摘 要：伴隨控制技術(shù)的不斷發(fā)展和電力電子技術(shù)的日益進步，會有更多的無級調(diào)節(jié)無功補償裝置應(yīng)用的生產(chǎn)過程中去，這種裝置能夠?qū)ΜF(xiàn)場需求加以滿足，提高有效、快速的系統(tǒng)無功補償，使得牽引供電系統(tǒng)運行經(jīng)濟效益和電能質(zhì)量得到有效提高。

關(guān)鍵詞：低壓系統(tǒng)；電容；無功補償

功率因數(shù)是衡量企業(yè)供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個具有代表性的重要指標(biāo)。企業(yè)應(yīng)在提高自然功率因數(shù)的基礎(chǔ)上，合理裝置無功補償設(shè)備，企業(yè)的功率因數(shù)應(yīng)達到0.9以上。為了更好地補償無功功率，應(yīng)盡可能地進行就地補償，以實現(xiàn)無功功率的就地平衡原則，減少線路的功率損耗和電壓的損耗，提高無功補償?shù)慕?jīng)濟效果。

1.電容補償應(yīng)用問題

在公用配電變壓器及用戶配電變壓器多采用集中補償方式，將并聯(lián)電容器組安裝在配電變壓器的低壓母線上，一般均采用成套裝置與低壓配電柜一起裝于室內(nèi)。因此，并聯(lián)電容器組成套裝置均與所選用的配電柜型式相配套，以便于統(tǒng)一安裝及接線。而在實際在應(yīng)用中會出現(xiàn)以下問題，工業(yè)廠房的供配電系統(tǒng)比民用住宅的供配電系統(tǒng)復(fù)雜，對廠房設(shè)備不熟悉，用電裝機容量未明確，而對這情況設(shè)計人員都以經(jīng)驗來設(shè)計，往往會造成配電變壓器容量過大，導(dǎo)致補償過大，造成設(shè)備的浪費，嚴(yán)重影響投資成本、運營成本，不能滿足客戶需求。

2.電容補償?shù)淖饔门c方法

2.1電容補償作用

電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值，可改善增加電路電壓的穩(wěn)定性。對大電流負載的突發(fā)啟動給予電流補償，電力補償電容組可提供巨大的瞬間電流，可減少對電網(wǎng)的沖擊。 電路里大量的感性負載會使電網(wǎng)的相位產(chǎn)生偏差，（感性元件會使交流電流相位滯后，電壓相位超前）。而電容在電路里的特性與電感正好相反，起補償作用。補償無功功率，可以增加電網(wǎng)中的有功功率的比例常數(shù)。減少發(fā)、供電設(shè)備的設(shè)計容量，減少投資，例如當(dāng)功率因數(shù)cosΦ=0.8增加到cosΦ0.95時，裝1Kvar電容可節(jié)省設(shè)備容量0.52KW；反之增加0.52KW，對原有設(shè)備而言相當(dāng)于增大了發(fā)供電設(shè)備容量。因此，在一定的有功功率下，當(dāng)用電企業(yè) cosΦ越小，其視在功率也越大，為滿足用電的需要，供電線路和變壓器的容量也越大，這樣，不僅增加供電投資，降低設(shè)備利用率，也將增加線路電損。負載的功率因數(shù)低，對電力系統(tǒng)不利，對新建和改建工程，應(yīng)充分考慮無功補償，便可以減少設(shè)計容量，從而減少投資。在電網(wǎng)高峰負荷時，用戶的功率因數(shù)應(yīng)達到的標(biāo)準(zhǔn)：高壓用電的工業(yè)用戶和高壓用電裝有帶負荷調(diào)整電壓裝置的電力用戶，功率因數(shù)為 0.9 以上；其它 100KVA 及以上電力用戶和大中型電力排灌站，功率因數(shù)為 0.85 以上；農(nóng)業(yè)用電功率因數(shù)為 0.80 以上。

