试述低压电容器无功补偿技术和经济性

摘要：提高功率因数的策略是采用的无功补偿方式,好处是:成本低、效率高、节能。并联电容性设备的好处是:易于使用,明确原则,运转经济,可以多种方式确保标准电压,调节功率系数。在中国的大部分地区农村电网和分销网络的功率因数普遍低,只要你使用设备进行有效的补偿电容补偿可以保证电能的质量,增加我国的经济利益。本文主要解释技术在家用电器的功能,介绍了设备和低压无功补偿电容器并联无功补偿方式,电容性设备如何选择无功补偿的补偿方式和大小。
关键词：低压并联电容器；无功补偿；技术；经济性
： A

无功补偿的主要因素是目前电力系统保持平衡。在运输和分销系统中,无功补偿是不可或缺的条件感应设备正常运转,并确保正常运转电压质量和供电工作的常用策略。电力系统的正常工作不能没有无功功率的影响。因为在电力系统中负荷无功功率的存在可以改善功率系数,也可以减少变压设备和其他电力设备和线路的消耗,以此来减少电能的消耗,并且可以改善电能质量, 电力体系的正常稳定工作和顾客们使用的电能质量都得到了保障,所以一定要让电力系统无功功率平衡。

一、无功补偿的作用

1、有利于提高变、配电设备的利用率，降低投资开支

对低功率因数的负荷进行无功补偿，与并联电容器相连通，在无功电流得到补偿的情况下，负荷电流相应地会被减少。
在变配电设备中，由于功率因数的增长而导致的所减少的容量（kVA）可以用公式来表示：ΔS=P/cosφ1-P/cosφ2=P×（cosφ2-cosφ1）/（cosφ2cosφ1）
在进行补偿前,功率因数为1,000千瓦负荷容量为0.7,使用公式可以计算出,当补偿功率数值达到了0.95,这对应于负载的传输变配电设备容量减少价值达到376 kVA。在新项目中,也就是说,变配电设备可以比原来的额定容量减少容量376 kVA,这样你能让基本电力削减开支,减少新项目的总体投资成本有一个非常明显的经济效益。

2、降低电网中功率损耗

当负载的功率因数由原来的1下降至cosφ的时候,电网功率损耗会增加的百分比大约：:
δp（%）=（1/cos2φ-1）×100%

3、对减少线路压降有利

电流电路传输的数量将随着功率因数的提高而随之变小,从而减少系统中的线路电压损失,提高线路的电能质量也是很有好处的。

4、减少耗电费用，提高功率因数

国家物价局和国家水利电力部，早在1983 年就了《功率因数调整电费办法》，其中对于3 种功率的因数标准值作了明确的规定，并在之后的时间里，以此为标准，相应的电费城北也随之减少。

二、低压并联电容器无功补偿的种类

对于低压并联电容器中的无功补偿可以将其分为个别补偿、分组补偿、集中补偿三种方式：
（1）集中补偿
将移相变压器与降压变电所或者地方变电所的母线直接相连。这种补偿方式对电容器的利用率很高，电力系统和变电所主变压器的无功负荷也随之减少，供电线路的无功负荷同样也会降低。但是，对于低压电网来说，集中补偿法并不能降低其无功负荷。
（2）个别补偿
个别补偿方式主要是电压网络的常见方式，用电设备与其电容器可以直接相连。个别补偿的无功补偿方式更彻底。通过个别补偿、高压线路和变压器的无功电流,减少低压无功电流的主要和分支线也同时减少,线低压电容器无功补偿的技术与经济性相关范文由写论文的好帮手www.udooo.com提供,转载请保留.路和变压器的有功损耗制约是一个重大的改善。但当使用的电容器的投资过大时,其缺点是用于电容器投资太大,和电容器利用率不高。,因此个别补偿方式有一定的局限性,这是大容量电气设备或大负载所需的无功补偿通常有很高的使用价值,但也适合于长途电气设备的供电线路。
（3）分组补偿
分组补偿方式主要是将车间配电室的母线与移相电容器直接连接。这种策略和个别补偿方式相比较，其特点是分组补偿对电容器的利用率相对较个别补偿方式高。高压输电线路和变压器、分组补偿可有效减少无功负载,并且可以根据负载的变化,实现电容器组或删除。补偿安装操作更加繁琐,但也不能减少分支线路的无功电流。

