,
10、母线固定夹内螺栓为不锈钢。2、使用条件及标准规范：使用条件空气温度: -10+40摄氏度；相对湿度:日平均不大于95%,月平均不大于90%；海拔高度:小于20XXM；地震烈度: 7度；正常运行电压：不高于AC440V。标准规范:设备、材料的设计、制造、检查和验收必须符合国家相关标准的规范，本技术要求书所提出的技术条件为最低技术要求，并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，要求供货方提供符合本技术协议书及有关国标、行业标准的优质产品。 必须符合的相关规范、标准包括：IEC439低压成套开关设备和控制设备GB7251低压成套开关设备 GB4720 低压电气电控设备电力行业DL
11、系列标准3. 结构特点和基本技术要求:主要技术参数：额定工作电压：AC380V额定绝缘电压：AC690V固定式,柜体采用组装形式，柜体要求前后都安装门板，两边要求加装侧封板隔板。能承受40/100（有效值/峰值）动热稳定电流冲击,长期允许温度可达120；柜门采用转轴铰链,以防门与柜体直接碰撞,要求门开启角度不小于120度，并加强柜体防护等级,柜体防护等级达到IP40以上；柜体设计满足自然通风要求，散热性能良好，如不能满足，要求安装强制通风装置，柜体顶盖可拆卸，方便现场安装和调整主母线，柜顶四角安装可拆卸起吊环；柜内安装件均作镀锌钝化处理，柜体采用不低于冷轧钢板制作,柜内安装构件采用模数化或滑动
12、孔，方便调整安装尺寸；连接小母线、过渡母线都为无氧铜排，要求表面镀锡处理；用绝缘热收缩套管密封绝缘。分支母线、连接小母线要按刀闸或开关的额定电流来配置。柜门、隔板采用静电环氧喷塑，表面橘纹消除眩光，柜体颜色为浅驼灰；柜体基本尺寸按一次原理图要求设计求；二次设备、接线应标明原理图和安装图标号，标号应正确、完整、清晰、牢固；二次回路的接线端子排安装位置与一次接线对应，二次接线端子呈45倾斜方向，要充分考虑用户方便安装接线和检修；二次导线采用BVR多股铜芯塑料导线，电流互感器二次回路平方毫米；控制回路为平方毫米。二次回路端子排包括单极断路器；二次回路承受20XXV工频耐压试验无破坏性放电；（柜上设置
13、相应控制回路、设备，指示灯）；二次接线端子为南京凤凰，其型号为：TYP UR TK/S（电流型）；TYP UK ON 5N（控制端子），备用30%接线端子。按钮及指示灯选用LA39-11， AD16柜面上安装电流、电压显示仪表，控制设备。 所有的一次回路的三相必须采用国家标准的三种不同颜色标明。所有控制回路必须按相对编号及二次原理图双重编号标明，便于维护时故障查找。 电容补偿功率因数补偿装置每台补偿容量按一次系统图，控制器为无功功率控制方式，采用自动和手动相结合方式，电容器采用新东北电气（锦州）电力电容器有限公司产品，必须带电抗器，电抗器采用秦皇岛市华盛隆电气有限公司产品。无功补偿柜的开关选择
14、厦门联容电控有限公司产品，接触器采用ABB公司电容专用接触器UA系列，功率补偿器采用ABB公司RVC系列产品。严格按甲方提供的图纸中元器件的规格型号进行的配置。4售前、售后服务和质量保证：乙方向甲方提供必要的考察便利和一切技术咨询服务：在设备生产加工期间甲方有权派员来厂监督生产、检验和调试；在设备生产和调试结束后，甲方有权来厂进行验收，乙方应提前通知甲方；甲方可派员到乙方进行考察或技术培训。在产品交付后乙方派专职技术人员进行现场技术服务：产品开箱时配合甲方技术人员对产品外观及数量进行检验和验收;在设备安装期间现场进行指导安装；对安装完毕的设备现场指导通电调试。 1年质保期内无条件更换损坏的元件配件；超出质保期后如因产品选材、质量、制造工艺等问题出现事故、故障，