2.2電容補償方法

采用并聯(lián)電容器進行無功補償?shù)姆绞娇梢杂屑醒a償、分組補償及個別補償?shù)?。個別補償：即在用電設(shè)備附近按其本身無功功率的需要量裝設(shè)電容器組，與用電設(shè)備同時投入運行和斷開，也就是再實際中將電容器直接接在用電設(shè)備附近。適合用于低壓網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)點是補償效果好，缺點是電容器利用率低。分組補償：即將電容器組分組安裝在車間配電室或變電所各分路出線上，它可與工廠部分負荷的變動同時投入或切除，也就是再實際中將電容器分別安裝在各車間配電盤的母線上。

3.電容補償?shù)膶Σ叻治?/p>

3.1補償容量的確定

根據(jù)電網(wǎng)的運行經(jīng)驗可以得出，補償容量一般為變壓器額定容量的20%～30%，特殊情況下可補40%～50%。補償方式的選擇：補償方式一般分為三相共補，分相補償也有混合補償（即前兩項合并）。

三相電容共補償適用于三相負載平衡的供配電系統(tǒng)。因三相回路平衡，回路中無功電流相同，所以在補償時，調(diào)節(jié)無功功率參數(shù)的信號取自三相中的任意一相，根據(jù)檢測結(jié)果，三相同時投切可保證三相電壓的質(zhì)量。三相電容自動補償適用于有大量的三相用電設(shè)備的廠礦企業(yè)中。分相補償在大量民用建筑中使用，因為民用建筑中大部分是單相負荷，照明、空調(diào)等由于負荷變化的隨機性大，容易造成三相負載的嚴(yán)重不平衡，尤其是住宅樓在運行中三相不平衡更為嚴(yán)重。由于調(diào)節(jié)補償無功功率的采樣信號取自三相中的任意一相，造成未檢測的兩相要么過補償，要么欠補償。如果過補償，則過補償相的電壓升高，造成控制、保護元件等用電設(shè)備因過電壓而損壞；如果欠補償，則補償相的回路電流增大，線路及斷路器等設(shè)備由于電流的增加而導(dǎo)致發(fā)熱被燒壞。這種情況下用傳統(tǒng)的三相無功補償方式，不但不節(jié)能，反而浪費資源，難以對系統(tǒng)的無功補償進行有效補償，補償過程中所產(chǎn)生的過、欠補償?shù)缺锥烁菍φ麄€電網(wǎng)的正常運行帶來了嚴(yán)重的危害。所以根據(jù)建筑使用功能分區(qū)，在用電較集中、電氣設(shè)備功率因數(shù)較低的配電箱處設(shè)置電容補償裝置較為適宜?；旌涎a償一般在補償容量超過60Kva時采用。這樣即滿足三相之間的不平衡，又可降低成本。

3.2補償級數(shù)的選擇

在實際的生產(chǎn)過程中，用戶還是往往會出現(xiàn)過補及欠補情況，其中過補償因負荷性質(zhì)為容性，所以會導(dǎo)致用戶電壓升高，不僅威脅線路和設(shè)備安全，也會威脅到電容器自身的安全，我國規(guī)定當(dāng)電壓超過1.1倍的電容額定電壓時，電容器就必須退出運行，否則將會引起設(shè)備過熱，縮短其使用壽命甚至可能立即燒毀。另一種欠償因負荷性質(zhì)為感性，會導(dǎo)致用戶無功功率增大，設(shè)備效率低，從而大大增加用戶負擔(dān)，如果大范圍出現(xiàn)此種情況，將會影響電網(wǎng)的安全運行。這樣就得考慮到補償級數(shù)的選擇，補償級數(shù)即電容器分組數(shù)，數(shù)量越多，精度越高，但隨著補償級數(shù)的增加，成本也相應(yīng)增大，且補償柜體積也相應(yīng)增大，不利于安裝。

4.結(jié)束語

電容無功補償柜技術(shù)改造項目的實施，極大的提升了供配電系統(tǒng)設(shè)備技術(shù)性能和技術(shù)水平，提高了系統(tǒng)功率因數(shù)，節(jié)約了電能，改善了電力品質(zhì)，提高系統(tǒng)設(shè)備使用壽命，為確保廠安全高效生產(chǎn)穩(wěn)定進行發(fā)揮了重要作用。

參考文獻：

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