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第1章 无功功率补偿与常用补偿装置的基本原理1

1.1 无功补偿与谐波抑制的基本原理1

1.1.1 谐波的基本概念1

1.1.2 非正弦电路的功率和功率因数2

1.1.3 谐波的危害3

1.1.4 谐波谐振与放大4

1.1.5 电容器的电压和电流6

1.1.6 谐波标准8

1.1.7 无功补偿基本要求10

1.2 无源电力滤波器结构与工作原理13

1.2.1 单调谐滤波器14

1.2.2 二阶高通滤波器15

1.2.3 滤波效果计算与校验16

1.3 有源电力滤波器结构与工作原理17

1.3.1 工作原理17

1.3.2 主电路结构18

1.3.3 谐波检测方法20

1.3.4 控制方法22

1.4 SVC结构、工作原理及其谐波特性23

1.4.1 结构与工作原理23

1.4.2 谐波特性24

1.5 STATCOM结构与工作原理25

1.5.1 基本结构25

1.5.2 工作原理26

1.5.3 多重化与多电平结构28

第2章 无功补偿与谐波治理工程方案设计方法31

2.1 工程设计的前期工作——调研和测试31

2.1.1 前期调研工作的重要性31

2.1.2 调研的内容31

2.1.3 测试仪器及测试要求31

2.1.4 基于电能质量分析仪FLUKE43B测试示例33

2.1.5 基于电能质量分析仪3196测试示例35

2.1.6 测试数据处理39

2.2 方案设计40

2.2.1 补偿容量确定40

2.2.2 滤波器设置与支路容量确定41

2.2.3 分级方式和单台电容器规格确定42

2.2.4 基于负荷情况的控制方式43

2.2.5 短路容量计算43

2.2.6 仿真计算46

2.2.7 对元器件、控制、保护和安装要求52

2.3 主要元器件选择52

2.3.1 电容器选择52

2.3.2 电抗器选择54

2.3.3 对装置和柜体的要求55

2.4 控制保护系统56

2.4.1 电容的分组56

2.4.2 控制器控制投切的参数和方式56

2.4.3 电容器投切元件58

2.4.4 低压装置的保护系统62

2.4.5 高压装置的保护系统63

第3章 供电系统无功补偿与谐波治理64

3.1 柱上变压器无功补偿64

3.1.1 柱上变压器无功补偿基本知识64

3.1.2 实际案例64

3.2 线路无功补偿66

3.2.1 线路无功补偿基本知识66

3.2.2 实际案例67

3.3 变电站无功补偿与谐波治理68

3.3.1 变电站无功补偿基本要求68

3.3.2 实际案例169

3.3.3 实际案例270

第4章 电动机类负荷的无功补偿72

4.1 电动机就地无功补偿72

4.1.1 电动机就地补偿基本知识72

4.1.2 实际案例73

4.2 抽油机无功补偿74

4.2.1 抽油机无功补偿基本知识74

4.2.2 实际案例76

4.3 以异步电动机为主要负荷的工厂的无功补偿76

4.3.1 异步电动机无功补偿基本知识76

4.3.2 实际案例77

第5章 冶炼企业无功补偿与谐波治理78

5.1 中频炉无功补偿与谐波治理（冶炼）78

5.1.1 熔炼金属中频炉无功补偿和谐波治理基本知识78

5.1.2 实际案例179

5.1.3 实际案例282

5.1.4 实际案例384

5.2 电弧炉无功补偿与谐波治理90

5.2.1 电弧炉无功补偿和谐波治理基本知识90

5.2.2 实际案例90

5.3 矿热炉无功补偿与谐波治理92

5.3.1 矿热炉无功补偿和谐波治理基本知识92

5.3.2 实际案例92

第6章 电解、焊接及轧钢企业无功补偿与谐波治理96

6.1 电镀电解企业无功补偿与谐波治理96

6.1.1 电镀电解企业无功补偿和谐波治理基本知识96

6.1.2 实际案例196

6.1.3 实际案例298

6.2 焊管生产线无功补偿与谐波治理103

6.2.1 焊管生产线无功补偿和谐波治理基本知识103

6.2.2 实际案例103

6.3 以焊机为主要负荷的生产线无功补偿与谐波治理108

6.3.1 以焊机为主要负荷生产线无功补偿和谐波治理基本知识108

6.3.2 实际案例108

6.4 连续轧机无功补偿与谐波治理113

6.4.1 连续轧机无功补偿和谐波治理基本知识113

6.4.2 实际案例1113

6.4.3 实际案例2115

6.5 可逆轧机无功补偿与谐波治理120

6.5.1 可逆轧机无功补偿和谐波治理基本知识120

6.5.2 实际案例1120

第7章 其他典型企业无功补偿与谐波治理127

7.1 单晶炉无功补偿与谐波治理127

7.1.1 单晶炉无功补偿和谐波治理基本知识127

7.1.2 实际案例127

7.2 中频炉无功补偿与谐波治理（锻造、热处理、石油管道防腐）131

7.2.1 实际案例1131

7.2.2 实际案例2133

7.3 楼宇和商场无功补偿与谐波治理138

7.3.1 楼宇和商场无功补偿和谐波治理基本知识138

7.3.2 实际案例1139

7.3.3 实际案例2142

7.4 变频电机企业无功补偿和谐波治理146

7.4.1 变频电机企业无功补偿和谐波治理基本知识146

7.4.2 实际案例1147

7.4.3 实际案例2149

7.5 港口无功补偿和谐波治理152

7.5.1 港口无功补偿和谐波治理基本知识152

7.5.2 实际案例1153

7.5.3 实际案例2154

7.6 风力发电机无功补偿157

7.6.1 风力发电机无功补偿基本知识157

7.6.2 实际案例157

第8章 110kV滤波补偿装置160

8.1 110kV滤波补偿装置基本知识160

8.2 实际案例160

第9章 APF、SVC与STATCOM工程应用164

9.1 APF工程应用实例164

9.1.1 中频炉谐波治理164

9.1.2 纸箱厂谐波治理164

9.1.3 10kV单独注入式有源电力滤波器应用166

9.2 SVC工程应用实例168

9.2.1 精炼炉（LF炉）无功功率与谐波补偿168

9.2.2 中板生产线无功功率与谐波补偿170

9.2.3 特钢工程无功功率与谐波补偿172

9.3 STATCOM工程应用实例175

9.3.1 变电站电压波动与闪变抑制175

9.3.2 风电场无功功率补偿与谐波抑制177

9.3.3 STATC OM在地铁工程中的应用179

第10章 工程若干特殊和疑难问题处理181

10.1 含有较强背景谐波时的处理措施181

10.1.1 背景谐波问题181

10.1.2 实际案例181

10.2 3次谐波滤波器的一些特殊要求183

10.3 关于偶次谐波的情况说明184

10.4 高通滤波器的一些问题184

10.5 无源滤波器对谐波放大的问题188

10.6 滤波补偿装置的节能问题190

10.6.1 无功补偿节能效益190

10.6.2 滤除谐波的节能问题190

10.7 无功补偿引起的电压升高191

10.8 铁芯电抗器的测试193

10.9 谐振点调试193

10.10 3次谐波电压异常问题194

10.10.7 实际案例1194

10.10.2 实际案例2197

10.10.3 实际案例3198

参考文献200