「技术」低压智能电力电容器，无功补偿，功率因数 安科瑞徐佳

摘要：剖析智能集成式电力电容的作业原理及功用，结合山东环保资料制作厂配电现状，挑选经济牢靠的计划，智能电容过零投切与低功耗，处理了继电器投切发生涌流的问题；接线容易，扩容便利，处理无功补偿柜内空间缺乏、补偿容量缺乏的问题；带有通讯功用可传输后台，处理了补偿配电涣散办理、毛病报警不及时的问题。

关键词：低压智能电力电容器，无功补偿，功率因数

0概述

关于电力体系中的供电部分，供给电能的发电机是按要求的额外电压和额外电流规划的，发电机长期运转中，电压和电流都不能超越额外值，否则会缩短其运用寿命，乃至损坏发电机。由于发电机是经过额外电流与额外电压之积定额的，这意味着当其接入负载为电阻时，理论上发电机得到彻底的运用，由于P=UIcosφ中的cosφ=1；可是当负载为理性或容性时，cosφ1,发电机就得不到充分运用。为了较大程度运用发电机的容量，即发电机发生有功较大，就须进步其功率因数。在低压配电体系中，选用并联电容器设备对无功功率进行会集补偿或就地补偿是下降线损、节约电能合理的办法。无功功率补偿的首要成效是：削减设备和线路的功率损耗；安稳电压，进步供电质量；进步电力变压器的承载才能；在长距离输电中，进步体系输电安稳性和输电才能等。

传统的电容电抗无功补偿设备，补偿精度低，功用单一，设备接线杂乱，一起不利于分娩、运送、设备、调试和牢靠运转，现已严峻限制它的开展，电容器在投切历程中简略发生较大的冲击电流，引起电网过电压，严峻时会发生谐波，对电网的安稳性发生影响。为处理这些问题，可改用具有过零投切技能的低压智能集成式电力电容器作为补偿设备。

原理剖析

AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容以共补电容或分补电容为主体，选用微型电子元件技能、微型传感器技能、微型网络技能和电器制作技能，将智能组件、操控器、电容器、电抗器、塑壳断路器等元件微型化，整机体积小，结构精巧。智能电容操控器经过电流互感器、电压采样估算出无功缺额、功率因数等参数，以工业级MCU为中心，同AD转化、RS-485通讯、LCD显现、数据存储等构成一个体系，集收集、运算、剖析、操控、通讯、人机交互、数据存储于一体。

1.1智能网络操控功用。

主动检测及盯梢体系中的无功功率改变，主动投切电容器组。投切办法为：容量相同的电容器，按循环投切准则；容量不同的电容器，按适补准则进行投切；先投先切，先退先投。补偿工况恒守时，电容器每一小时循环投切一次，避免单只电容器长期投运。

1.2快速投切电容器功用

投切开关选用复合开关，无触点过零投切，合作专用的智能电容无功补偿操控器，动作时刻缩短到1s，动态追寻补偿体系所短少的无功功率，力求使线损降到较低水平。复合开关电路包含可控硅过零检测与触发模块、可控硅维护模块、磁坚持继电器驱动模块。电路选用电力电子可控硅与大功率磁坚持继电器复合技能，运用可控硅的快速导通和磁坚持继电器触点的零压降完成互补，做到过零投切和低功耗运转。合闸时，该电路实时检测可控硅两头电压差，当电压差根本为0时，触发可控硅导通，无冲击涌流，做到柔性投入；安稳后，磁坚持继电器吸合，短路可控硅的两头电极，经过继电器触点接通主回路，下降开关压降，一起继电器触点经过永磁元件定位坚持进一步下降功耗。

