时间：2023-05-29 18:23:26
开篇：写作不仅是一种记录，更是一种创造，它让我们能够捕捉那些稍纵即逝的灵感，将它们永久地定格在纸上。下面是小编精心整理的12篇低压电容器，希望这些内容能成为您创作过程中的良师益友，陪伴您不断探索和进步。
1.引言
传统的电容器大部分都用绝缘油，因为绝缘油有散热，绝缘的作用，但是在运输及使用过程中很容易出现碰撞，鼓肚等情况导致绝缘油泄露。在使用中还会出现爆炸、喷油、起火的现象，非常危险。里面的油是很稠的，并且有毒。与传统电容器相比，督凯提研发的具有镀特殊金属成分的聚丙烯膜PPMh/MKPh，它的目的是支持自愈性能并减少介质损耗，较于现在的其他介质及气体绝缘的电容器，PPMh电容器以它优越的过载能力和长寿命成为功率因数补偿系统的目标。由于创新的金属化处理，聚丙烯膜在缠绕期间承受较少的应力。因此介质性能能够长期保存并且在电压和电流的作用下表现相当好的性能，可以达到4倍In的过载能力，更有效的自愈性和低的介质损耗使电容器拥有长达210000小时以上的寿命，并且运行温度大大降低。
2.督凯提低压电容器的结构原理
督凯提低压电容器是由数字式REGO控制器、电容器、滤波电抗器等原件组成。在实际应用中会根据现场负荷的不同，电抗器和电容器组的组合方式也不同。下面将逐一详细论述。
2.1 数字式REGO控制器
REGO控制器是微处理控制系统，可以根据负载吸收的无功功率自动控制电容器的投切。不仅提高可靠性和准确性的无功功率补偿，在结构和设计方面还是一个用户界面，它非常直观，适用于所有用户。这个新的微处理器还支持更高一级功能的实现，包括易于安装，需要的CT值参数值的设置。除了标准功能，控制继电器还有测量和保护功能，能将获得的数据进行传输并存储在PC上。在保护方面具有过压保护、过温度保护、谐波过载保护、功率因数补偿故障报警、欠压保护，所有保护都默认自动恢复，控制器会在报警30分钟后开始工作，也可以被制止，如图1所示。
控制器具有自动和手动两种操作模式。另外，通过“自动获取”功能可以自动获得每步的功率。而且，在程序的末尾，控制器还可以自动选择最合适的开关次序。选择一个用户程序，在许多可用的选项中选择，可以手动设置。通过这个功能，控制器可以更快速纠正系统的PF。实际上，基于实时功率测量功能和已知的单段无功功率，控制器可以计算出达到目标功率因数需要的无功功率，并且同时投入所需要的路数(两段之间的延迟只有设定的时间“T2”)。
2.2 电容器
自愈式电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。用来进行无功补偿兼滤波器的电力电容一般都是自愈式电容器，电压无功补偿装置一般采用全膜介质自愈式电力滤波电容器。低压补偿电容最好采用三相角接。
电容器的熔丝分为内熔丝和外熔丝两种，从图中可以看出，当线路发生故障后，外熔丝的电容器就切出线路，停止工作了。而内熔丝的电容器只会切除发生故障的那部分回路，对整体回路的补偿没有太大的影响。化工区的低压电容器选用的都是内熔丝的电容器，如图2所示。
2.3 滤波电抗器
滤波电抗器用于低压电容器柜中，与滤波电容器相串联，调谐至某一谐振频率，用来吸收电网中相应频率的谐波电流。低压电网中有大量整流、变流、变频装置等谐波源，其产生的高次谐波会严重危害主变及系统中其它电器设备的安全运行。滤波电抗器与电容器相串联后，不但能有效地吸收电网谐波，而且提高了系统的功率因数，对于系统的安全运行起到了较大的作用。
2.3.1 串联电抗器的选择
用作限制充电涌流和谐波电流。用作限制充电涌流时，涌流值通常按电容器额定电流的20倍计算，电抗率一般为0.1%-1%。用作限制谐波电流时，与接入电网的谐波有关。如电网的谐波为5次以上时，电抗率宜取4.4%-6%，如电网的谐波为3次及以上时，电抗率宜取12%。电抗器的额定电流应大于或等于电容器组的额度电流。一般选用空芯或半芯干式串联电抗器。
2.3.2 串联电抗器的连接
串联电抗器可接在电容器组的中性点或电源侧，对限制合闸涌流和抑制谐波电流的作用都是一样的。接在中性点侧，正常运行时电抗器所承受的电压低。可不受短路电流的冲击，可减少事故，运行安全，电抗器的价格也较低。串联电抗器接在电源侧，对承受电压和短路电流能力的要求就较高，电抗器的价格也较贵。因此，一般情况下推荐串联电抗器接在电容器的中性点侧。
3.电容器的故障处理
督凯提研发的新型低压电容器在化工厂是初次使用，但在使用过程中也遇到一些问题，如熔丝烧黑、控制器温度报警、电容器的频繁投切等现象。以下将详细论述几种常见故障：
3.1 电容器的频繁投切
电容器回路的接线方式采用FFI接法，功率因数投切的范围是0.85-0.95。在电容器使用的过程中，发现功率因数在0.95之间徘徊，造成了电容器回路的频繁投切，这样不仅会对回路造成冲击，还会损坏接触器。在初期，我们处理的方法只是调高功率因数的上限至0.98，在刚调完的一段时间内，电容器运行平稳，但时间一长，又会频繁的投切。为了解决电容器的频繁投切，将REGO控制器回路的接线方式改为F-N接法，通过计算可得：
假设安装容量为40Kvar，系统电压400V，额定电压500V
改造前：
电容器的有效输出容量=安装容量*(系统电压/额定电压)2
=40*(400/500)2
=25.6 Kvar
改造后：
电容器的有效输出容量=安装容量*(系统电压/额定电压)2
=40*(220/500)2
=7.744 Kvar
改造后每组电容器的有效输出容量变小了，为了满足线路补偿的要求，电容器就会多投几组来满足要求，这样既解决了电容器频繁投切的故障，又可以延长电容器的使用寿命。对于我们这种不是满负荷运行的电容器来说可以说是一举多得，如图3所示。
3.2 安装错误
因为调谐滤波电抗器在运行过程中用散热的形式消耗部分谐波电流以达到吸收谐波的目的，所以有一定程度的发热量（电抗器最高耐温180度）。补偿容量较大电抗器要在柜内安装电风扇以便和外界进行空气交换。但对于电容器来说，过应力和过热会缩短电容器的寿命（电容器工作温度范围-40—60）。所以为了将电容器的寿命达到最佳就要严格控制电容器的运行环境（温度、电压和电流）。电容器要置于空气流通的位置并且远离其它元件热表面的热辐射。当电容器被关在关闭的柜体内时，必须要有通风孔使柜内空气自由流通。为了保证过压力保护功能有效运行，顶部必须留至少30mm的空隙，并且用柔性导线连接，并且电容器之间至少留30mm。最重要一点，在配电柜布局时，应该把电抗器置于电容器上方，如图4所示。但在实际的安装过程中，由于安装错误，如图5所示，导致电容器无法运行。
3.3 电容器故障诊断
督凯提低压电容器的设计主要考虑的是使用者的人身安全，当电容器发生故障后，电容器内部的压力会将电容器的顶部涨开，将电容器的内部接线拉断，故障电容器就退出运行，这样就不会将事故扩大，也保证了人和设备的安全，环境的清洁。电容器故障示意图如图6所示。
4.结论
通过对督凯提低压电容器的结构介绍，对电容器的使用性能有了进一步了解，为以后在化工厂中的应用维护，及故障处理积累了更多的经验。
参考文献
关键词：电力系统 电力电容器 安装维护
中图分类号： F407 文献标识码： A 文章编号：
Abstract: in the power system, electric motors and other coil device used a lot, this kind of equipment except from the line made a part of the current work, but also from the line consumed part of inactive inductor current, which makes the line current to the extra increase the number.
