電力電容器無功補償的應用及選型

1前言

近年來，我國國民經濟發展，增加了用電負荷，必然對電力系統的應用提出了較高的要求。但由于目前大部分電氣設備都是電感負荷，其自然功率較小，直接影響輸出功率傳輸；如果降低有功功率輸出，會影響輸電和用電能力；如果要降低有功功率容量，則會出現電力系統總能耗等問題。因此，需要連接到電網的電力設備不僅要有一定的有功功率，還要有一定的無功功率。其中，無功功率是指在電場和磁場之間交換，同時在電氣設備中維持磁場的電功率。例如，電機和變壓器中的磁場由無功電流維持。此外，在輸電線中，電感也會消耗無功功率。這樣，為了減少輸電線中的電能損失，我們需要不斷提高輸電質量和容量，這需要一定的無功率作為補償。

2.分析電力電容器補償的基本原理

如果原則上分析電力電容器，則相當于產生容性無功電流的發電機。因此，電力電容器的無功補償原理是將具有容性功率負載裝置和感性功能負載裝置與同一電容器連接，在上述不同負載之間轉換。這樣，電力系統中的變壓器和輸電線中的負載就可以減少，同時具有功能。因此，電力電容器是電力系統無功補償的必然趨勢。目前，電力系統中常用電力電容器作為無功補償裝置。

3.分析電力電容器補償的優缺點

3.1優點

一般來說，電力電容器無功補償裝置的安裝相對簡單，有功損失小，施工*，投資少；后期維護管理方便；一旦內部電力電容器部件損壞，不會影響電容器組的運行。

3.2缺點

任何事物都有兩面性，即優點和缺點，如：只能實現分級調整，無平穩調整功能；此外，通風不暢通，如果電力電容器運行溫度過70攝氏度，可能出現膨脹爆炸；電力電容器裝置電壓特性不完善，特別是短路故障穩定性很差，切斷電源后有一些殘余電荷；此外，電力電容器無功補償精度較低，可能對補償效果產生巨大影響。

4電力電容器無功補償的主要方式

4.1.高壓分散補償

這種方法是指安裝在變壓器高壓側，從根本上提高發電機電壓質量的電力電容器補償裝置。它通常用于高壓配電網。

4.2高壓集中補償方式

這種補償方指將電力電容器安裝到變電站或6-10kv高壓母線上的無功補償方式；如果負荷相對集中，配電母線距離相對較近，補償能力較大，應將電力電容器安裝在用戶配電箱的低壓母線上，以減少整個電力系統的無功消耗，并發揮一定的補償功能。此外，該補償方法的優點是具有自動切割功能，因此可以提高用電效率。此外，投資成本低，維護方便。缺點是這種補償方法的經濟效益較低。

4.3.低壓分散補償

這種補償方法是指結合一些特殊的電氣設備對無功率的需求，將電力電容器分散安裝到周圍的電氣設備中，以補償高低壓線路和變壓器的無功率需求。該方法的優點是，當設備處于運行狀態時，將投入無功補償；當設備停止運行時，補償裝置將停止運行，從而大大降低配電網和變壓器的有功損失。然而，其缺點是電能利用率很低，資金投入過多，難以適應點動和反向制動電機。

4.4低壓集中補償

這種補償方法是指在低壓開關的幫助下，將低壓電容器與變壓器低壓母線連接，控制保護裝置由無功補償切割裝置充當，根據低壓母線中的無功負荷實現電力電容器的自動切割。事實上，電力電容器的切割動作是由整個租賃完成的，無法實現平穩的調整。這種補償方法的主要優點是連接非常簡單，后期維護量小，輸電線路損耗少。因此，它已成為目前常用的無功補償手段。

5電力電容器安全應用分析

5.1要求允許運行電壓和電流

當電力電容器正常運行時，電力電容器保持在額定電流下運行，大電流不得大于額定電流1.三倍，三相電流差不得過5%。

5.2諧波問題

事實上，如果電力電容器對電壓敏感，由于電力電容器損耗與電壓平方之間的比例關系，過大的電壓會導致電容器加熱，從而加速電力電容器絕緣部門的老化，嚴重縮短使用周期，嚴重的電機磨損。因此，保持電力電容器在額定電壓下運行。通常不過額定電壓的1.05倍，電壓不能大于額定電壓的1倍.1倍。如果過此值，則需要采取一些有效的冷卻措施。

5.3合閘問題

關閉電力電容器組時，不能帶電操作。這是因為電力電容器放電需要一些時間。如果電力電容器開關跳閘，如果立即重合閘，電力電容器放電不夠及時，會在電力電容器中保留部分與重合閘相反的電荷。此時，瞬時沖擊電流值會非常大，導致電力電容器外殼向外膨脹爆炸。因此，當電力電容器關閉時，斷路器應斷開約3分鐘。

5.4允許運行溫度要求

當電力電容器正常運行時，周圍環境溫度在-25-40攝氏度范圍；內部介質溫度在65-70攝氏度之間，否則會發生熱擊穿。此外，電力電容器外殼的溫度不應大于55攝氏度，因此使用電力電容器保持良好的通風，以確保溫度不能過允許值。

5.5爆炸問題

在電力電容器運行階段，內部部件經常被擊穿，絕緣外殼和漏油被損壞，可能導致電力電容器爆炸。然而，為了避免此類事故，通常每組電力電容器額定電流值為1.計算5-2倍，安裝相應的保險絲。當電力電容器被擊穿時，保險絲開始熔化，立即切斷電源，防止電力電容器產生大的熱量；此外，相關人員應隨時檢測電力電容器的溫度變化。一旦出現異常情況，應及時采取有效措施，避免爆炸事故。

6安科瑞AZC/AZCL智能集成電容器介紹

6.1產品概述

AZC/AZCL系列智能電容器應用于0.4kV、50Hz新一代低壓配電用于節能、減少線路損壞、提高功率因數和電能質量的無功補償設備。它由智能測控單元、晶閘管復合開關電路、線路保護單元、兩個共同補充或一個共同補充的低壓電力電容器組成。它可以取代由熔絲、復合開關或機械接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件組成的自動無功補償裝置。它具有體積小、功耗低、維護方便、使用壽命長、性高的特點，適應了現代電網對無功補償的高要求。

AZC/AZCL智能電容器系列采用定式LCD液晶顯示器可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數和切割狀態、有功功率、無功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內部晶閘管復合開關電路，自動找到投資（切除）點，具有過壓保護、缺相保護、過和諧保護、過溫保護等保護功能。

6.2產品選型

AZC智能電容器系列選型：

AZCL智能電容器系列選型：

6.3產品實物展示

AZC AZCL智能電容模塊系列

安科瑞無功補償裝置智能電容方案

7結束語

一般來說，電力電容器無功補償技術的應用可以不斷提高電網的供電能力，減少電網的電力損失。此外，由于該技術安裝非常方便，投資非常少，易于維護等優點得到了廣泛的應用。為用戶提供高質量的電力，為企業贏得大的經濟和社會效益。