三、电容补偿在技术上应注意的理由

1、防止涌流

在电容器投入时，一般情况下伴随着很大的涌流，在IEC出版物831电容器篇中电容器投入涌流的计算公式如下：Is＝In×√2S/Q式中：
Is-为电容器投入时的涌流（A）
In-为电容器额定电流（A）
S-为安装电容器处的短路功率（MVA）
Q-为电容器容量（Mvar）
可以使用以下的方式对低压电容设备进行限制：①接入电抗设备；②使用专业的接触性质的电容投切设备；③增大运转中电容设备的容量。

2、避开谐波对设备的影响

因为回路的方式是一个 LC 电路，促使一些谐波形成谐振扩大谐波的影响范围，对电压和电流造成不良影响。针对这种现象可以接入电抗设备防止谐振的不良影响，检测设用 K 作为电抗设备的百分比，如果在 5 次较高的谐波中，有三次谐波都比较高的情况下，K 最好选择百分之十二，有三次谐波都不是很高的情况下，K 的取值最好在百分之四点

五、如果电网中谐波的存在都不是很高的情况下，K的取值最好的百分之零点五。

3、防止形成自励

对无功功率的补偿方式选择就地补偿的状态下，可以直接在电动机上并联电容设备，关闭电源后，电动机还会因为之前的运转继续运转一下，这种情况下电容设备所发出的电流就是励磁电流。检测如补偿无功功率的电容设备容量比较大，那么电动机就会因为励磁电流而形成电压，电动机就会处在平时的工作情况下，因此电动机在空载的情况下要比补偿的电容设备容量大，一般情况下，补偿的电容设备容量是电动机空载容量的百分之九十。
QC=0.9×3UI0式中：Qc-为补偿电容器容量；U-为系统电压；I0-为电动机空载电流。

四、电容补偿制约的选择

在电力系统中，一些终端变电所在电力系统中,由于长输电线路过于长,导致其负载太大,使得电压明显偏低,大大影响了电气设备的正常运转。电力行业为了提高供电质量,通常在一些行或变电站添加电容器组,为了提高终端电压,实现平衡电压的目的。

1、电容器组的投切方式

电容器投切的方式主要分为自动投切和手动投切两种方式。手动切割适用于低压无功补偿和稳定的高压电容器组；自动投切适用于避开过度补偿,在轻载条件下电压过高,可能导致设备损坏。如果高压补偿效应和低电压补偿效果是一样的,优先级低电压自动补偿装置。

2、确定电容器补偿容量

先进行负荷计算，确定有功功率 P 和无功功率 Q，补偿前自然功率因数为 cosφ1，要补偿到的功率因数为 cosφ2。则 QC=P(tgφ1－tgφ2)式中：
Qc-为补偿电容器容量
P-为负荷有功功率
COSφ1-为补偿前负荷功率因数
COSφ2-为补偿后负荷功率因数
在明确无功补偿容量大小时，还要注意下面的这三点内容：第一在电缆运载电流负荷较轻的状态下，倒送补偿容量也会造成功率系数的增大，对电缆造成损害。第二功率因补偿系数越来越高，那么每千瓦补偿容量能够降低电缆的损坏能力也越来越小，普遍的是，功率系数到达零点九五就是最佳的补偿状态。第三采用就地补偿的电容设备容量大小主要参考励磁电流，因为避开电容设备产生自励是和电容设备本身的电容量有关的，可以使用QC=0.9×3UI0进行计算。
结语：
无功补偿是一项能够有效提高功率因数的节能措施，有着见效快、投资少的特点。并联补偿电容器的工作原理简单，操作方便，运转经济效益高，并且能够分组投切以保证电压合格率和功率因数的合理性。目前，我国很大一部分地区的配电网和农网的平均因数过低，相信通过采用补偿电容器进行合理的补偿，其供电质量一定能够得到有效提高，并能取得更为明显的经济效益。
参考文献：
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