如果你希望學習看懂電能質量電氣圖，卻苦于找不到一個簡短而全面的教程。那麼本教程将花費十分鐘的時間帶你走入電能質量的大門。從此看電氣圖不求人！

如何看懂系統圖中的電能質量電氣圖

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詳看圖紙說明

拿到圖紙後，首先要仔細閱讀圖紙的主标題欄和有關說明，結合已有的電氣知識，對該電氣圖的類型、性質、作用有一個明确的認識，從整體上理解圖紙的概況所要表述的重點。

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了解掌握基本的電氣知識

看懂圖紙的前提是要掌握基本的電氣知識，掌握各種電氣符号、圖示所表達的含義。例如主開關（常規應用主要分為熔斷器組、塑殼斷路器）、熔斷器、接觸器、晶閘管、電容器、電抗器、APF、SVG等元器件的符号及圖示。隻有了解了基本的電氣符号，才能讀懂圖紙中所表達的重點。我們可以由以下圖中了解器件含義。

有源濾波器APF或SVG和無源補償SVC組合

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各元器件的功能及作用說明

（1）主開關為塑殼斷路器（有的圖紙中标注為刀熔開關），主要用于櫃内補償裝置的過載、短路保護等功能。

（2）電流互感器：采集目标對象的電流供給櫃門儀表或者其他設備，用于電流的顯示或者計算。

（3）避雷器：使雷電流流入大地，避免形成過電壓以保護電氣設備。

（4）熔斷器：熔斷器主要作為補償支路過載和短路的保護器件，當補償支路過載或者短路時，熔斷器斷開，使故障回路退出運行。

（5）晶閘管和接觸器為投切元件。晶閘管投切無湧流，全響應時間20ms以内，适合變化較快的負載。接觸器相對速度較慢，适合運行比較平穩的負荷。

（6）電抗器：依靠線圈的感抗阻礙電流變化的元件，主要用于需要限流或者補償的地方。對于串聯于補償櫃中的電抗器，其作用主要為保護電容器，防止諧波進入補償櫃損壞電容器。如果系統中存在5次諧波，電抗率設計為7%比較合适。假如系統中存在較多的3次諧波，電抗率通常設計為14%。

（7）電容器：利用電容器端電壓滞後電流90度的特性，對負載系統進行無功補償。

（8）有源濾波器：通過采集系統中的諧波含量，經過計算發出指令，濾除系統中相對應的諧波。

（9）SVG：通過電流互感器實時檢測系統或負載電流，快速計算出待補償的無功電流，通過控制算法生成 IGBT 的 PWM 控信号，使裝置發出大小相等、方向相反的無功電流，實現動态無功補償的目的。

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掌握器件的基本原理及作用

了解無功功率定義和作用

無功功率是由儲能器件(電感或電容)在交流電路中，由于其兩端的電壓與流過的電流有90度角的相位差，所以不能做功，也不消耗有功功率，但它參與了與電源的能量交換，這就産生了無功功率，降低了發電機和電網的供電效率。

為建立交變磁場和感應磁通而需要的電功率稱為無功功率，因此，所謂的“無功”并不是“無用”的電功率，隻不過它的功率并不轉化為機械能、熱能而已；因此在供用電系統中除了需要有功電源外，還需要無功電源，兩者缺一不可。無功功率和功率因數是直接有關聯的。

功率因數含義

功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度及用電管理水平的一個重要技術指标，功率因數的高低取決于負荷性質。

三相功率因數的計算公式為：

式中，P為有功功率，kW;Q為無功功率，kvar;S為視在功率，kVA。

功率因數通常分為自然功率因數、瞬時功率因數和加權平均功率因數三種類型。

無功補償提高設備供電能力的基理

有功功率P=S，當供電設備的視在功率S一定時，如果功率因數cosφ提高，即功率因數角由φ1到φ2，則設備可提供的有功功率P也随之增大到P十△P，使設備的有功出力得到提高。功率補償相量圖見下圖。

由于變壓器、線路等供電設備的供電能力，通常用視在功率

表示。用電回路的功率因數提高後，減小了供電設備輸送的無功功率，于是便可輸送更多的有功功率。這樣，就能進一步發揮供電設備的潛力，降低供電系統的電能成本。因此，提高功率因數cosφ，有功功率P也随之增大，電力設備的有功出力也就得到了提高。

SVG三種運行模式

SVG的基本原理是：将電壓源型逆變器（電壓源型逆變器包含直流電容和逆變橋兩個部分，其中逆變橋由可關斷的半導體器件IGBT組成），經過電抗器并聯在電網上，通過調節逆變橋中的IGBT器件的開關，可以控制直流逆變到交流的電壓的幅值和相位，因此，整個裝置相當于一個調相電源。通過檢測系統中所需的無功，可以快速發出大小相等、相位相反的無功，實現無功的就地平衡，保持系統高效率運行。

上圖為SVG原理圖，将系統看作一個電壓源，SVG可以看作一個可控電壓源，連接電抗器可以等效成一個線形阻抗元件。

a：櫃内主開關，我們可以依據具體的額定電流及适合的分斷能力來進行判斷5.透過系統圖中的标注，審核确定系統圖中的方案是否合适。

對于系統圖中的标示，涉及到的補償櫃以及有源濾波櫃等内容，我們可以“自上而下”一一确認。

b：避雷器、互感器、儀表等可以根據具體要求來選擇。

c：補償元件和濾波元器件的選用:補償元件的選擇，主要涉及補償類型（有源補償例如SVG、APF，無源補償例如電容、電抗）、投切方式的選擇（晶閘管投切、接觸器投切）、共補或者是分補的選擇。

d：需要考慮設備在負載系統中的位置：對于有源濾波器，由于其運算方式需要計算出負載電流的電能質量，所以對于濾波設備及采樣互感器的位置需進行考慮，以确保濾波的準确性。下面以具體圖例作出說明。

說明：該圖中有源濾波櫃在電容補償櫃和負載櫃中間，電流采樣互感器放在了負載側，這樣APF設備就可以直接采集到負載的諧波電流，圖中電流互感器的标注位置是正确的。

說明：該圖中有源濾波櫃放在了系統的最末端，APF櫃體前端安裝3隻電流采樣互感器，目的是用進線櫃中電流減掉APF設備的電流，這樣就得出了負載電流，所以圖中電流互感器的位置是合适的。

e：補償方式、投切方式以及容量确定好之後，要看系統圖中對于設備的殼體尺寸是否有具體的要求，需要核實在滿足需求容量、排風散熱沒有問題的情況下考慮是否滿足殼體的尺寸以及櫃型要求。

電能質量電氣圖看圖方法要點

（1）掌握無功補償櫃和濾波櫃中基本元件的電氣知識：從電氣符号入手，可以理解圖中表達的意圖。比如補償容量、補償方式等等。

（2）詳看圖紙說明：通過圖紙說明可以對補償櫃和濾波櫃有一個整體的掌握。

（3）掌握了解補償櫃和濾波櫃中各種元器件的基本功能和作用：隻有掌握了各種必需元件的功能和作用，對于系統圖中的标注示意圖才能作出更準确的判斷。

（4）針對濾波櫃在系統中不同的位置需要考慮電流采樣互感器的位置：有源濾波櫃通過電流采樣互感器采集負載信号，得出負載中所存在的諧波，發出指令濾除諧波。

（5）總體檢查：通過圖中表達的意圖，結合自身掌握的補償以及濾波知識，核實方案的準确性及可行性。

（來源：網絡，版權歸原作者）

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