低压无功补偿的设计原则

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1、低压无功补偿的设计原则发表日期：2003-12-2312:56:00目录一、低压供配电系统无功功率的补偿31．为什么要对低压供配电系统的无功功率进行补偿32．并联补偿的原理33．补偿方式5二、补偿容量的计算61．补偿后功率因数值的确定62．补偿容量的计算6三、电容器的选择91．电容器使用的技术条件92．电容器型号的选择123．电容器的容量计算125．电容器的串并联使用146．电容器电容的确定15四、电容器放电电阻的计算171．单相电容器放电电阻的计算172．三相电容器放电电阻的计算20五、谐波对补偿电容器的影响及消除措施231．谐波对补偿电容器的影响232．串联电抗器感

2、抗值的确定243．串联电抗器后电容器的电压计算244．电抗器电感值的计算25六、电容器的保护271.电容器的额定电流272．电容器回路允许连续运行的最大电流283．电容器的保护第12页共12页29七、电容器的控制设备301．控制器302．切换电容器的接触器33附表1：功率因数由COSφ1补偿到COSφ2每KW功率所需补偿的Kvar35附表2：BZMJ0.4-□-3系列电容器参数40附表3：BZMJ0.42-□-3系列电容器参数41附表4：BKMJ10.4-□-3系列电容器参数42附表5：BZMJ20.4-□-3系列电容器参数BZMJ30.4-□-3系列电容器参数43附表

3、6：BKMJ10.44-□-3系列电容器参数44附表7：BZMJ20.44-□-3系列电容器参数BZMJ30.44-□-3系列电容器参数45附表8：BCMJ0.46-□-3系列电容器参数46低压供配电系统无功功率的补偿1．为什么要对低压供配电系统的无功功率进行补偿众所周知，由于交流感应电机和各种气体放电灯的广泛应用，低压供配电系统中存在大量的无功功率。使低压网络的功率因数很低。如果不采取有效措施对无功功率进行补偿，提高系统的功率因数，是既不合理又不经济。这是因为：（1）由于大量的无功负荷得不到补偿，网络中存在大量的无功感性电流，使系统中的电气设备和线路截面得不到有效的充

4、分利用。（2）使系统中的电气设备和线路上的有功损耗增大。（3）使线路上的电压降和电压波动增大，因而降低了供电电压的质量，减小了功率的输出。由于上述原因，应对低压供配电系统中的无功功率进行补偿。在电容器中，电流近似超前电压90°，故电容器的功率可视为纯无功功率。电容器的这一性质，被广泛用来改善系统的功率因数。其方法，就是把电容器并联到系统上。其接线原理见图1-1。2．并联补偿的原理系统的负荷可视为具有集中参数为电感L和电阻R的串联电路。当没有电容器补偿时，电网供给负荷的电流为I1，其滞后电压U的相位角为φ1（见图1-2）。I1可分解两个分量：一个是与电压U同相位的Ia（有

5、功电流），另一个是滞后电压U90°的IL1（无功电流）。有功电流Ia与电压U的乘积（Pa=UIa=UI1cosφ1）就是负荷从电网吸收的有功功率；无功电流IL1与电压U的乘积（PL=UIL1=UI1sinφ）就是负荷从电网吸收的无功功率。负荷从电网吸收的总功率（视在功率）S=。由图1-2可以看出φ1越大，功率因数cosφ1越低，负荷从电网吸收的无功功率PL也越大。第12页共12页如果在负荷两端并联电容器C之后，电容器支路的电流IC超前电压90°，电源供给的电I2是负荷和电容器两个支路电流之和（I2=I1+IC）），而负荷电流I1的无功分量IL1和IC相位正好相差180°

6、，所以IL和IC在数量上是相减。这样就把负荷的无功电流补偿了。补偿后的无功电流为IL2=IL1+IC，功率因数角为φ2。3．补偿方式对低压网络而言，分集中补偿和就地补偿。集中补偿：对用电设备分散而且单台容量不大，一般采用集中补偿。通常选用成套的无功功率补偿柜与其他的低压配电柜成排安装在低压配电室内。就地补偿：有下列情况之一的可采用就地补偿。（1）对单台设备容量较大（15KW以上）、供电线路较长的长期连续运转的风机水泵等用电负荷可采用TBBX无功就地补偿装置。（2）对采用动力变压器供电（未采用专用变压器供电）的容量较大的工频感应电炉，应采用就地补偿方式进行无功补偿。（3）

7、大功率的气体放电灯，一般都采用就地补偿，电容器和镇流器安装在一个小箱内，一般与灯具成套供货，电容器镇流器箱需安装在灯具处。二、补偿容量的计算1．补偿后功率因数值的确定对一般的供配电而言，要求补偿后cosФ值是一个值得研究的问题。如果要求补偿后的cosФ值为0.95～1，这时电容器需要的容量增加的非常快，必将增加电容器的投资。反之，如果补偿后的cosφ值取的太小，虽然减少了电容器的投资，因网络中的无功电流的增大，必使电能损耗增加，也可能引起载流导体截面的增大，开关容量和供电设备容量的增大，从而也可能增加投资。因此补偿后的cosφ值定为多大合