Key words: power capacitor installation and maintenance
一、电力系统安装电力电容器原因
电力系统中，电动机及其他有线圈的设备用的很多，这类设备除从线路中取得一部分电流作功外，还要从线路上消耗一部分不作功的电感电流，这就使得线路上的电流要额外的加大一些。功率因数就是衡量这一部分不作功的电感电流的，当电感电流为零时，功率因数等于1；当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降。显然，功率因数越低，线路额外负担越大，发电机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大，这除了降低线路及电力设备的利用率外，还会增加线路上的功率损耗、增大电压损失、降低供电质量。为此应当提高功率因数。提高功率因数最方便的方法是并联电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不作功的所谓无功电流减小到一定的范围以内，补偿电力系统感性负荷无功功率,以提高功率因数,改善电压质量,降低线路损耗。安装电力电容器组来进行无功功率补偿,这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿,具有减少设计容量;减少投资;增加电网中有功功率的输送比例,降低线损,改善电压质量,稳定设备运行;可提高低压电网和用电设备的功率因素,降低电能损耗和节能;减少用户电费支出;可满足电力系统对无功补偿的检测要求,消除因为功率因素过低而产生的被处罚等优点。
二、电容补偿装置安装
1、电容补偿装置安装地点的选择，电容器室技术要求的确定及整个补偿装置安装质量的优劣，对安全运行与使用寿命影响很大，因其绝缘介质为液体，要求安装地点无腐蚀气体，保持良好通风的地点，相对湿度不大于80%，温度不低于-35度，无爆炸或易燃的危险。
2、额定电压在1千伏以上应单独设置电容器室，1千伏以下的电容器可设置在低压室内，补偿用电力电容器或者安装在高压边，或者安装在低压边；可集中安装，也可以分散安装。从效果来说，低压补偿比高压补偿好，分散补偿比集中补偿好；从安装成本及管理来说，高压补偿比低压补偿好，集中补偿比分散补偿好。低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。
3、电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。
4、电容器室应符合防火要求，不用易燃材料，耐火等级不应低于二级。油量300kg以上的高压电容器应安装在独立防爆室内，油量300kg以下高低压电容器根据油量多少安装在有防爆墙的间隔内或有隔板的间隔内。
5、高压电容器组和总容量30kvar及以上的低压电容器组，每相应装电流表，总容量60kvar及以上的低压电容器组，每相应装电压表，电容器外壳和钢架均采取接地。
三、电容器投退
1、根据线路上功率因数的高低和电压的高低投入或退出，当功率因数低于0.9、电压偏低时应投入电容器组，当功率因数趋近于1且有超前趋势、电压偏高时应退出电容器组。
2、发生故障时，电容器组应紧急退出运行，如：外壳变形严重或爆炸、起火冒烟，有放电点，异常噪音大，连接部位严重过热溶化等。
3、正常情况下全站停电操作时，先断电容器的开关，后断各路出线的开关，送电时先合各路出线的开关，后合电容器的开关，
4、全站事故停电后，先断开电容器的开关。
5、电容器断路器跳闸后不应立即送电、保险熔断，应查明原因处理完毕后送电，并监视运行。
6、无论高、低压电容器，不准带有电荷合闸，因为如果合闸瞬间电压极性正好和电容器上残留电荷的极性相反，那么两电压相加将在回路上产生很大的冲击电流，易引起爆炸。所以为防止产生大电流冲击造成事故，重新合闸以前至少放电三分钟。
7、检修电容器时，断开电源后，本身有放电装置的，检修工作人员工作前，应该人工放电。确保安全。
四、电力电容器运行及监护
1、电容器的正常运行状态是指在额定条件下，在额定参数允许的范围内，电容器能连续运行，且无任何异常现象。
2、并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不用超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。
3、正常运行的电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%
4、电容器正常运行时，其周围额定环境温度为＋40℃～－25℃，电容器周围的环境温度不可太高，也不可太低。如果环境温度太高，电容器工作时所产生的热量就散不出去；而如果环境温度太低，电容器内的油就可能会冻结，容易电击穿。电容器工作时，其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器的工作环境温度一般以40℃为上限，电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50～60℃。如果室温上升到40℃以上，这时候就应采取通风降温措施，现在很多大型工厂有安装空调进行降温，否则应立即切除电容器。
五、电容器保护
1、电容器装置内部或引出线路短路，根据容量采用熔断器保护。
2、内部未装熔丝高压10KV电力电容器应按台装熔丝保护，其熔断电流按电容器额定电流的1.5-2倍选择，高压电容器宜采用平衡电流保护或瞬动的过电流保护。
3、低压采用熔断器保护，单台按电容器额定电流的1.5-2.5倍选择熔断器额定电流，多台按电容器额定电流之和的1.3-1.8倍选择熔断器额定电流。
4、高压电容器组总容量300kvar以上时，应采用真空断路器或其他断路器保护和控制。
5、低压电容器组总容量不超过100kvar时，可用交流接触器、刀开关、熔断器或刀熔开关保护和控制，总容量100kvar以上时，应采用低压断路器保护和控制。
六、电容器故障判断及处理
1、电容器轻微渗油时，将此处打磨除锈、补焊刷漆修复，严重应更换。
2、由于套管脏污或本身缺陷造成闪络放电，应停电清扫，套管本身损坏要更换。
3、电容器内部异常声响严重时，立即停电更换合格电容器。
4、当电容器熔丝熔断，查明原因，更换相应熔丝后投运。
5、如发生电容器爆炸事故，将会造成巨大损失，因此要加强对电容器定期清扫、巡检，注意使电压、电流和环境温度不得超过厂家规定范围，发现故障及时处理。
从以上可以看出，电力电容器具有无功补偿原理简单、安装方便、投资小,有功损耗小,运行维护简便、安全可靠等优点。因此,在当前,随着电力负荷的增加,要想提高电网系统的利用率,无功补偿技术是提高电网供电能力、减少电压损失和降低网损的一种有效措施，通过采用补偿电容器进行合理的补偿,是能够提高供电质量并取得明显的经济效益的。
参考文献：
青岛劳动局编《电工安全作业技术》
【关键词】提高；无功功率；应用
目前我国电力供应受一次能源涨价的影响，电能价格再三上调，电费占产品成本的比例逐年递增，给市场经济下的企业管理带来了一定难度。低功率因数、低负荷、低效率等浪费电能的现象普遍存在，如何节约电能、降低产品成本、提高企业经济效益已成为企业一项重要工作。
据统计，国供电网的总损耗中，仅低压电网就占50-60%，特别是地方企业和乡镇办企业，建厂时由于资金限制，有相当一部分没有按照设计要求施工，在施工中以大代小、以简代繁，手头有什么材料和设备就地使用，不顾违反规程，造成了低压电网不符合规程要求，更增加了低压电网的损耗，因此，如何降低低压电网的损耗是节电降耗、提高经济效益的关键，也是改善低压电网运行参数的需要。
在企业电力系统中，用电负荷90%以上都是电动机，造成无功损耗80%以上都是动力设备。因此，要提高功率因数来降低无功损耗，改善电力系统运行参数的主要方法就是电容器补偿的方法。
1.补偿原理
众所周知，感性负荷电流是由有功电流及无功电流两个部分合成的电流。
电动机的有功电流是为拖动负载而作功的，而无功电流是用来产生磁场的励磁电流和电动机的一、二次漏磁电流。由于无功电流必须存在，因此要从电源索取两部分功率（有功功率和无功功率），方能满足电动机的工作要求。这样就增加了供配电设备的容量，增加了电网的负担，减少了电网的输出能力，同时还增加了电能的损耗。
电动机并联电容器之后，使功率因数得以提高，减少了电源输入的无功功率，可用向量图加以说明，见图1和图2。
从向量图上可以看出，并联电容器之后，通过电容器的电流Ic超前于电压U 90度，它可以抵消一部分滞后于电压U 90度的电感电流IL，使相角由￠1变成￠2，将功率因数由COS￠1提高到COS￠2，使合成电流由I1变为I2，功率也是如此变化。这时，I2
2.补偿方式的选用
2.1高压补偿
高压补偿一般在10KV以上母线侧，利用高压电容柜进行补偿。这种补偿的优点是补偿集中在高压室内，便于管理和维护，适合于农村电工技术水平低、不会维护的地区。缺点是无功功率仍需要在线路中输送，降低了补偿效率。同时，高压电容柜造价高、投资大。
2.2低压集中补偿
一般是在0.4KV侧母线上采用电容器自动补偿和电容器分期补偿的方法，这种方法适合于单台电机容量小而且多的系统及现场条件差、无法装置电容器的场所。优点是，可以在低压室中集中控制，随时监控功率因数的变化，随时调整电容投入量，最大限度地提高功率因数。适应现场条件不允许装置电容器的场所，如防爆、潮湿、腐蚀气体严重等场所。缺点是投资大，系统仍需输送无功功率。
2.3就地补偿
就是在电动机跟前与电动机并联电容器，使用同一起动设备，停机时，电动机定子线圈即为电容器的放电线圈。优点是：无功功率就地补偿，系统无需输送无功电流，相应提高了系统负荷能力。缺点是：补偿点多，不便于管理，特别是电机容量小时，电容器无处放置不安全，防爆、潮湿、腐蚀，严重的场所无法采用就地补偿。
我厂六个低压室均设在负荷中心，现场条件差，机、炉高温，球磨车间粉尘大。另外，虽然有很多大容量的电机，但还有很多是20KW以下的小型电机，并且都是集中控制，根据我厂的实际情况，我们采取了集中和就地相结合的补偿方法，取得了较好的效益。
2.3.1就地补偿
我们在75KW以上的电动机就地安装了电容器补偿，使较大电机就地补偿无功电流，减少了无功电流在系统中的输送，从而降低了电流密度和导线的温升，不但降低了电能损耗，而且提高了安全系数。
