一种三相共补与分相补偿相结合的电容补偿装置

　　1　引言

　　为了提高低压配电系统的功率因数，降低线损，增加变压器的出力能力，通常在配电变压器低压侧采用低压并联电容器装置进行集中补偿。目前被广泛应用的低压无功补偿装置多为同投同切，采用交流接触器投切电容器组。
　　城区电网大多数存在三相负荷不平衡现象，如采用这种单一的同投同切的交流接触器式装置，只要有一相负荷达到动作条件，接触器就动作，必然会造成接触器的频繁投切；再者投切过程中涌流大，操作过电压高，接触器触头很容易严重烧毁，影响了电容器的使用寿命和装置的安全可靠性。为此，本文介绍了一种新型的低压三相共补与分相补偿相结合的补偿装置，该装置主要配备于系统配电变压器上，对三相无功功率先进行三相共补，然后根据各相负荷情况进行分相补偿。 信息来自:www.55dianzi.com

　　2　系统装置的工作原理

　　整个无功补偿装置由配电综合测控仪、智能型无触点复合开关及电容器组成。

　　配电综合测控仪采集配电变压器低压端的三相电压、电流信号，获得三相电压、电流、频率和功率因数等负荷参数值，并根据用户通过显示操作器的设定来决定是否进行功率补偿，补偿的投切控制取样物理量为无功功率或无功电流。配电综合测控仪可输出12路接点，根据用户需要设定三相共补与分相补偿路数，系统先执行三相共补，然后根据各相无功功率不平衡情况执行分相补偿，投切方式采用循环投切。通过显示操作器的操作，可获得三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度及频率等实时数据。通过RS232通讯方式将数据传送到管理计算机处理。

　　3　系统装置的选择及特点

　　3.1　补偿容量的计算及选择
　　无功功率补偿容量与变压器实际负载有关。在最初设计时，补偿容量可按下式确定： Q=P（■-1-■）
　　式中　P——已知负荷功率，kW；
　　cosφ1——补偿前的功率因数；
　　cosφ2——补偿后的功率因数；

　　Q——所需电容器的容量kvar。
　　当不具备设计计算条件时，补偿容量可按变压器容量的10%~30%确定。
　　3.2 投切装置的选择及其特点
　　（1）配电综合测控仪
　　配电综合测控仪是该装置的核心部分。它具有采样信号的准确性、可靠性，能灵活地适用三相共补与分相补偿相结合的补偿方式，控制输出能适用无触点复合开关，且具有过压、欠压、缺相、谐波、轻载防振保护和报警功能，同时能利用先进的软件技术管理配电检测的各类数据。
　　（2）智能型无触点复合开关
　　智能型无触点复合开关采用晶闸管和接触器开关并联接法,接通和断开时采用晶闸管,正常通电时用接触器,能够对三相及单相电容器快速投切。具有电压过零投入，电流过零切除；无通断涌流，不产生过电压；功耗低，无需外加散热器；抗干扰能力强，工作可靠等特点。其动作顺序为：
　　电容器投入时：晶闸管导通10周波接触器接通，再10周波后断开晶闸管。
　　电容器切除时：晶闸管导通10周波接触器断开，再10周波后断开晶闸管。
　　这样同时吸取了投切时晶闸管无涌流，接触器正常通电时压降小的优点，又避开了他们各自的缺点。
　　（3）低压并联电容器
　　电容器宜采用自愈式低压并联电容器。这种电容器采用目前国际最先进的铝锌复合边缘加厚金属化膜制造，使用金属化聚丙稀新材料作为介质，对过电压所造成的介质局部击穿能迅速自愈，恢复正常工作；内装自放电电阻和保险装置，能使电容器断开施加电压1min后，残留电压降至50V以下，当电容器发生故障时，保险装置能及时断开电源，避免故障的进一步发展。对应于三相共补的电容器采用“△“接法，对应于分相补偿的电容器采用”Y“接法。

　　4　结束语

　　该装置充分考虑了城市电网的特点，可以保证城市低压配电网无功补偿的安全、可靠和准确性。我公司在绍兴城区电网改造工程中应用的多套该补偿装置，功率因数都能达到0.95以上，节能效果明显，且性能稳定。

本文关键字：补偿装置  无功补偿，电工技术 - 无功补偿