1 無功補償裝置的選擇

 

    無功補償按工作特性可分為靜態補償和動態補償。靜態補償一般采用機械式接觸器投切電容器組，適用于負載變化比較小的場合。動態補償是以晶閘管作為執行元件，用工業PC機進行控制，通過跟蹤檢測負荷的無功電流或無功功率，對多級電容器組進行分組投切。晶閘管作為無觸點開關能快速通斷，不產生電弧及噪聲。采用晶閘管開關，電容器無需放電即可重投，動態響應時間在1個周期(20ms)之內，能實現快速、準確地跟蹤補償，從而提高電網的供電質量。另外，動態補償的分相投切功能可以使分相補償得以實現。因靜態補償投入成本較低，得到眾多用戶的初步選擇。但一味地追求成本低，使用靜態補償，而不考慮具體負載的情況，那電容補償就不會達到滿意的效果。

 

    我們設計選用補償裝置時一定要根據實際情況，綜合考慮，決定是選用靜態補償裝置還是動態補償裝置。 如用電設備是個大功率的提升設備，其提升速度很快，導致用電負載的急劇變化，而其采用的是靜態補償，但靜態補償裝置的反應速度及投切速度根本跟不上負載的變化。其實這種場合不適宜采用靜態補償，而應采用動態補償，利用動態補償裝置反應靈敏、投切速度快的特點，根據負載的變化，決定是否投切。

 

    2 采樣電流的選擇

 

    無功自動補償投切裝置工作原理是：裝置采集電網中電流、電壓，并對其大小、相位進行比較，決定是否投切電容器。正常用電中補償裝置電壓一經確定，一般不會變化，變化的主要是電流，而此電流選用是否得當，會影響電容補償裝置的正確工作。我們曾遇到過兩例。

 

    例1：我公司曾為江蘇大學醫學院低壓配電室做過一批GCK配電柜，用戶反映電容補償柜工作不正常。經調試和分析，發現是采樣電流接錯了。原來圖紙設計中采樣裝在A相上，而現場安裝到C相上，導致補償裝置采集不到正確信息而不能正常工作。后經調整，重新設置，補償柜正常工作，功率因數提高到正常設定值。

 

    例2：鎮江某一銅加工企業，在功率因數很低的情況下，電容器不能自動投入，手動投入了幾組電容器，功率因數卻沒有多大變化。經檢查分析，采樣電流應取自進線柜，即采樣電流互感器要裝于進線柜上，而這里卻把采樣電流互感器裝到出線柜上，導致裝置采集了錯誤的電流信號而不能正常工作。

 

    從以上兩例可以看出，采樣電流互感器必須安裝在進線柜，也就是此互感器上的電流應能反映電容柜所要補償的整個線路的負載的變化情況。另外，采樣電流互感器所接的相位還必須和電容投切補償裝置所采用的電壓相位相配合。這樣才能保證裝置采集到正確的比對信號，根據負載的實際情況決定是否投切電容器，才能有效地提高負載的功率因數。

 

    3 無功補償方式的選擇

 

    無功自動補償按性質分為三相電容自動補償和分相電容自動補償。

 

    三相電容自動補償適用于三相負載平衡的供配電系統。因三相回路平衡，回路中無功電流相同，所以在補償時，調節無功功率參數的信號取自三相中的任意一相，根據檢測結果，三相同時投切可保證三相電壓的質量。三相電容自動補償適用于有大量的三相用電設備的廠礦企業中，如我們以上所述均為三相電容自動補償，但有的時候卻不宜采用三相電容自動補償，因為達不到補償的佳效果。

 

    在民用中大量使用的是單相負荷，照明、空調等由于負荷變化的隨機性大，容易造成三相負荷的嚴重不平衡，尤其是住宅樓的用電在運行中三相不平衡更為嚴重。由于調節補償無功功率的電流采樣信號取自三相中的任意一相，這樣就會造成未檢測的兩相要么過補償，要么欠補償。如果過補償，則補償相的回路電流增大，線路及斷路器等設備由于電流的增加而導致發熱被燒壞。這種情況下用傳統的三相無功補償方式，不但不節能，反而浪費資源，難以對系統的無功功率進行有效補償，而且補償過程中所產生的過、欠補償等弊端更對整個電網的正常運行帶來嚴重的危害。

 

    對于三相不平衡，用電系統采用分相電容自動補償裝置是解決問題的一種較好辦法，其原理是調節無功功率的采樣電流信號分別取自三相中的每一相，根據每相感性負載的大小和功率的高低進行相應的補償，對其它相不產生相互影響，故不會產生欠補償和過補償的情況，這就是分相動態補償優越性的具體運用。分相動態自動無功補償能自動檢測各相負載的功率，同時自動分相投入各相所需的電容補償量，以使各相的無功功率補償達到佳狀態，對于大量使用單相用電負載，易產生三相不平衡的用電單位如住宅小區、賓館、飯店、大型商場等民用建筑的配電系統宜選用。它有提高功率因數、改善電壓質量、節約用電、增大變壓器有功容量等顯著效果，滿足了供用電的要求。

 

    目前低壓補償電容器技術和自動投切裝置制造質量都有了很大提高，筆者認為在這類民用建筑的配電系統中分組設置補償電容，即根據使用功能區分，在用電較集中、電氣設備功率較大的配電箱處設置電容補償裝置較為適宜。分組補償可提高設備利用率，減少線路中損耗。因此，對于大型商場、寫字樓等大量使用低電壓設備的民用建筑設計應根據具體情況采用分組補償方式比較合理。

 

    4 結束語

 

    本文結合低壓無功電容補償在實際運用中的具體問題提出了合理的建議，指出無功電容自動補償在實際中應用是否得當對提高電網功率因數，提高系統的供電效率和電壓質量，減少線路損耗，降低配電線路的成本，節約電能有著重要的作用。我們在設計和選用中一定要具體問題具體分析，既要考慮成本投入，又要考慮效果收益，使無功補償應用獲得大的回報收益。

 

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