2.3.2集中补偿
在就地补偿的基础上，在六个低压室安装了10台电力电容器自动补偿装置，在生产中，在就地固定补偿的基础上，各低压室的电力电容器柜投上后，可以根据电力负荷的变化，自动投切电容器，保证功率因数始终控制在最佳参数。通过两个生产期运行，电容器柜及控制设备没出现事故。全厂电力系统事故率下降了60%，更重要的是节能效益显著。
我厂现运行汽轮发电机组，投入了电容器后得到了下列效益：
A由于无功由电容供给，发电机少发了无功功率，所以发电机轴功率降低了，就等于减少了汽轮机的出力，对汽轮机带来了效益。
B电容采取就地补偿，所以无功电流不用在发电机和电动机之间输送了，减轻了输电线路的负荷，输电线路、开关等安全运转率提高了，这种效益无法估量。
3.安装后的检查
（1）母线联接严格按照电容柜的色带相序（黄—A、绿—B、红—C）接线，否则要调整低压室母线位置。
（2）校对功率因数表电压接线和电流接线相序是否符合要求。
（3）检查电流互感器一次与二次绝缘状态，绝缘低的要进行检查。
（4）断开主开关，单独送操作保险检查有无异常情况。
（5）检查各部接线是否紧固，并进行处理。
4.运行时注意事项
（1）电力电容器自动补偿柜要根据电力负荷递增情况，逐渐投入电容器柜，在功率因数稳定情况下，用一台电容器自动补偿柜作调整用，其它柜都切到手动位置。
（2）建立电容器自动补偿柜运行日记，每两小时检查一次运行情况，记录功率因数、各相电流及各点温度参数，发现电流表不平衡度达到5%时，应进行检查。
（3）发现电容器漏油、温升高等要及时处理，防止事故蔓延。
异步电动机功率因数很低，在电网负荷中异步电动机所占的比重较大，是城乡电网的主要无功负荷。它使各级网损也相应增大，尽管在各级变电所、配电变及各厂矿企业内均装有集中无功补偿装置来提高功率因数，减少电网线损，但集中补偿不仅无法降低低压电网的线损，而且价格较贵。特别是在乡镇，随着乡镇经济的发展，小型家庭式的生产方式在各地较为普遍，加上用户分散，低压网络较长，采用集中无功补偿，仍不能降低低压电网的线损。低压电网的高线损率对正在实施的城乡电网同网同价政策带来困难，因此，必须对乡镇家庭的异步电动机推广低价的就地无功补偿。三相低压异步电动机就地无功补偿就是一台与异步电动机特性相配合的电容器直接并联于该电动机，其保护仅利用原异步电动机的保护，不需要外加其它保护装置。 为实施城乡电网同网同价，应大力推广异步电动机就地无功补偿，建议电容器制造厂家应生产与异步电动机相配套的产品。
2、三相低压异步电动机就地无功补偿的好处
用三相低压异步电动机就地无功补偿有以下好处：①简单、价低。因为只是在电动机上并联一台合适的专用电容器就可，不需要外加其它保护装置，便于推广；②不仅能提高低压电网的功率因数，降低了线损，同时也提高了供电电网的功率因数，降低了配电网线损；③对用户来讲，节约了内线损耗，减少电费，同时可以不会因功率因数不合格而罚款（这对各厂矿企业内的异步电动机也同样）。装置三相低压异步电动机专用无功补偿电容器，具有较好的经济效益；④提高了低压线路的功率因数，减少末端电压波动，改善了用户的电压，提高了电压质量，也增加了产品数量及质量；⑤因为补偿电容器随电动机投切，只要补偿的电容器容量配置适当，不存在无功过补偿，有较为理想的补偿效果。
用三相低压异步电动机就地无功补偿是一种经济、简单、高效、可靠的无功补偿方法，应在广大的乡镇和工矿企业推广。为什么一个合适容量的电容器可以与异步电动机直接并联，而不需要外加其它保护装置，仅利用原异步电动机的保护就可，而且是一种经济的无功补偿。这是因为：
①异步电动机在运行时所需要的无功功率从异步电动机的等效电路中可知由两部分组成：一部分是励磁支路所需的无功功率；另一部分是负荷支路所需的无功功率。小容量的异步电动机主要是励磁支路所需的无功功率，当负荷从由零到满载时，其变化很小，随负荷的增加而略有下降；而负荷支路所需的无功功率随负荷增加而增加，其值一般要比励磁支路所需的无功功率要小，异步电动机容量越小，相对的比例也越小。小容量的异步电动机从空载到满载，其总的无功功率的变化不大。
异步电动机随着容量的增大，从空载到满载所需的总无功功率变化相应加大，因此，对低压异步电动机的无功补偿，其并联电容器在运行时的实际补偿容量，只要能补偿其励磁功率，就能使异步电动机运行的功率因数在负载率从40%～100%都有较高值（0.9以上），而低负载时，其功率因数虽不能达到0.9左右，但由于所需的无功功率量很小，因此产生的线损不大，而比无补偿时降低了很多。
②由于异步电动机本身就是很好的放电线圈，所以在异步电动机外加电源电压失去时，三相低压异步电动机专用无功补偿电容器可以向异步电动机放电，使电容器端电压很快下降到零，在电网电压复现（电网“重合闸”成功）时，就不会出现过电压。因此，异步电动机与电容器并联之间不能加装熔断器保护或开关，异步电动机与电容器应同时投入或断开。
③由于并联电容器在异步电动机的额定电压下，所产生的无功功率小于异步电动机在额定电压下空载时需要的励磁功率（略小于空载无功功率）。当电压上升时，电容器所产生的无功功率随电压的平方增加，而异步电动机因铁芯的磁饱和，其需要的无功功率增加将大于电容器的无功功率增加；当电压下降时，异步电动机和电容器的无功功率几乎都将随电压的平方下降。因此，并联电容器的补偿容量在运行时所产生的无功功率，总小于异步电动机的不同负载下所需的无功功率。因此，不会产生过补偿。
④由于电容器的无功功率比补偿异步电动机空载无功功率要略小于一点，也就是说仅为励磁功率，因此，也就不会产生异步电动机的自励现象。
从上可知，只要电容器仅补偿异步电动机的励磁功率，就不会产生异步电动机的自励磁现象。
⑤对于家庭式的异步电动机采用三相低压异步电动机就地无功补偿的经济性是明显的，因为它比其他复杂的无功补偿要便宜得很多。就是对无功负荷仅为异步电动机的工矿、企业等也是经济的，因为虽然它装置的总无功容量要为集中的无功装置的3～4倍，但集中无功补偿装置的单位容量的费用却为单台电容器的4～6倍左右，异步电动机就地无功补偿总费用要比集中的无功补偿装置少。而且用三相低压异步电动机就地无功补偿电容器可降低工矿、企业内的低压电网损失，节约了能源，减少了电费支出。
【关键词】电力电容器；无功补偿
由于经济的不断发展和用电负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率；降低有功功率的输出；影响变电、输电的供电能力；降低有功功率的容量；增加电力系统的电能损耗；增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。
目前，在110kV及以下的电网中，常安装电力电容器组来进行无功功率补偿，这是一种实用、经济的方法。而采用无功补偿，具有减少设计容量；减少投资；增加电网中有功功率的输送比例，降低线损，改善电压质量，稳定设备运行；可提高低压电网和用电设备的功率因素，降低电能损耗和节能；减少用户电费支出；可满足电力系统对无功补偿的检测要求，消除因为功率因素过低而产生的罚款等优点。
1.电力电容器的补偿原理
电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上，能量在两种负荷间相互转换。这样，电网中的变压器和输电线路的负荷降低，从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下，供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此，电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前，采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。
2.电力电容器补偿的特点
2.1优点
电力电容器无功补偿装置具有安装方便，安装地点增减方便；有功损耗小（仅为额定容量的0.4%左右）；建设周期短；投资小；无旋转部件，运行维护简便；个别电容器组损坏，不影响整个电容器组运行等优点。
2.2缺点
电力电容器无功补偿装置的缺点有：只能进行有级调节，不能进行平滑调节；通风不良，一旦电容器运行温度高于70℃时，易发生膨胀爆炸；电压特性不好，对短路稳定性差，切除后有残余电荷；无功补偿精度低，易影响补偿效果；补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。
3.无功补偿方式
3.1高压分散补偿
高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的，用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。
3.2高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站10kV高压母线的补偿方式；电容器也可装设于用户总配电室低压母线，适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所，用户本身又有一定的高压负荷时，可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切，可合理地提高用户的功率因素，利用率高，投资较少，便于维护，调节方便可避免过补，改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。
3.3低压分散补偿
低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近，以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗；可减少线路的导线截面及变压器的容量，占位小。缺点是利用率低、投资大，对变速运行，正反向运行，点动、堵转、反接制动的电机则不适应。
3.4低压集中补偿
低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。
4.电容器补偿容量的计算
无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定，其计算公式如下：
QC=p（tg?1-tg?2）或是QC=pqc（1）
式中：Qc：补偿电容器容量；
