安科瑞 鮑靜君

　　摘要：文章主要從電力電容器的補償原理、補償的特點、無功補償方式、電容器補償容量的計算及電容器運行這幾個方面進行闡述。

　　關鍵詞：電力電容器；無功補償

　　隨著國民經濟的發展，用電負荷的增加，必然要求電網系統利用率的提高。但由于接入電網的用電設備絕大多數是電感性負荷，自然功率因素低，影響發電機的輸出功率；降低有功功率的輸出；影響變電、輸電的供電能力；降低有功功率的容量；增加電力系統的電能損耗；增加輸電線路的電壓降等。電機和變壓器中的磁場靠無功電流維持，輸電線中的電感也消耗無功，電抗器、熒光燈等所有感性電路全部需要一定的無功功率。為減少電力輸送中的損耗，提高電力輸送的容量和質量，進行無功功率的補償。

　　一、電力電容器的補償原理

　　電容器在原理上相當于產生容性無功電流的發電機。其無功補償的原理是把具有容性功率負荷的裝置和感性功率負荷并聯在同一電容器上，能量在兩種負荷間相互轉換。這樣，電網中的變壓器和輸電線路的負荷降低，從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下，供電系統的損耗降低。比較起來電容器是減輕變壓器、供電系統和工業配電負荷的簡便、經濟的方法。因此，電容器作為電力系統的無功補償勢在必行。當前，采用并聯電容器作為無功補償裝置已經非常普遍。

　　二、電力電容器補償的特點

　　1，優點。電力電容器無功補償裝置具有安裝方便，安裝地點增減方便；有功損耗小（僅為額定容量的百分之0.4左右）；建設周期短；投資小；無旋轉部件，運行維護簡便；個別電容器組損壞，不影響整個電容器組運行等優點。

　　2，缺點。電力電容器無功補償裝置的缺點有：只能進行有級調節，不能進行平滑調節；通風不良，一旦電容器運行溫度高于70℃時，易發生膨脹爆炸；電壓特性不好，對短路穩定性差，切除后有殘余電荷；無功補償精度低，易影響補償效果；補償電容器的運行管理困難及電容器運行的問題未受到重視等。

　　三、無功補償方式

　　1，高壓分散補償。高壓分散補償實際就是在單臺變壓器高壓側安裝的，用以改善電源電壓質量的無功補償電容器。

　　2，高壓集中補償。高壓集中補償是指將電容器裝于變電站或用戶降壓變電站6kV-10kV高壓母線的補償方式；電容器也可裝設于用戶總配電室低壓母線，適用于負荷較集中、離配電母線較近、補償容量較大的場所，用戶本身又有一定的高壓負荷時，可減少對電力系統無功的消耗并起到一定的補償作用。其優點是易于實行自動投切，可合理地提高用戶的功率因素，利用率高，投資較少，便于維護，調節方便可避免過補，改善電壓質量。但這種補償方式的補償經濟效益較差。

　　3，低壓分散補償。低壓分散補償就是根據個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地安裝在用電設備附近，以補償安裝部位前邊的所有高低壓線路和變壓器的無功功率。其優點是用電設備運行時，無功補償投入，用電設備停運時，補償設備也退出，可減少配電網和變壓器中的無功流動從而減少有功損耗；可減少線路的導線截面及變壓器的容量，占位小。

　　4，低壓集中補償。低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。低壓補償的優點:接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網損，具有較高的經濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

　　四、電力電容器的運行

　　1，允許運行電流。正常運行時，電容器應在額定電流下運行，運行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過百分之5。

　　2，允許運行電壓。電容器對電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發熱嚴重，電容器絕緣會加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。因此，電容器裝置應在額定電壓下運行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，運行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當母線超過1.1倍額定電壓時，須采取降溫措施。

　　3，諧波問題。由于電容器回路是一個LC電路，對于某些諧波容易產生諧振,易造成高次諧波，使電流增加和電壓升高。且諧波的這種電流對電容器非常有害，容易使電容器擊穿引起相間短路。因此,當電容器在正常工作時,在必要時可在電容器上串聯適當的感抗值的電抗器，以限制諧波電流。

　　4，繼電保護問題。繼電保護裝置可以有效地切除故障電容器，是保證電力系統穩定運行的重要手段。主要的電容器繼電保護措施有:一是三段式過流保護;二是為防止系統穩態過壓造成電容器損壞而設置的過電壓保護;三是為避免系統電源短暫停投引起電容器瞬時重合造成的過電壓損壞而設置的低電壓保護；四是反映電容器組中電容器的內部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護、不平衡電流保護或三相差電壓保護。

　　5，合閘問題。電容器組禁止帶電重合閘。主要是因電容器放電需要一定時間，當電容器組的開關跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓相反的電荷，這將使合閘瞬間產生很大的沖擊電流,從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。所以，電容器組再次合閘時，在斷路器斷開3mm之后才可進行。

　　第六，允許運行溫度。電容器正常工作時，其周圍額定環境溫度一般為40℃-25℃；其內部介質的溫度應低于65℃,不得超過70℃，否則會引起熱擊穿,或是引起鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間,不應超過55℃。因此，應保持電容器室內通風良好,確保其運行溫度不超過允許值。

　　綜上所述，無功補償技術是提高電網供電能力、減少電壓損失和降低網損的一種有效措施。電力電容器具有無功補償原理簡單、安裝方便、投資小，有功損耗小,運行維護簡便、可靠等優點。因此，在當前，隨著電力負荷的增加，要想提高電網系統的利用率，通過采用補償電容器進行合理的補償，是能夠提高供電質量并取得明顯的經濟效益的

　　五、安科瑞AZC/AZCL智能電容器介紹及選型

　　1，產品概述

　　AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元，晶閘管復合開關電路，線路保護單元，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成。可替代常規由熔絲、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償的更高要求。

　　AZC/AZCL系列智能電容器采用定式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、電容器路數及投切狀態、有功功率、無功功率、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，自動尋找投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

　　2，AZC系列智能電容器選型：

AZCL系列智能電容器選型：

3，產品實物展示