1.3丈量功用

可丈量体系电压、电流、频率、有功功率、无功功率及功率因数等电参量，也可以检测各次电压、电流谐波，实时检查电网参数。

1.4分相补偿功用

分相型电容器可对各相上的电容器进行别离投切，进步对体系无功功率的补偿精度，使三相无功功率不平衡的体系得到了杰出的补偿。

1.5维护功用

电容器有过压、欠压、欠流、过温、断相、过谐维护。当电容器内部温度超越60℃时，电容器会整机退出运转，保证体系安全。

1.6通讯功用

电容器和操控器之间选用网线衔接，操控器与后台选用RS485通讯衔接，便于很多收集数据、上传数据及与外设监控终端进行信息交流，构成体系作业。

1.7抵抗谐波功用

将电抗器与电容器串联构成LC回路，下降谐波的失真，关于高于LC回路自振频率的谐波而言，表现为理性，避免了谐振。7%电抗器可以合理抵抗7次以上谐波，避免电容器过热、绝缘介质老化及自愈功用下降等不利因素的发生。

现场事例：

山东某环保资料制作厂，首要运营仿木装饰品、仿木线材制品、画框、相框等，占地面积142亩，首要包含厂房、办公楼、展示厅、食堂、职工宿舍等。其配电体系是由数台10/0.4KV主变压器，经低压配电设备向用电设备供电。厂房车间变压器容量为1600kva，负载总容量为1020kw，当时功率因数为0.要将功率因数进步到0.95左右，其首要负载为加热炉、电动机等，负载谐波以7次为主，选用7%智能电容；办公楼变压器1250kva，负载总容量为650kw，当时功率因数0.其首要负载为开关电源、照明等，谐波以3次谐波为主,选用14%智能电容。

图1厂房车间配电图

图2办公楼配电图

处理计划

厂房车间的低压配电体系首要为三相负载加热炉、电动机，首要引起7次谐波，选用7%电抗进行调谐处理，维护电容器不受谐波影响然后扩大电流。设备容量为600kvar，选用共补、7%智能电容，补偿功率因数到达0.95左右，满意客户要求。运用一般电容电抗，至少须要两套宽1000*深1000的柜子，现在设备AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器，只须要两套宽800*深800的柜子，柜体空间也大大节约，接线容易，设备便利，牢靠性更高。

办公楼的低压配电体系有很多的谐波源负荷，会发生7次谐波，很多的单相非线性负荷会形成三相不平衡、谐波超支、中性线谐波过载等电能质量问题，进行无功补偿需求考虑谐波的影响。估算得无功需量为350kvar，设备容量为480kvar，考虑到体系中带有的谐波，设备共补300kvar、分补180kvar容量的14%智能电容，实践功率因数到达0.符合要求，运用一般电容电抗，至少须要两套宽1000*深1000的柜子，现在设备AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器，只须要两套宽800*深800的柜子，柜体空间也大大节约，接线容易，设备便利，牢靠性更高。

AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器

4.1概述

AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器是使用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节约能源、下降线损、进步功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元、晶闸管复合开关电路、线路维护单元、电容器和电抗器构成。AZCL低压智能电力电容器选用定制段式LCD液晶显现器，可显现三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状况、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等。经过内部晶闸管复合开关电路，主动寻觅较佳投入（切除）点，完成过零投切，具有过压维护、缺相维护、过谐维护、过温维护等维护功用。

3.2技能参数

4.3接线方法

完结语

在山东环保资料制作厂项目中，功率因数遍及偏低，电费罚款较多，运用AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器宣布无功，进步受电端母线的电压水平，削减了线路上理性无功的输出，下降了电压和功率损耗，因此进步了线路的输电才能。AZCL智能集成式谐波抵抗电力电容器操作容易、功用完全，能合理地处理用户问题，到达节能的作用。不管从经济性仍是从实用性而言，都具有广泛的推行价值。电网既发生有功也发生无功，而无功在电网传输历程中会有损耗，低压智能电力电容进行无功补偿，然后进步功率因数，合理地改进了用电质量，节约用电本钱，削减企业的开支，可削减线路的损耗，进步电网输电的功率。

参考文献

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