P：负荷有功功率；
COS?1：补偿前负荷功率因数；
COS?2：补偿后负荷功率因数；
qc：无功功率补偿率，kvar/kw；
5.电力电容器的安全运行
5.1允许运行电流
正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。
5.2允许运行电压
电容器对电压十分敏感，因电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘会加速老化，寿命缩短，甚至电击穿。因此，电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时，须采取降温措施。
5.3谐波问题
由于电容器回路是一个LC电路，对于某些谐波容易产生谐振，易造成高次谐波，使电流增加和电压升高。且谐波的这种电流对电容器非常有害，极容易使电容器击穿引起相间短路。因此，当电容器在正常工作时，在必要时可在电容器上串联适当的感抗值的电抗器，以限制谐波电流。
5.4继电保护问题
继电保护主要由继电保护成套装置实现，目前国内几个知名电气厂家生产的继电保护装置技术都已经非常成熟，安全稳定、功能强大。继电保护装置可以有效的切除故障电容器，是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。主要的电容器继电保护措施有：①三段式过流保护；②为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护；③为避免系统电源短暂停投引起电容器瞬时重合造成的过电压损坏而设置的低电压保护；④反映电容器组中电容器的内部击穿故障而配置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护。
5.5合闸问题
电容器组禁止带电重合闸。主要是因电容器放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。所以，电容器组再次合闸时，必须在断路器断开3min之后才可进行。因此，电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。
一些终端变电站往往配置有备用电源自动投切装置，装置动作将故障电源切除，然后经过短暂延时投入备用电源，在这个过程中，如果电容器组有低压自投切功能，那么电容器组将在短时间内再次合上，这就会发生以上所说的故障。所以，安装有备用电源自动投切装置的系统与电容器组的投切问题，应值得充分的重视。
5.6允许运行温度
电容器正常工作时，其周围额定环境温度一般为40℃～-25℃；其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，不应超过55℃。因此，应保持电容器室内通风良好，确保其运行温度不超过允许值。
5.7运行中的放电声问题
电容器在运行时，一般是没有声音的，但在某些情况下，其在运行时也会存在放电声的问题。如电容器的套管露天放置时间过长时，一旦雨水进入两层套管之间，加上电压后，就有可能产生放电声；当电容器内缺油时，易使其套管的下端露出油面，这时就有可能发出放电声；当电容器内部若有虚焊或脱焊，则会在油内闪络放电；当电容器的芯子与外壳接触不良时，会出现浮动电压，引起放电声。
一旦出现以上几种出现放电声状况，应针对每种情况做出处理，即其处理方法依次为：将电容器停运并放电后把外套管卸出，擦干重新装好；添加同种规格的电容器油；如放电声不止，应拆开修理；将电容器停运并放电后进行处理，使其芯子和外壳接触好。
5.8爆炸问题
关键词:柱上综合配电箱 传统柱上综合配电箱 功能 比较优点
中图分类号:TM642 文献标识码:A 文章编号:1672-3791(2011)09(a)-0143-01
农村柱上配电箱因体积小、占地少、造价低,而在农村被广泛采用,普通的综合智能配电箱外壳一般由不锈钢制成,内部由一台配变综合测控装置和多台低压电力电容器。交流接触器,电子开关和保护器件等散装而成。由于长期挂装在柱上,特别是夏天时,箱内温度一般会达到60°C以上,影响内部电气原件的工作性能,从而影响整个产品的可靠性。本文介绍一种新型的综合智能变电箱外壳采用SMC板型压而成,质量轻盈,内部通风较好,由一台配变综合测控装置和数台智能式电容器模块在箱内积木式组装而成。产品结构简洁,体积小,容易实现标准化,规范化。
该配变箱集低压输出。补偿。电能计量和配变参数记录为一体,适用于柱上变台的电杆上安装使用,对低压负荷实现动态无功自动补偿,对每回路配变输出始端都安装了漏电保护装置,具有电能分配。电能计算。数据采集。电压监测。过流保护。低压防雷。断电保护及无功补偿等功能,也适用于相应的现场配电控制,还可以作为其他配电设备的配套辅助装置。
1 结构特点
配电箱主要由箱体构件。进线计量单元。控制单元。出线单元及无功补偿单元组成。
1.1 箱体构件
主要由SMC板型压而成的外壳及安装梁组成,安装梁采用2.0镀锌板制成,针对相应的柱上变压器容量,容易实现标准化。规范化生产。
1.2 进线计量单元
可根据用户要求,配置相应的计量单元。
1.3 控制单元
采用配电综合测控装置,可测量配电三相电压,电流,功率因数,有功功率,无功功率,有功电量,无功电量以及谐波分量的实时值。
可统计电压,电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率,谐波分量,有功电量,无功电量的整点值;每日电压,电流,有功功率,无功功率,功率因数,频率,谐波的最大值和最小值;每日停电时间,来电时间,电容器累计投运时间,动作次数,有载分接开关的动作时间动作次数,统计数据可保存二个月,不因停电消失或变异。
可采集电容器的投运,退运状态信号,有载分接开关的档位信号,保护动作的类型信号,电源失压信号设备自检性故障信号和外设的状态信号。
具有系统过电压,欠电压,过谐波,零序过电流等保护,保护动作时闭锁控制输出。
可按用户要求控制功率,时段目标,输出方式为继电器触点输出,输出容量为AC5A/380V可实现电压无功综合控制(VQC),主画面为电压无功综合自动控制动态图,采用模拟控制理论以最少动作次数获取最高的电压合格率和最佳的节能效果。
具有遥测,遥控,遥信,遥调功能,配备RS-232,485口接口,蓝牙模块,红外模块,GPRS模块和网络模块。装置红外模块配合红外抄表器,可读取装置中的实时数据,但无数据保存功能,装置内储存了二个月的运行参数及其分析统计信息,可以使用抄表器与装置之间采用通信方式读取,装置具有RS-232通信接口,可将通信接口与装置的通讯接口连接可读取装置内的所有信息。装置可以配置GPRS通信模块,进而建设配电管理自动化系统,实现无功优化分析与控制,电能量与线损统计分析,电能质量监测与统计分析等功能。
1.4 出线单元
采用相应的漏电保护断路器进行相应的电能分配。
1.5 无功补偿单元
采用相应的刀熔开关保护,其核心部件为智能式低压电力电容器,该电容器是以二台或一台低压电容器为主体,采用微电子软硬件技术,微型传感技术,微型网络技术和电器制造技术等最新技术成果,将其智能化,实现低压无功补偿功能和使其能够可靠工作,使用方便的零投切,保护,测量,信号,联机等系列功能,与配电综合智能测控装置联合使用,形成完美的配电监测与无功补偿设备。
配电箱按三相五线制设计,接地与零线分开,箱体有可靠的接地装置,配电箱采用保护电路,实现防漏电保护。所有电器元件的金属外壳以及金属手操机构均采用金属螺钉和导线连接于已经接地的镀锌金属构件上。
2 与常规配电箱的比较
2.1 功能
常规的配电箱功能由配电综合测控装置决定,而本产品功能由配电综合测控装置和智能低压电力电容器模块两者的综合,智能电容器模块具有过温(反应工作电压,环境温度,电源谐波和本身漏电流等因素对电容器的影响)和过流,断相,三相不平衡等保护。测控装置一旦故障后,智能式电容器模块能够自成系统工作,仍能基本实现低压无功自动补偿功能,实现对控制器,电容器,接触器,电子开关等元部件的故障自诊断。
2.2 标准化
常规配电箱产品结构复杂,体积大,标准化规范化困难,本产品结构简洁,体积小,容易实现标准化,规范化。
2.3 生产
常规配电箱产品流水化生产困难,质量不容易保证,生产成本高,该产品流水化生产容易,可形成规模化生产,降低生产成本,提高产品质量。
2.4 配置
常规配电箱一旦形成后,其配置的调整和无功补偿容量的优化十分困难。本产品可以根据情况和变化灵活配置,例如可以只配置配变综合测控装置,用于配变的监测,日后可根据需要在配置智能式电容器模块;可以只配置智能式电容器模块,实现基本的低压无功自动补偿,日后在根据需要增配配变综合测控装置;智能式电容器模块可以现场调整,达到无功补偿的优化配置。
2.5 可靠性
常规的配电箱中的配变综合测控装置是整机的可靠性的瓶颈,测控装置故障,则整机失灵。而本产品在配变综合测控装置故障后,智能式电容器模块可自成系统工作,实现低压无功自动补偿功能,个别智能式电容器模块故障后自动退出,并不影响其余工作。
2.6 可维性
常规配电箱整体技术难度相对较大,故障诊断和现场处理比较困难,所需时间较长,本产品故障自诊断功能强,现场故障查找容易,组件为全插拔式,调换,装卸容易简单。
2.7 经济性
常规配电箱产品为整体性设备,可按远景需要配置,为一次性投资。本产品为积木式组件设备,可按当前的需要和经济能力配置,日后可逐步增加配置,实现分次投资。
关键词：低压网络无功补偿
山西省平顺县水电集团公司负责对全县水电自供区2乡1镇3.5万人口的农村电网进行全面改造，要求在2002年6月底以前完成。过去，该农村电网中，由于负荷的不确定性，在春、秋收耕季节和浇地用电时段，负荷很重，而平时0～8时和白天基本无负荷，供电质量极不正常，用户端电压很不稳定，甚至使一些低压动力用户无法工作，老百姓颇有怨言。因此，在农网改造及施工中提高供电质量，提高用户端的电压和功率因数COSφ，是一个要解决的重要问题，决定进行低压无功补偿。
一、低压无功补偿的概念
低压无功补偿是指在配电变压器低压400(380)伏网络中安装补偿装置，包括随机补偿、随器补偿、跟踪补偿几种方式。
随机补偿：随机补偿就是将低压电容器经过熔断器与电动机并接，通过控制，保护装置与电动机同时投切。
随器补偿：随器补偿是将低压电容器经过熔断器固定接在配电变压器低压侧，以补偿变压器的励磁及漏磁无功损耗。
