低压无功补偿装置的设计毕业论文(编辑修改稿)

低压无功补偿装置的设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

31 第 5章 控制系统的硬件设计 33 系统硬件总体结构设计 33 系统硬件的各部分组成及功能 33 中央控制单元 33 模拟输入电路 36 (1) 电压互感器 SPT204A 37 (2) 精密互感器 SCT254AK 38 (3) 80C196KC 中的 A/D 转换器 40 程序存储单元 44 输出单元 46 结束语 49 参考文献 50 I 低压无功补偿装置的设计 摘 要 ： 随着电力系统负荷的增加，对无功功率的需求也日益增加。 由于无功功率在电网中传输会造成网络损耗以及受电端电压下降，因此大量的无功功率在电网中传输必然使电能利用大大降低且严重 影响供电质量。 在电网中的适当位置装设无功补偿装置成为满足电网无功需求的必要手段。 本文研究一种适合于低压配电网进行集中无功补偿的晶闸管投切电容器装置（ Thyristor Switch CapacitorTSC）。 针对传统的有触点和无触点的无功补偿装置的有级无功补偿的缺点，研究了采用光电双向可控硅驱动器 MOC3061控制双向晶闸管来实现电容器无级投切的无功补偿方法。 本文采用 80C196KC 单片机芯片作为无功补偿装置的控制系统的核心，该装置是以无功功率最小作为控制策略，以电压作为约束条件。 该无功补偿装置 是由主电路、检测电路、控制电路、驱动电路四部分组成。 装置能够实现无功功率的快速、准确补偿，在低压城网和农网中具有较好的实用性以及广阔的应用前景。 关键词 ： 无功补偿；晶闸管； 80C196KC 单片机；电容器投切 II The design of low— voltage reactive power pensator device Abstract: Due to increasing loads of electric power system, demand on reactivepower was also increasing. Because transmission of reactive power in electric work can lead to work loss and stepdown voltage, transmission of a great deal of reactive power necessarily resulted in reduction of using efficiency of power energy and severely effected voltage quality. It became necessary means that reactive power pensation devices were installed in proper position of electric work. A TSC reactive power pensation device which was fit for lowvoltage distribution work was introduced in this paper. 80C196KC was a sort of cheap Single Chip Microputer and was applied to control system of reactive power pensation device which includes 4 main parts: main circuit, measuring circuit, control circuit and drive circuit. It processed preferably practicability and wide application foreground in low voltage city work and country work. Keywords： reactive pensation。 Thyristor。 80C196KC Singlech。 Switching of capacitor 1 第 1 章 绪论 无功功率的危害 在电力系统中，由于电感、电容元件的存在，不仅系统中存在着有功功率，而且存在无功功率。 虽然无功功率本身不消耗能量，它的能量只是在电源及负载间进行传输交换，但是在这种能量交换的过程会引起电能的损耗，并使电网的视在功率增大，这将对系统产生以下一系列负面影响： （ 1） 电网总 电流增加，从而会使电力系统中的元件，如变压器、电器设备、导线等容量增大，使用户内部的起动控制设备、量测仪表等规格、尺寸增大，因而使初投资费用增大。 在传送同样的用功功率情况下，总电流的增大，使设备及线路的损耗增加，使线路及变压器的电压损失增大。 （ 2） 电网的无功容量不足，会造成负荷端的供电电压低，影响正常生产和生活用电；反之，无功容量过剩，会造成电网的运行电压过高，电压波动率过大。 （ 3） 电网的功率因数低会造成大量电能损耗，当功率因数由 下降到 时，电能损耗将近提高了一倍。 （ 4） 对电力系统的发电设 备来说，无功电流的增大，对发电机转子的去磁效应增加，电压降低，如过度增加励磁电流，则使转子绕组超过允许温升。 为了保证转子绕组正常工作，发电机就不允许达到预定的出力。 此外，原动机的效率是按照有功功率衡量的，当发电机发出的视在功率一定时，无功功率的增加，会导致原动机效率的相对降低。 目前，随着电力电子技术的迅速发展，工厂大量使用大功率开关器件组成的设备对大型、冲击型负载供电，这使电能质量问题日益严重。 如果，不进行无功补偿，在正常运行时，会反复地使负载的无功功率在很大的范围内波动，这不仅使电气设备得不到充分的利用 ，网络传输能力下降，损耗增加，甚至还会导致设备损坏、系统瘫痪。 在我国电力工业发展过程中，因多年“重发电、轻供电”思想的影响，造成电网建设落后，结构不合理，导致城市和农村配电网无功补偿不足，电能质量不高等。 系统无功对电压影响大。 无功功率的不足或过大，将引起系统电压的下降或上升，从而造成电能的损失和浪费十分严重。 从微观角度看，随着电网容量的扩增，用户家用电器感性负载的不断增加，使得城市配电网公用变低压侧功率因数较低。 以长沙市为例，统计表明，城网的公用变低压侧功率因数均在 之间。 过低的功率因数导致 公用变低压侧线路损耗大，供电电压指标不能满足用户要求。 用电高峰期，用户末端电压远远低于国家标准，而用电低谷期， 2 第 1 章 绪论 无功功率的危害 在电力系统中，由于电感、电容元件的存在，不仅系统中存在着有功功率，而且存在无功功率。 虽然无功功率本身不消耗能量，它的能量只是在电源及负载间进行传输交换，但是在这种能量交换的过程会引起电能的损耗，并使电网的视在功率增大，这将对系统产生以下一系列负面影响： （ 1） 电网总电流增加，从而会使电力系统中的元件，如变压器、电器设备、导线等容量增大，使用户内部的起 动控制设备、量测仪表等规格、尺寸增大，因而使初投资费用增大。 在传送同样的用功功率情况下，总电流的增大，使设备及线路的损耗增加，使线路及变压器的电压损失增大。 （ 2） 电网的无功容量不足，会造成负荷端的供电电压低，影响正常生产和生活用电；反之，无功容量过剩，会造成电网的运行电压过高，电压波动率过大。 （ 3） 电网的功率因数低会造成大量电能损耗，当功率因数由 下降到 时，电能损耗将近提高了一倍。 （ 4） 对电力系统的发电设备来说，无功电流的增大，对发电机转子的去磁效应增加，电压降低，如过度增加励磁电流，则使 转子绕组超过允许温升。 为了保证转子绕组正常工作，发电机就不允许达到预定的出力。 此外，原动机的效率是按照有功功率衡量的，当发电机发出的视在功率一定时，无功功率的增加，会导致原动机效率的相对降低。 目前，随着电力电子技术的迅速发展，工厂大量使用大功率开关器件组成的设备对大型、冲击型负载供电，这使电能质量问题日益严重。 如果，不进行无功补偿，在正常运行时，会反复地使负载的无功功率在很大的范围内波动，这不仅使电气设备得不到充分的利用，网络传输能力下降，损耗增加，甚至还会。