1 无功补偿装置的选择

 

    无功补偿按工作特性可分为静态补偿和动态补偿。静态补偿一般采用机械式接触器投切电容器组，适用于负载变化比较小的场合。动态补偿是以晶闸管作为执行元件，用工业PC机进行控制，通过跟踪检测负荷的无功电流或无功功率，对多级电容器组进行分组投切。晶闸管作为无触点开关能快速通断，不产生电弧及噪声。采用晶闸管开关，电容器无需放电即可重投，动态响应时间在1个周期(20ms)之内，能实现快速、准确地跟踪补偿，从而提高电网的供电质量。另外，动态补偿的分相投切功能可以使分相补偿得以实现。因静态补偿投入成本较低，得到众多用户的初步选择。但一味地追求成本低，使用静态补偿，而不考虑具体负载的情况，那电容补偿就不会达到满意的效果。

 

    我们设计选用补偿装置时一定要根据实际情况，综合考虑，决定是选用静态补偿装置还是动态补偿装置。 如用电设备是个大功率的提升设备，其提升速度很快，导致用电负载的急剧变化，而其采用的是静态补偿，但静态补偿装置的反应速度及投切速度根本跟不上负载的变化。其实这种场合不适宜采用静态补偿，而应采用动态补偿，利用动态补偿装置反应灵敏、投切速度快的特点，根据负载的变化，决定是否投切。

 

    2 采样电流的选择

 

    无功自动补偿投切装置工作原理是：装置采集电网中电流、电压，并对其大小、相位进行比较，决定是否投切电容器。正常用电中补偿装置电压一经确定，一般不会变化，变化的主要是电流，而此电流选用是否得当，会影响电容补偿装置的正确工作。我们曾遇到过两例。

 

    例1：我公司曾为江苏大学医学院低压配电室做过一批GCK配电柜，用户反映电容补偿柜工作不正常。经调试和分析，发现是采样电流接错了。原来图纸设计中采样装在A相上，而现场安装到C相上，导致补偿装置采集不到正确信息而不能正常工作。后经调整，重新设置，补偿柜正常工作，功率因数提高到正常设定值。

 

    例2：镇江某一铜加工企业，在功率因数很低的情况下，电容器不能自动投入，手动投入了几组电容器，功率因数却没有多大变化。经检查分析，采样电流应取自进线柜，即采样电流互感器要装于进线柜上，而这里却把采样电流互感器装到出线柜上，导致装置采集了错误的电流信号而不能正常工作。

 

    从以上两例可以看出，采样电流互感器必须安装在进线柜，也就是此互感器上的电流应能反映电容柜所要补偿的整个线路的负载的变化情况。另外，采样电流互感器所接的相位还必须和电容投切补偿装置所采用的电压相位相配合。这样才能保证装置采集到正确的比对信号，根据负载的实际情况决定是否投切电容器，才能有效地提高负载的功率因数。

 

    3 无功补偿方式的选择

 

    无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。

 

    三相电容自动补偿适用于三相负载平衡的供配电系统。因三相回路平衡，回路中无功电流相同，所以在补偿时，调节无功功率参数的信号取自三相中的任意一相，根据检测结果，三相同时投切可保证三相电压的质量。三相电容自动补偿适用于有大量的三相用电设备的厂矿企业中，如我们以上所述均为三相电容自动补偿，但有的时候却不宜采用三相电容自动补偿，因为达不到补偿的佳效果。

 

    在民用中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负荷的严重不平衡，尤其是住宅楼的用电在运行中三相不平衡更为严重。由于调节补偿无功功率的电流采样信号取自三相中的任意一相，这样就会造成未检测的两相要么过补偿，要么欠补偿。如果过补偿，则补偿相的回路电流增大，线路及断路器等设备由于电流的增加而导致发热被烧坏。这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功功率进行有效补偿，而且补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更对整个电网的正常运行带来严重的危害。

 

    对于三相不平衡，用电系统采用分相电容自动补偿装置是解决问题的一种较好办法，其原理是调节无功功率的采样电流信号分别取自三相中的每一相，根据每相感性负载的大小和功率的高低进行相应的补偿，对其它相不产生相互影响，故不会产生欠补偿和过补偿的情况，这就是分相动态补偿优越性的具体运用。分相动态自动无功补偿能自动检测各相负载的功率，同时自动分相投入各相所需的电容补偿量，以使各相的无功功率补偿达到佳状态，对于大量使用单相用电负载，易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统宜选用。它有提高功率因数、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果，满足了供用电的要求。

 

    目前低压补偿电容器技术和自动投切装置制造质量都有了很大提高，笔者认为在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据使用功能区分，在用电较集中、电气设备功率较大的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。分组补偿可提高设备利用率，减少线路中损耗。因此，对于大型商场、写字楼等大量使用低电压设备的民用建筑设计应根据具体情况采用分组补偿方式比较合理。

 

    4 结束语

 

    本文结合低压无功电容补偿在实际运用中的具体问题提出了合理的建议，指出无功电容自动补偿在实际中应用是否得当对提高电网功率因数，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能有着重要的作用。我们在设计和选用中一定要具体问题具体分析，既要考虑成本投入，又要考虑效果收益，使无功补偿应用获得大的回报收益。

 

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