跟踪补偿：跟踪补偿是指以无功补偿投、切装置作为控制保护装置，将低压电容器组并接在大用户400伏母线上。这种补偿方式，相当于随器补偿的作用。另选几组低压电容器作为手动或自动投切，随时补偿400伏网络中变动的无功负荷。
二、农网无功负荷浅析
在我们现有10千伏送电系统中，往往是一条线路接有几台或十几台甚至二、三十台容量大小不等的配电变压器。由于用户分散，变压器容量又很小，75千伏安以下的变压器占70%以上，而且多数变压器每天有近15个小时接近空载运行，少数在额定容量的20%～40%之间运行，每逢栽插或收割季节，会出现无功不平衡。
在上述网络状态下，原有农网用户中，10千伏线路送出端或配电，变压器用户均没有配置补偿装置，致使10千伏送出端功率因数COSφ值很低。其主要原因是众多的小容量配电变压器时常在低负荷下运行，众多配变的空载及漏磁损耗、家用电器的无功耗用迭加起来占据了10千伏线路送出的大量无功功率，致使COSφ值达不到规定要求，线损也大大增加。
三、对功率因率COSφ值的要求
根据水电部《电力系统电压和无功电力技术导则》的规定和农网改造的技术要求，电力用户的功率因数应达到下列规定：
1．高压供电的工业用户和高压供电装有带负荷调整电压装置的电力用户功率因数为0.90以上；
2．其他100千伏安(千瓦)及以上电力用户和大、中型电力排灌站，功率因数为0.85以上；
3．趸售和农业用电，功率因数为0.80以上。
经过努力达不到以上规定者应装设必要的补偿装置。
原水电部《供用电规则》规定：高压供电的用户必须保证功率因数在0.9以上，其他用户应保持在0.85以上。
四、几种无功补偿方式的优劣比较
对于10千伏供电系统，在变电站10千伏母线上装设集中补偿方式的并联电容器组，只能增大变压器与10千伏母线之间及上一级电压等级线路的功率因数，对10千伏母线上首端的功率因数COSφ值不能改变，线路上各配电变压器所提供的无功功率仍需从这里送出，各送出线路上的线损不能降低。所以，对于10千伏供电系统的无功补偿，最好选择随线路上配电变压器装设低压无功补偿装置，进行分散补偿方式。这种方式易于根据无功负荷需要选择补偿容量，具有“哪里缺在哪里补，缺多少补多少”，都能把10千伏及其上一级电压等级的线路线损降低一部分的特点，且补偿效果好，经济效益高。
在农网10千伏线路上，“T”接变压器一般较多，且变压器“大马拉小车”的现象极为普遍，多数时段接近于空载运行，10千伏线路首端的功率因数COSφ值一般只有0.5～0.75。配电变压器的供电范围多以自然村为单位，一个村有一、二个动力加工作坊和电灌站，在上述情况下宜采用随器和随机补偿方式，即在变压器低压侧按空载电流计算选择并联电容器补偿，在加工作坊按电动机容量计算选择并联电容器补偿。补偿电容器采用手动投切方式，可大大降低投资(每千乏约30多元)。只有大范围的无功分散补偿，才能降低农网线路的线损，降低农村电价。
对于农村排灌站的用电特点，一是“季节性强”，每年用电累计时间为1～2个月。二是“电动机单机容量大”，一般为30～80千伏安。三是由于用电时间短，不重视无功需量，都没有装设补偿装置。另外农村众多的排灌站同时投运，造成系统无功电量不平衡。这些排灌站应根据电机容量计算选择并联电容器随机补偿，促进无功就地平衡。
五、补偿装置的接线
装置测量点的接线，主要是补偿装置的电容器组和电流的引入点，特别是电流的引入点，在实际接线中往往被忽视。电容器组的引入点，是指电容器组的总进线在被补偿系统中的“T”接点；电流的引入点，是指补偿装置使用的电流互感器在被补偿系统中的安装点。正确的方法是：以负荷的供电电源为参考点，电流互感器的安装点必须在电容器组的总进线“T”接点电源之间，即电流互感器测量的电流必须包含流过电容器组的电流。否则，在电容器分组投、切状态中，无功补偿装置测量显示的有功、无功功率和COSφ值都不会变化，造成无功补偿装置投、切效果无法判断。
关键词：低压电网；无功补偿；分析
前言：
电压质量不仅是电能质量的指标，也是与电网中无功功率有着密切联系。对于低压电网，其中大多数用电设备都是感性负载，造成其功率因数特别小，容易对线路和配电变压器造成影响，要想提高功率因数，需要理由无功补偿技术，这种技术可以有效减少电能的损耗。在各级网络和输配电设备中，无功功率都会产生损耗，而低压电网中的损耗最为大，合理使用无功补偿设备可以将这种损耗降低，大大提高了电能使用效率和经济效益。
一、低压电网中的无功补偿含义
低压电网中的无功补偿主要是针对低压电网供电设备功率因数低，无功功率损耗大而进行的补偿，以此减小损耗，提高供电设备的供电效率，改善用户用电环境。对于不同情形的低压电网应用不同的无功补偿方式和补偿设备，可以极大提高供电效率，减低电能损耗，提高电网质量和稳定性。
二、低压电网中无功补偿的必要性
1.无功补偿是稳定低压的必然选择
在电网传输过程中的重要条件是电压的稳定，同样也是电力输送质量不可缺少的重要方面。如果利用无功补偿进行电流的输送，就可以达到电压稳定，降低输送过程中的电能损耗。
2.无功补偿是企业开支节流的有效途径
我国电价的制定主要根据企业功率因数规定达到的数值大小并按照数值的大小进行电费收取。许多企业对供电机器设备的节能保养也特别注重，这样可以达到减少开支的目的。无功补偿技术的运用可以帮助企业对运行的机器设备进行保养，减少机器设备运行过程中的损耗，极大的减少了供电企业不必要的开支，加大了经济效益。
3.无功补偿能够稳定电塔
对电压损耗进行计算，发现损耗几乎全部是输送无功负荷产生，导致电压稳定中功率有着不可替代的作用。在实际的电压传送中，减少无功功率不仅仅能够保持电压稳定，同时也可以保证大型电动机的顺利启动运转。
三、低压电网的无功补偿要求
1.同机补偿，减少损耗
在进行低压电容器与电动机连接之后进行输电，这样可以使两个机组共同工作，减少降低电流输送过程中的损耗，又可以加强电流工作效能，达到无损耗值要求。
2.用器补偿，弥补损耗
利用低压保险将低压电容器和配电变压器进行连接，这样一方面使配电变压器空载无功能得到补偿，而另一方面可以使变压器在运行过程中的损耗得到一定的弥补。
3.随时补偿，稳压供给
将无功补偿投切装置作为补偿过程中的控制保护装置，低压电容器组的补偿大多数用在大用户0.5KV左右的母线上。这样不仅可以使这两种补偿得到满足，同时还可以达到稳定电压的效果，有效的保护了电器不受损坏。
四、低压配电网无功补偿的方法
对于提高功率因数，我们常采用低压无功补偿技术的方法主要包括：随机补偿、随器补偿以及跟踪补偿。
1.随机补偿
把电动机以及低压电容器组进行连接一起，并运用控制和保护装置和电机一起进行投切即为随机补偿。其使用范围大多数是为电动机的无功消耗，其主要是给电动机补励磁无功，此种方法的运用可以在一定情况下减轻用电单位的无功负荷。其优点主要表现为：在用电设备进行运行状态后，无功补偿随之开始运行补偿；同时用电设备停止运转后，无功补偿也随之停止补偿，而且在再次运转时不用重复调整补偿容量。对于投资、占地空间、安装以及维护等方面无功补偿也具有很大的优点。
2.随器补偿
随器补偿实质上是指借助低压保险，对配电变压器进行二次侧接入低压电容器，对于这种补偿方法，对变压器的空载无功可以进行有效的补偿。
对于配电变压器在空载或者是轻载时的无功负荷是由变压器的空载励磁无功决定的。配变空载无功是作为用电单位无功负荷的重要组成部分，而对于轻负载的配变压器中，因为配变空载无功的占据会损耗大量的电能，会导致电费单价的上涨。对于这种补偿方式的优点主要为：对于配变空载无功可以进行很好的补偿，而且可以很好的限制农网无功基荷；同时还具有维护简便和安装方便等优势。
3.跟踪补偿
将低压电容器补偿在大用户的0.4KV母线上即为跟踪补偿，利用无功补偿投切装置作为控制保护装置，而对于配变用户适合使用这种补偿方式的主要是在100kvA以上的大用户。
这种补偿方式可以与随机补偿以及随器补偿这两种补偿方式进行互换，并且其补偿效果也十分显著，运用相对于也十分方便灵活，对于使用寿命和维护上跟踪补偿也有着其他两种所没有的优势。但是其保护装置相对于复杂，其投资业相对于较大。
五、无功补偿对电网的影响
1.降低电网线路损耗
对于电力线路上有功功率的损耗其与功率因数的平方形成了反比，增大电力线路的功率因数，就会达到将达电力线路的有功损耗，也会减少电能在传输过程中的损耗。
2.降低电网的功率损耗
增加无功补偿的能量增加，就会使电网发送的无功功率减少，使电网和变压器中的功率达到降低功率损耗的目的，大大提高了供电效率。
3.降低电网的电压损耗
运行无功补偿后，可以减少电力网的无功功率，此也会导致电力线路中电压损耗的降低，使得使用户一端的电压质量得到大大的提高。
4.增大电网输出的有功功率
我们根据视在功率和电网中有功功率之间关系得知，在功率不变的情况下，功率因数会增大，相应的电网输出有功功率也会得到增加，由此得到电网功率中有用功率比例较大。
六、无功补偿需要注意的问题
1.防止过补偿
使用错做电容器对电动机进行补偿，但是在切断供电电源以后，电动器还会因为惯性原因自行运转一会，此时断电后电容器放出的电流就会成为励磁电流，使电动机的磁场得到自励，此时向系统倒送的电压无功，多余的无功功率使得运行电压提高，严重威胁设备安全，加大网络损耗，反而会使节能效率成为反作用。
2.功率因数补偿要合理
根据一些列数据显示，如果将功率因数从0.9提升至1.0，其所用补偿容量与0.8提升至0.9的补偿容量几乎相等，但是前者电能损失仅仅是后者损耗的一半。因此对于补偿度不能一味的强求高补偿，应该根据投资效益采取合理的补偿度。而补偿后功率因数在0.9至0.95则为正确补偿度。
3.防止产生谐振
当供电线路遇到谐波源时，需要采取增加电抗器的方式，这样才可以保证电容器不会因此受到影响而导致损坏。
4.防止过电压
当电容器的补偿容量过量时就会导致电网电压升高，随之导致电容器的损坏，根据国标的规定显示，工频长过电压值的额定电压其极限为1.1倍电压。
七、结束语
对于电网中变压器和其他供电设备在电能传输过程中合理使用无功补偿可以有效降低电能的损耗，提高电能的使用效率和电网的传输效率，但是如果存在补偿度过高或是其他原因时就会造成额外的电能损耗，可能超过未使用无功补偿的电能损耗，因此在使用无功补偿时，要合理进行功率因数的增加，使其达到合理，有效保证减少电能的损耗，达到最佳的经济效益。
参考文献：
[1]苏以确.浅析电力系统低压电网的无功补偿[J].技术与市场，2011（8）.
