12电容补偿在配电系统的应用

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1、电容补偿在配电系统的应用1!1无功自动补偿的分类根据无功自动补偿装置的工作原理及补偿方式的不同，无功自动补偿的分类可以分为分相电容a动补偿和三相电容a动补偿。1.1分相电容自动补偿当出现三相负载不平衡的供配电系统时，可以使用分相电容自动补偿。在三相负载不平衡和相间负载配电回路屮，它的调节无功功率的信号可以取自三相屮的每一相，并依据每相负载和功率因数的犬小进行相对应的补偿，对于其他相不会产生任何影响，所以不会出现欠补偿和过补偿的现象，使用任何一种电设备都可以在正常的情况下进行工作，它的工作原理结构图如图1所示。1.2三相电容自动补偿此种电容自动补偿，一

2、般用于三相负载平衡的供配电系统中。由于三相回路中的无功电流相同，在进行补偿时，调节补偿无功功率参数的信号就会从三相中的任何一相屮取得，并依据检测结杲三相同时进行投切，这样就可能确保三相电压的质量；若三相负载不平衡时，毎相流过的无功电流就会不同，若负载不平衡相差太大吋，产生的误差也就会越大，受调节补偿无功功率参数的信号误差影响,导致非检测的两相出现欠补偿、过补偿2种情况。从安装的位置來说，无功自动补偿可以分为集中补偿、个别补偿和分组补偿3类。(1)集屮补偿。此种补偿通常情况下都集屮在变电所，并只能局限于系统前端进行补偿，对下一级各分支电路没有补偿，这样

3、就会造成下级配电线路上无功电流较大，相应配电干线截面也较大。对于功率因数稳定、无功电流较小的建筑,这种补偿方式比较适合。(2)个别补偿。一般情况卜其最好的效果是在单个的电容设备或单台的电容设备屮进行补偿。如果在写字楼或大型的商场屮，此种补偿方法相对来说维护较麻烦，安装也较分散，再加上其投资成本大，因此建议在这类公共环境中最好不采取使用这种方法来补偿。若是运用在工业厂房中，例如焊接车间，其屮的大容量点焊和气焊设备采用这种补偿方法，可以有效提高单台设备的功率因索，减小配电电缆截血，对于提高全车间的功率因素有很好的效果。(3)分组补偿。其是在配电系统屮，在

4、供电较为集中的分支位置进行补偿的方法。使用这种方法，不仅解决了系统的无功补偿，还有效的利用了电容器，配电干线的截面也会因此而减4〃qE多，同吋线路损耗也随之降低，可较好地解决集中补偿所带來的线路无功电流较人，相应配屯线路截面及开关容量较人的问题，也可解决个别补偿所带来的补偿投资成木大、安装分散以及后期维修难的问题。所以，分组补偿的综合效益比较高。2分相及三相口动补偿在低压配电系统应用屮的可行性下面主要通过实例来说明分相及三相自动补偿在配电系统的应用中具有可行性。对于办公、商业、住宅建筑系统來说，广泛地使用了单相负荷的照明和空调等一些负荷不稳的家用电器

5、。这就容易导致三相负载出现严重的不平衡现彖，特别是在住宅楼的运行屮，三相不平衡表现得更为严重。例如：某处高层建筑物，其面积约为3.5万m2,是集合了商场、车库和宾馆、银行以及办公为一体的综合楼。其用电设备主要有空调机组、风机和水泵及照明灯等。其中照明灯具统一使用单相负荷，功率因素在0.45〜0.9,低压冇功计算负荷在2810kW,照明用电有功负荷为1080.5kW,而其他一些用电设备使用三相负荷。补偿前无功功率为3150kVar,如果整体功率因数补偿至0.95,就需要对其进行补偿1980kVar,补偿后无功功率为1170kVaro在设计前期，通过运用

6、低压配电器与电容器组进行并联，进而可以实现其自动补偿。但工程竣工投入使用后，常出现仪器和灯貝等用电设备烧坏或不能正常使用等情况，严重影响了商场经营和办工人员的工作。经过现场测试，发现低压馈线回路三相负荷不平衡相问的差距很大，而电流最大相差为900A；当检测母线电压时,三相母线电压很不稳定，有的高达250V,有的低至200Vo经过分析，是出于三相电容自动补偿造成不平衡相的欠补和过补。对于这种问题，使用分相电容口动补偿是最佳方案。这种装置的控制模块和数据采集模块是使用新型单片机和大规模集成电路，开关的模块全部采用大功率电子开关，可以实现电容器组的零电压投

7、入和零电流的切除，这种电子开关无触点、无合闸涌流、无电弧、无噪声、无振动，最重要的是，分相补偿可以针对每相的功率因数进行分相实时补偿，保证了其他相不会有过补偿和欠补偿的情况出现。在工业厂房中，大空间照明一般采用金属卤素灯Z类的气体放电灯，此类灯具口带无功补偿后的功率因数可达到0・85；在工艺设备屮，电动机类负载多为电感性负载，功率因数一般在0.8左右；对于一些机加工行业的普通机床类负载，功率因数则更低，只能达到0.5。在以这些负荷为主的工业厂房内，三相基木平衡，采用三相电容自动补偿就可以根据负载运行情况，自动检测车间的功率因数，实时投切，保证了功率因

8、数达到目标值。因此，在工业及民用建筑中，采用分相及三相电容自动补偿捉高功率因数，是现阶段切实可行的方法。3分