电力电容器无功补偿的应用及选型

1前言

近年来，我国国民经济发展，增加了用电负荷，必然对电力系统的应用提出了较高的要求。但由于目前大部分电气设备都是电感负荷，其自然功率较小，直接影响输出功率传输；如果降低有功功率输出，会影响输电和用电能力；如果要降低有功功率容量，则会出现电力系统总能耗等问题。因此，需要连接到电网的电力设备不仅要有一定的有功功率，还要有一定的无功功率。其中，无功功率是指在电场和磁场之间交换，同时在电气设备中维持磁场的电功率。例如，电机和变压器中的磁场由无功电流维持。此外，在输电线中，电感也会消耗无功功率。这样，为了减少输电线中的电能损失，我们需要不断提高输电质量和容量，这需要一定的无功率作为补偿。

2.分析电力电容器补偿的基本原理

如果原则上分析电力电容器，则相当于产生容性无功电流的发电机。因此，电力电容器的无功补偿原理是将具有容性功率负载装置和感性功能负载装置与同一电容器连接，在上述不同负载之间转换。这样，电力系统中的变压器和输电线中的负载就可以减少，同时具有功能。因此，电力电容器是电力系统无功补偿的必然趋势。目前，电力系统中常用电力电容器作为无功补偿装置。

3.分析电力电容器补偿的优缺点

3.1优点

一般来说，电力电容器无功补偿装置的安装相对简单，有功损失小，施工*，投资少；后期维护管理方便；一旦内部电力电容器部件损坏，不会影响电容器组的运行。

3.2缺点

任何事物都有两面性，即优点和缺点，如：只能实现分级调整，无平稳调整功能；此外，通风不畅通，如果电力电容器运行温度过70摄氏度，可能出现膨胀爆炸；电力电容器装置电压特性不完善，特别是短路故障稳定性很差，切断电源后有一些残余电荷；此外，电力电容器无功补偿精度较低，可能对补偿效果产生巨大影响。

4电力电容器无功补偿的主要方式

4.1.高压分散补偿

这种方法是指安装在变压器高压侧，从根本上提高发电机电压质量的电力电容器补偿装置。它通常用于高压配电网。

4.2高压集中补偿方式

这种补偿方指将电力电容器安装到变电站或6-10kv高压母线上的无功补偿方式；如果负荷相对集中，配电母线距离相对较近，补偿能力较大，应将电力电容器安装在用户配电箱的低压母线上，以减少整个电力系统的无功消耗，并发挥一定的补偿功能。此外，该补偿方法的优点是具有自动切割功能，因此可以提高用电效率。此外，投资成本低，维护方便。缺点是这种补偿方法的经济效益较低。

4.3.低压分散补偿

这种补偿方法是指结合一些特殊的电气设备对无功率的需求，将电力电容器分散安装到周围的电气设备中，以补偿高低压线路和变压器的无功率需求。该方法的优点是，当设备处于运行状态时，将投入无功补偿；当设备停止运行时，补偿装置将停止运行，从而大大降低配电网和变压器的有功损失。然而，其缺点是电能利用率很低，资金投入过多，难以适应点动和反向制动电机。

4.4低压集中补偿

这种补偿方法是指在低压开关的帮助下，将低压电容器与变压器低压母线连接，控制保护装置由无功补偿切割装置充当，根据低压母线中的无功负荷实现电力电容器的自动切割。事实上，电力电容器的切割动作是由整个租赁完成的，无法实现平稳的调整。这种补偿方法的主要优点是连接非常简单，后期维护量小，输电线路损耗少。因此，它已成为目前常用的无功补偿手段。

5电力电容器安全应用分析

5.1要求允许运行电压和电流

当电力电容器正常运行时，电力电容器保持在额定电流下运行，大电流不得大于额定电流1.三倍，三相电流差不得过5%。

5.2谐波问题

事实上，如果电力电容器对电压敏感，由于电力电容器损耗与电压平方之间的比例关系，过大的电压会导致电容器加热，从而加速电力电容器绝缘部门的老化，严重缩短使用周期，严重的电机磨损。因此，保持电力电容器在额定电压下运行。通常不过额定电压的1.05倍，电压不能大于额定电压的1倍.1倍。如果过此值，则需要采取一些有效的冷却措施。

5.3合闸问题

关闭电力电容器组时，不能带电操作。这是因为电力电容器放电需要一些时间。如果电力电容器开关跳闸，如果立即重合闸，电力电容器放电不够及时，会在电力电容器中保留部分与重合闸相反的电荷。此时，瞬时冲击电流值会非常大，导致电力电容器外壳向外膨胀爆炸。因此，当电力电容器关闭时，断路器应断开约3分钟。

5.4允许运行温度要求

当电力电容器正常运行时，周围环境温度在-25-40摄氏度范围；内部介质温度在65-70摄氏度之间，否则会发生热击穿。此外，电力电容器外壳的温度不应大于55摄氏度，因此使用电力电容器保持良好的通风，以确保温度不能过允许值。

5.5爆炸问题

在电力电容器运行阶段，内部部件经常被击穿，绝缘外壳和漏油被损坏，可能导致电力电容器爆炸。然而，为了避免此类事故，通常每组电力电容器额定电流值为1.计算5-2倍，安装相应的保险丝。当电力电容器被击穿时，保险丝开始熔化，立即切断电源，防止电力电容器产生大的热量；此外，相关人员应随时检测电力电容器的温度变化。一旦出现异常情况，应及时采取有效措施，避免爆炸事故。

6安科瑞AZC/AZCL智能集成电容器介绍

6.1产品概述

AZC/AZCL系列智能电容器应用于0.4kV、50Hz新一代低压配电用于节能、减少线路损坏、提高功率因数和电能质量的无功补偿设备。它由智能测控单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元、两个共同补充或一个共同补充的低压电力电容器组成。它可以取代由熔丝、复合开关或机械接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件组成的自动无功补偿装置。它具有体积小、功耗低、维护方便、使用寿命长、性高的特点，适应了现代电网对无功补偿的高要求。

AZC/AZCL智能电容器系列采用定式LCD液晶显示器可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数和切割状态、有功功率、无功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开关电路，自动找到投资（切除）点，具有过压保护、缺相保护、过和谐保护、过温保护等保护功能。

6.2产品选型

AZC智能电容器系列选型：

AZCL智能电容器系列选型：

6.3产品实物展示

AZC AZCL智能电容模块系列

安科瑞无功补偿装置智能电容方案

7结束语

一般来说，电力电容器无功补偿技术的应用可以不断提高电网的供电能力，减少电网的电力损失。此外，由于该技术安装非常方便，投资非常少，易于维护等优点得到了广泛的应用。为用户提供高质量的电力，为企业赢得大的经济和社会效益。