关键词：10KV配电网无功补偿配电系统设计应用
近年来，随着社会经济的迅猛发展，人民生活水平不断提高，城市化建设正如火如荼地进行着，各种小区楼盘、商场、宾馆、办公楼等民用建筑大量兴起，以致电力需求不断增长，电力系统负荷功率，谐波源和负载不平衡造成的影响增在日益增加。但是传统的用电负荷多为功率因素较低的单相电感性负荷，其在电网中滞后无功功率的比重较大而且波动较大，因此，传统的方法已远远不能满足电力系统的要求。同时，随着超大功率半导体器件、电力电子应用技术和控制技术的发展，无功补偿和电网谐波治理新技术有了较大的发展，尤其是静止式无功补偿器的发展。本文结合笔者多年的实践经验，在低压系统的负荷中提出以串联谐振注入式有源滤波器为基础的无功和谐波综合补偿方案，以满足不断增长的电力需求。
配电网10KV中低压线路无功补偿装置的设计
1、无功补偿装置的设计要求及原则
无功补偿装置的设计要求及原则是：1）运行中的智能无功补偿控制器要保证线路系统稳定，保证没有振荡现象出现，同时又要能兼顾补偿效果；2）电容器自由选择并组合，尤其是配电系统三相中的每一相无功功率的大小可以智能选择电容组合，如循环切投、智能切投；3）无谐波，控制器应具备抗干扰、缺相保护、闭锁保护等功能和辅助接点，以保证其工作期间的低能耗及避免对电网产生冲击；4）智能低压复合开关应能实现过零投入和过零关断，同时还要保证开、关时的无通流；5）要求投资少，安装方便又能产生较好经济效益。
无功补偿方式的选择
哪需要无功就在哪补偿从而使整个系统都不传输无功电流，这是理论上的最好的无功补偿方式。但实际电网中由于变压器、输电线路及各种负载都需要无功，所以这种最好的补偿方式是不可能做到的。因此，实际电网中就补偿装置的安装位置有以下几种补偿方式：①用户负荷的就地补偿；②负荷侧集中补偿；③配电线路分散补偿；④变压器集中补偿。负荷侧集中补偿是指变压器的低压侧利用自动功率因数调整装置，使其随着负荷的变化而自动地将电容器的部分或全部容量切除。负荷侧集中补偿是低压配网无功补偿最常采用的方式。
无功补偿装置的设计
由于配变安装低压无功补偿装置可以使居民区电压质量得到极大的改善，减少电能输送过程中的损耗，且满足我国建设节约型社会的要求，因此变电所尤其是具备条件时的箱变应安装低压无功补偿装置。低压无功补偿箱应根据无功功率的需量及电能质量要求采用可自动过零投切、分相补偿的智能型免维护无功自动补偿装置。低压无功补偿箱一般设置于变电所低压开关柜内。其容量配置一般应在配变容量的15%以上。对于循环切投控制、分相补偿笔者建议可采用晶闸管-交流接触器复合投切电容器形式来实现，而系统的测量与控制可采用微处理器实现。首先，电容器选择时应优先考虑干式、自愈式阻燃型电容器，其中电容允许偏差-5%~+10%，135%额定电压是最大过载电压，允许最高环境温度+55℃。分组时要按变压器额定容量的30%作用进行一次性配置分组。
电容器在安装时应注意以下几点：1）为使电容器相间平衡应在其安装前分配一次电容量，而偏差不可超过总容量的5%；2）电容器安装时，为防止装配应力而损坏电容器套管，破坏密封而引起漏油事故，每台电容器的接线最好采用单独的软线连接母线，避免采用硬母线；3）应注意电容器回路中有无不良接触，因为任何不良接触都可能引起高频振荡电弧，使电容器的工作电场强度增大和发热而早期损坏；4）为防止分组母线开关断开时产生自激磁现象，应在低压分组母线电压开关的外侧连接分组补偿低压电容器；5）对于集中补偿的低压电容器应为其专设开关，并将其安装在线路总开关的外侧，尽量不可安装在低压母线上；6）全部电容器组应采用低压塑壳式断路器保护，分组电容器应设置熔断器保护。
10KV线路无功优化智能系统的研究与实践
自动化系统无功化使用DotNet技术开发，并通过C/S结构运行，数据库使用SQLSERVER的2005设计与管理系统。在客户端系统上运行后就可随时对服务器进行访问，监控设备状态在线补偿，客户可以统计和分析数据库的数据，同时会自动生成Excel文件存储的统计报告的形式。自动化系统是一个由远程主控制系统和微机控制系统组成的网络，微机控制系统主要有本地通信和远程通信两个。无功补偿远程无线集控系统采用了大规模集成电路技术，使用了遥控器设置GPRS无线通信技术、自动化设备、远程监控、无线数据传输，其控制显示器主要是由一种单芯片16位微处理器、一套电信系统、一套核心监管系统、智能手机芯片技术组成。该系统具有高可靠性、高精度、高精度A/D转换器、高抗干扰、功能齐全、易于安装等特点，其中后端系统软件具有灵活、易于安装、操作简单的优点。
结论
综上所述，配电网10KV无功补偿智能系统的补偿和能力点的最佳位置的确定主要是通过电压开关模式来决定。在同一时间内，利用通讯技术来交换设备安装点的电压数据的实时监测，避免了为考核电压单独安装电压监测装置需要到现场读取数据的繁琐。另外，应定期对运行中的无功补偿装置进行维护和保养，相关人员应按规程规定定期对其外观进行巡视检查，若发现问题应及时停止使用，以避免发生故障；要定期清洁无功补偿装置内部和电容器外壳，保证他们不变形、不破损、不漏油；为防止线路上某个接触处出现问题而使电容器损坏甚至整个设备发生事故，应对接有电容器组的电气线路上所有接触处的可靠性进行检查，如开关、断路器、接地线、熔断器、通电汇流排等；同时要注意电容器组投入时环境温度应高于-40℃，运行一年平均温度应在20℃以下。
参考文献：
王兆安，杨君，刘进军.谐波抑制和无功功率补偿[M].北京：机械工业出版社.1999
城市电力规划规范（GB/50293-1999）[S]
周宏辉，王坚敏.低压无功补偿装置的合理设计方案及其实现――10 kV配电工程典型设计的探索[J].电力设备.2007,9(10):1723-1726.
【Abstract】In the three-phase power supply， the number of single-phase power supply is more and more serious， which leads to the unbalance of three-phase power supply and increases the difficulties of reactive power compensation. In this paper， the problem of unbalanced three-phase reactive power compensation is analyzed， which is based on the method of three-phase compensation and single-phase independent compensation. It can avoid the overcompensation and under compensated phenomenon in the process of three-phase reactive power compensation， ensure the high efficiency， reliability and economy of reactive power compensation.
【P键词】无功补偿；三相不平衡；电容器
【Keywords】 reactive power compensation； three-phase unbalance； capacitor
【中图分类号】TM714 【文献标志码】A 【文章编号】1673-1069（2017）05-0149-02
1 问题的提出
目前，在用电设备中大多数为感性负载，消耗有功功率的同时，还产生大量无功功率，导致功率因数（cosφ）偏低。功率因数低造成有功功率一定时线路电流和变压器容量增加，电力系统无法得到充分利用，降低了电能质量、电网的经济效益。我国供电企业每有向用户收取电费，如平均功率因数低于规定值时，则要收取额外费用，以鼓励用户提高功率因数。100kV・A及以上高压供电用户功率因数为0.9以上，其他电力用户和大、中型电力排灌站、趸购转售电企业，功率因数0.85以上[1]。
在工厂中三相交流电动机、变压器等三相对称负载给三相电源每一相引起的无功功率是相同的，也就是说三相电源每一相的功率因数相同。但是在供配电系统中存在有大量的单相负荷，例如家电、办公设备、手持电动工具、小功率电焊机、照明灯等，这类负荷的使用没有规律，呈现出明显的随机性，因此电网三相不平衡问题非常普遍，并且电网中三相电源每一相的功率因数也有明显差别。如何对三相不平衡电力系统的进行有效的无功补偿，减小电能损耗，改善电网的运行是当前许多电力用户面临的问题。
2 并联电容无功补偿的种类
在工程技术中主要采用并联电容的方法实现无功补偿，感性电路的无功功率可和与电容电路的无功功率相互补偿，从而减小与交流电源进行交换的无功功率，提高线路功率因数。
2.1 高压集中补偿
高压集中补偿一般是将高压电容安装在10kV电压以上的母线上。这种方式可以补偿高压母线上的无功功率，对于用户在母线以后和低压则的无功功率作用不大，更无法有效解决三相不平衡时的功率补偿。但是高压集中补偿投资少，维护方便，可以满足单相设备容量少（单相容量小于总容量的15%）的大中型工厂的总功率因数要求。
2.2 低压集中补偿
低压集中补偿主要用于380V母线上，针对低压侧的无功功率进行有效的补偿，成本低、效果好。采用低压电容组，按Δ联结，通常是取B相的功率因数后，对三相同时补偿，三相平衡配电系统中表现优异。但是在解决三相不平衡时的无功功率补偿问题上表现出其先天不足。因为补偿后的三相功率因数不同，以B相为标准进行补偿可以达到良好的效果，而A相、C相就有可能出现欠补偿或者过补偿的情况，不能从根本上解决问题。
2.3 单相补偿
单相补偿是对低压三相负荷的功率因数进行分别计算，算出每一相所需要补偿的电容量进行自动补偿，完全避免低压集中补偿中出现的欠补偿和过补偿的情况。这种方式对三相不平衡系统可以获得理想的补偿效果，能从根本上解决问题。单相补偿中注意电容器容量要与线路容量相匹配，大容量电容补偿小容量线路会导致精度降低；小容量电容补偿大容量线路会出现切换频繁。为了提高补偿的精度，将单个补偿电容器的容量减小，总组数增加。由于每组电容器的投切都需要一只开关器件控制，更多的分组意味着开关器件使用量的增加，这将引起成本的上升[2]。
2.4 混合补偿
混合补偿是将低压集中补偿和单相补偿相结合的方式，先用低压电容组对三相负载中对称分量进行集中补偿，再采用单相电容器对三相负载的不对称分量进行补偿。混合补偿能吸取优点，在满足技术要求的前提下实现对成本的控制。混合补偿可广泛应用于居民小区、大型综合建筑、单相设备比重大的企业等。
3 混合补偿的应用
3.1 混合补偿的结构
用JKGFF-3G3F型智能混合无功补偿控制器实现某用户的无功补偿，如图1所示。其中前3路为三相共补回路，后9路为分别为A单相补偿回路、B单相补偿回路、C单相补偿回路。该控制器先执行三相共同补偿，再通过分析计算，对每一相的无功功率进行单相补偿，实现混合补偿。在图1中因篇幅限制未绘制出放电灯、保护装置和端子等内容。
JKGFF-3G3F型智能混合无功补偿控制器与电流互感器、电压互感器相互配合，获取三相线路上的电流、电压、功率因数参数，按用户预先设定的工作模式进行无功补偿。JKGFF-3G3F的主要端子分配如表1。
3.2 补偿电容器的保护
电容器对电压较为敏感，对于电容器所受电压不超过额定电压的10%。在电容器应用的线路中如果易出现电压波动要加入过电压保护装置，否则有可能导致补偿电容器过压击穿。
在现在供配电系统中存在有大量的非线性负荷，使得电网中的谐波含量常常很高。在线路中变压器电抗、电网电感和电容器形成一个振荡回路。当该同路的固有频率与电流谐波的频率相互重合时，振荡回路励磁而产生很高的过电流，造成供电回路过载，甚至引起电容器的烧毁[2]。有必要在电容器支路中串联一个电感用于防止产生谐振和吸收高次谐波电流。
4 结语
现代电网中负荷出现的多样性、复杂性，电网的三相不平衡和无功功率补偿等问题日益突出，是供电系统中一个重要的研究方向。电网的三相不平衡的综合治理措施及智能换相GUI技术研究也得到发展，今后有希望从技术上解决一定范围内的三相不平衡问题。新型的静止无功补偿装置（SVC）、静止无功发生器（SVG）等的研究与运用，会使得无功补偿技术更加完善与智能。
【参考文献】
关键词：智能型低压无功补偿装置
中图分类号：C35文献标识码： A
1前言
近年来，在城乡电网改造的实施过程中，低压并联电容器无功补偿装置的设计方案有了重大的改进和突破，取得了满意的运行效果。对提高供电电压质量，挖掘供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。本文就智能型低压无功补偿装置开发中的若干技术问题和发展方向进行讨论，以供参考。
2低压补偿的改进
低压无功补偿的传统模式主要有以下三种型式，①装于低压电动机的单台就地补偿；②装于配电变压器低压侧的补偿箱；③装于企业配电房或车间以及高层建筑楼层配电间的自动补偿柜（如PGJ柜等）。限于篇幅，对单台补偿问题本文不作讨论。低压补偿箱和补偿柜的技术改进和新技术应用归纳起来主要有以下几方面：
（1）由三相共补到分相补偿，以求达到更理想的补偿效果；
（2）由单一的无功补偿到同时具有滤波及抑制谐波功能的补偿装置；
（3）从采用交流接触器进行投切，到选用晶闸管开关电路投切，以及发展为等电压投、零电流切的最佳投切模式；
（4）智能型自动补偿控制器和配电变压器的运行记录仪相结合；
（5）将低压补偿的功能纳入箱式变电站或美式箱变的低压部分；
（6）采用不锈钢或航空铝板的箱体，具有防寒、防晒、密封、防潮、防锈的特点；
（7）选用干式或充SF6的自愈式并联电容器，提高运行可靠性，延长使用年限。
3－Y共补与分补相结合的接线
3．1三相共补的接线
传统的低压补偿都是采用三相共补的方式，根据控制器统一取样，各相投入相同的补偿容量，这种补偿方式的接线如图1所示。适用于三相负载基本平衡、各相负载的cosφ相近的网络。为什么国内外制造厂对三相共补的电容器均选用接线呢？主要是额定电压400V的自愈式电容器的价格较同容量额定电压220V的电容器要便宜得多。这是由于原材料价格的原因和400V电容器极间工作电场强度较高的缘故。以400V的电容器为例，用厚8μm金属化膜时，工作场强为50MV／m，如用厚7μm的金属化膜，工作场强为57．14M V／m，而220V的电容器，如维持与上述的工作场强相近时，则必须选用更薄的金属化膜，但4～5μm薄膜的价格要比7～8μm薄膜贵得多，故对230V电容器一般是采取降低工作场强的设计，按照国内的通常价格，同容量的230V电容器的价格为400V电容器价格的2倍以上。
3．2三相分补的接线
三相分补方式就是各相分别取样，各相分别投入不同的补偿容量。适用于各相负载相差较大，其cosφ值也有较大差别的场合。接线如图2所示。与三相共补的不同特点是：①单台并联电容器的额定电压为230V，Y接；②控制器分相进行工作，互不影响。当然，其价格高于三相共补的装置，一般要贵20％～30％。
3．3Δ－Y共补与分补相结合的接线
从经济的角度出发，也可以采用电容器Δ－Y接线，即三相共补与三相分补相结合的接线方案如图3所示。三相共补部分的电容器为Δ接线，三相分补部分的电容器为Y接线，例如某厂家Δ接电容器组的单台电容器分别为400V，10、15、20、30kvar。Y接电容器组的单台电容器分别为：230V，3、4、5、6、8、10kvar。这种接线方式的补偿装置，运行方式机动灵活，其成套价格低于图2的接线方案。也有的厂家对Y接的电容器组仍采用400V的电容器，其单台铭牌容量与Δ接电容器组选用相同的电容器，而Y接部分的电容器实际输出的容量只有铭牌的1／3。这样做的目的是由于400V的产品比较便宜，即使实际容量较名牌值小，但由于工作场强低，寿命较长，且整个装置只用一个规格的电容器，互换性强。
图1并联电容器接三相共补的接线
图 2并联电容器Y接三相分补的接线
4并联电容器的投切开关
4.1交流接触器
70年代广泛应用的PGJ补偿柜。都是采用交流接触器作为并联电容器的投切开关，迄今仍有沿用。其缺点：①投入电容器时产生倍数较高的涌流，容易在接触器的触点处产生火花，烧损锄头；②切断电容时，容易粘住触头，造成拉不开；③涌流过大对电容本身有害，会影响使用寿命。当时采用的措施是：（1）适当选择额定容量较大的接触器，如用额定电流40A的接触器投切15kar的三相电容器（Ic=21.7A）；（2）采用专用的接触器，其型号有CJ16、CJ19、CJ20C、B25C～B75C、CJ41等系列；（3）每台电容器加装串联小电抗器，用以抑制涌流。
图 3并联电容器-Y三相共补分补相结合的接线
4．2双向晶闸管开关电路
采用双向晶闸管的无触点开关电路（又称固态继电器）取代交流接触器用于投切电容器的接线如图4（a）所示。其优点是过零触发，无拉弧，动作时间短，可大幅度地限制电容器合闸涌流，特别适合于繁投切的场合。但也存在以下缺点：①采用双向晶闸管制造成本高，晶闸管开关电路的补偿柜价格要比采用接触器的补偿柜贵70％～80％左右；②晶闸管开关电路运行时有较大的压降，运行中的电能损耗和发热问题不可忽视。以BZMJ0．4－15－3并联电容器为例，其额定电流为21．7A，如晶闸管开关的电压降为1V时，3个晶闸管开关电路运行时，损耗的功率为：P＝3×1×21．7＝65．1W，如补偿柜的无功功率为90kvar，则全部投入时，晶闸管的功率损耗为65．1×6＝390．6W，以每天平均10h计，日耗电量达3．906kW・h。年耗量约为1426kW・h，有功消耗的发热量还会增加整个补偿装置的温升，而需采用相应的散热降温的措施，如采用接触器则基本上不消耗有功；（3）晶闸管电路的本身也是谐波源，大量的应用对低压电网的波形不利。因此，除了对晶闸管开关电路加以改进外，还应使之在完成开合闸操作后退出，仍由与之并联的接触器维持电容器的正常运行。
（a）(b)
图 4晶闸管开关电路的接线方案
（a）晶闸管反向并联（b）晶闸管和二极管反并联
4．3晶闸管和二极管反并联的开关电路
一个晶闸管和一个二极管反并联的接线方案如图4（b）所示。与图4（a）的接线方案对比，由于相同容量的二极管的价格低于晶闸管，故用一只晶闸管和一只二极管反并联的无触点开关电路制造成本较低，而技术性能相近，但反应时间则较慢些，切除电容器时，从切除指令的输出到工作任务的完成，可以在半周波内完成，（即时间t≤10ms）。如采用图4（b）的方案，由于二级管的不可控性，通常其切除时间要在0．5～1Hz之间，即切除时间t≤20ms。
4．4等电压投零电流切的新型无触点开关电路
等电压投零电流切的新型无触点开关电路的接线如图5所示，图中J为交流接触器的触点。其运行操作顺序说明如下：当投入电容器时，先由微电脑控制器发出信号给开关电路，使之在等电压时投入电容器，微电脑的控制器紧接着又发信号给接触器，使其触点也闭合，将晶闸管开关电路短路，由于接触器J闭合后的接触电阻远小于开关电路导通时的电阻，达到了节能和延长开关电路使用寿命的目的。当需要切除电容器时控制器先发信号给接触器，使接触器触点J断开，此时开关电路处于导通状态，并由开关电路在电流过零时，将电容器切除。本方案的优点是：运行功耗低、涌流小、谐波影响小，制造成本低，开关电路和接触器的使用寿命长。
图 5等电压投零电流切的开关电路
4．5两相两管开关电路投切的三相Δ形接线电容器组
两相两管开关电路投切三相Δ形接线电容器组的接线如图6所示。该项投切原理是北京首电科技有限公司的专利技术，已在我国低压配电网中获得广泛的应用，效果是满意的。
图 6两相两管开关电路投切三相形接线电容器组的接线
5智能型自动控制器
5．1检测量和控制目标
检测量主要有cosφ、无功功率Q和无功电流Iq三种，80年代中期多选用以cosφ为检测量的控制器，执行手段是投切电容器，补偿的最终目的是减少进出电网的无功功率。此方案的主要缺点是：轻载时容易产生投切震荡，重载时又不易达到充分补偿，故新型的控制器已不再选用以cosφ为检测量。检测量为Q的控制器，其工作原理是将电压和电流的信号送入霍尔元件或相敏放大器等具有乘法功能的器件，以测出Q＝UIsinφ，由于检测量和控制目标都是同一物理量，技术上是合理的，但检测难度要大些。检测量为Iq的控制器，利用了相电压u由正到负过零的瞬间，恰好就是A相无功电流最大值Iqmax的原理，用相电压u负过零信号控制，采用开关和简单的保持电路，以完成对Iq实时检测。这种方案的优点是：检测方法简单，不会发生震荡，补偿效果与电网电压的波动无关。
5．2检测点的设置方案
有两种选择方案：①控制器输入电压和电流信号的检测点设在补偿设备的前端，如图7中的A点处；②检测点设在补偿设备后端如图7中的B点处。
图 7自动控制器的检测点
检测点A由于不能直接检测负载的无功功率，不易实现多组电容器的一次快速投切，通常采用逐级渐进的投切方式，较慢地达到应补偿值，因此仅适用于负载运行较平稳，无大容量冲击负载，不需要快速动态补偿的场合。如接于检测点B，其优点是仅根据负载Q和Iq测得值，决定电容器投入组数，是一种只管投切，不控制补偿后实际效果的控制方式，其优点是控制方式简单，可一次快速投切多组电容器，缺点是静态补偿的精度较差。有关专家还提出了兼顾两者优点的闭合控制方式，即检测点设在A处，检测补偿后的无功功率ΔQ，又通过ΔQ求得负载的全部无功功率Q，即完全补偿时所需投入的全部电容器的无功功率，这种由变动量求总和的设想，可通过微机来实现，又因可一次投入应投的全部电容器，获得快速的动态补偿特性，是目前公认的比较理想方案。
5．3对自动控制器性能及质量的要求
目前全国大约有200多家企业生产无功补偿自动控制器，其中多数是技术水平很低、缺乏较齐全的检测设备，生产批量小，质量难以保证的家庭作坊式小厂。为了提高自动控制器的技术性能和可靠性，电力行业标准DL／T597－1996《低压无功补偿器订货技术条件》，对控制器的基本功能提出以下要求：①应具有电容器投入及切除门限设定值、延时设定值、过电压保护设定值的设置功能；②对可按设定程序投切的控制器，应具有投切程序设置功能；③面板功能键的操作应有容错功能；④面板的设置应具有硬件或软件闭锁功能。为了提高控制器工作的可靠性还应注意以下几点：①控制器应有防止在小负载情况下出现投切震荡的措施；②合理简化控制器的电路设计，元器件数量越多，电路越复杂，则控制器的故障率越高；③减少一些控制器本身不必要附加功能，例如自动和手动的切换，电容器故障的报警等功能均应由控制器转移到无功补偿屏上；④选用质量优良的单片机和电子元器件；⑤注意自动控制器抗电磁干扰的能力；⑥合理选择检测量和控制方案。
5．4配电综合测控仪和无功补偿自动控制器一体化
无功补偿自动控制器和配电综合测控仪的一体化问题是城网改造提出的配电网自动化问题，运行单位往往要求在配电变压器的低压侧同时加装无功补偿的低压电容器和配电综合测控仪。以北京首电科技研制的SDPD－2000配电综合测控仪为例，兼具配电变压器运行参数的数据采集、显示和记录以及无功补偿的智能控制和保护等两大功能。数据采集的范围包括：电压、电流、功率因数、有功及无功功率、有功及无功电量、谐波电压、谐波电流，每日电压和负载电流的最大值和最小值，停电时刻、来电时刻及累计停电时间，每相过电压、欠电压及缺相时间等参数，数据储存期为2个月。且具有RS232／485通讯接口，可采用现场或远程采集的方式。显示方面采用液晶显示器，全中文直观显示配电变压器运行的有关参数。无功补偿智能化控制方面取样的物理量为负载的无功功率Q；可对Δ－Y电容器组的任意组合方式进行调节；防止无功投切震荡及补偿呆区；当电网中发生过电压、欠电压、缺相、谐波或零序电流超标及电容器温升超标时，快速切除补偿电容器。
6结束语：
本文从改进无功补偿装置的设计方案和技术更新，并通过在城乡电网改造的实施过程中的应用。取得了满意的运行效果。对提高供电电压质量，挖掘供电设备的潜力、降低线路损失及节能均起到积极的作用。
参考文献：
[1]戴朝波雷林绪等 晶闸管投切电容无功补偿角型接线方案[J]电工技术杂志 2001（3）
关键词：电力容器、作用、运行方式
一、电力电容器的概述
电力电容器就是用于电力系统和电工设备的电容器。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。电力电容器按用途可分为8种：①并联电容器。原称移相电容器。主要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率，以提高功率因数、改善电压质量、降低线路损耗。②串联电容器。串联于工频高压输、配电线路中，用以补偿线路的分布感抗，提高系统的静、动态稳定性，改善线路的电压质量，加长送电距离和增大输送能力。③耦合电容器。主要用于高压电力线路的高频通信、测量、控制、保护以及在抽取电能的装置中作部件用。④断路器电容器。原称均压电容器。并联在超高压电路器断口上起均压作用，使各断口间的电压在分断过程中和断开时均匀，并可改善断路器的灭弧特性，提高分断能力。⑤电热电容器器。用于频率为40～24000赫的电热设备系统中，以提高功率因数来改善回路的电压或频率等特性。⑥脉冲电容器。主要起贮能作用，用作冲击电压发容器、冲击电流发生器、断路器试验用振荡回路等基本贮能元件。⑦直流和滤波电容器。用于高压直流装置和高压整流滤波装置中。⑧标准电容器。用于工频高压测量介质损耗回路中，作为标准电容或用作测量高压的电容分压装置. 电力电容器安全操作规程就是首先将高压电容器组外露的导电部分，应有网状遮拦，进行外部巡视时，禁止将运行中电容器组的遮拦打开。 遂于任何额定电压的电容器组，禁止带电荷合闸、每次断开后重新合闸，须在短路三分钟后（即经过放电后少许时间）方可进行。其次，更换电容器的保险丝，应在电容器没有电压时进行。故进行前，应对电容器放电。最后，电容器组的检修工作应在全部停电时进行，先断开电源、将电容器放电接地后，才能进行工作。高压电容器应根据工作票，低压电容器可根据口头或电话命令、但应作好书面记录。
二、电力电容器的作用
电力电容器的作用主要是补偿无功。电力系统的负荷和电动机、电焊机、感应电炉等，除了消耗有功电力以外还要“吸收”无功电力。就是说这些电气设备中除有功电流外，还有无功电流。另外供电设备中的变压器、互感器等也需要无功功率，所有这些无功电力都由发电机供给，必将影响它的有功出力、不但不经济，而且会造成电压质量低劣，影响用户使用。电力电容器就是在正玄交流电压作用下能“发”无功电力(电容电流)。如果把电容器并接在负荷(如电动机)或供电设备(如变压器)上运行，那么负荷或供电设备要“吸收” 的无功电力， 正好由电容器“发出” 的无功电力供给，这样一来线路上就避免了无功功率的输送。这就是并联补偿。并联补偿方式下电力电容器作用是：减少了线路能量损耗；可改善电压质量，提高功率因数；提高系统供电能力。如果把电容器串联在线路上，补偿线路电抗来改变线路参数，这就是串联补偿。串联补偿方式下电力电容器作用是减少线路电压损失， 提高线路末端电压水平，减少电网的功率损失和电能损失，提高输电能力。电力电容器包括移相电容器、电热电容器、均压电容器、藕合电容器、脉冲电容器等。移相电容器作用是补偿无功功率，以提高系统的功率因数;电热电容器作用是提高中频电力系统的功率因数;均压电容器一般并联在断路器的断口上作均压用;偶合电容器作用是电力送电线路的通信、测量、控制、保护;脉冲电容器作用是脉冲电路及直流高压整流滤波。电力电容器的性能特点：1、模块化结构。智能电力电容器为模块化结构，体积小、现场接线简单、维护方便。只需要增加模块数量即可实现无功补偿系统的扩容。2、高品质电容器 ，采用自愈式低压补偿电容器，电容器内置温度传感器，反映电容器内部发热程度，实现过温保护。3、嵌入投切开关模块，智能电力电容器内置投切开关模块。投切开关模块由晶闸管、磁保持继电器、过零触发导通电路和晶闸管保护电路构成，实现电容器“零投切”，保障投切过程无涌流冲击，无操作过电压。开关模块动作响应速度快，可频繁操作。完善的保护设计。智能电力电容器具有停电保护、短路保护、电压缺相保护、电容器过温保护等功能，有效保障电容器安全，延长设备寿命。4、控制技术先进。控制物理量为无功功率，采用无功潮流预测和延时多点采样技术，确保投切无振荡。重载时，无功得到充分补偿。采用防投切振荡技术，采用独特的设计原理，防止控制器死机而产生的不补偿或过补偿现场，防止电容器投切振荡。5、自动补偿无功功率 。智能电力电容器根据负荷无功功率的大小自动投切，动态补偿无功功率，改善电能质量。智能电容器可单台使用、也可多机使用。6、人机界面友好。显示电流、电压、无功功率等设备运行参数。显示投切状态、复合开关模块故障状态、通讯状态。并可方便实现调试/工作状态切换、手动/自动操作功能。电力系统中，电力电容器作为一种静止型无功功率补偿装置，在维护系统的可靠、稳定运行中，发挥着日益重要的作用。实践证明，为了提高电力电容器运行的可靠性，除了不断提高电容器本身的质量，采用合理的接线和布置之外，配备完善、合理的保护装置也是极其重要的。
三、电力电容器允许运行方式
对于电力电容器在运行中，我们需要考虑的方面很多。1、允许运行环境温度。电容器周围环境的温度不可太高，也不可太低。如果环境温度太高，电容工作时所产生的热就散不出去；而如果环境温度太低，电容器有关技术条件规定，电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。2、允许运行工作电压。电容器对电压十分敏感，因电容器的损耗与电压平方成正比，过电压会使电容器发热严重，电容器绝缘、会加速老化、寿命缩短、甚至电击穿。电网电压一般应低于电容器本身的额定电压，最高不得超过其额定电压10%，并注意最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。3、允许工作温度。电容器工作时，其内部介质的温度应低于65℃，最高不得超过70℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，一般为50~60℃，不得超过60℃。4、允许运行工作电流与谐波问题。当电容器安装工作于含有磁饱和稳压器、大型整流器的电网上时，交流电中就会出现高次谐波。对于n次谐波而言，电容器的电抗将是基皮的1/n，因此，谐波的这种电流对电容器非常有害，极容易使电容器击穿引起相间短路。所以在电力电容器运行时，我们主要将电容器应在额定电压和额定电流下运行，其变化应在允许范围内， 并且对电容器室内应保持通风良好，运行温度不超过允许值。
参考文献：
1.宋继成．220～500kV变电所二次接线设计［M］．中国电力出版社，1998．
