浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性

1、浅谈低压电容器无功补偿的技术与经济性     摘要：文章介绍无功补偿的作用，分析低压并联电容器无功补偿的种类、电容补偿控制的选择及补偿容量的确定等。关键词：低压并联电容器；无功补偿；技术经济性        无功功率是维电力系统正常运行最主要的一个因素。搞好电力系统的无功平衡，提高负荷的功率因数，可以减少线路和变压器中的有功功率损耗和其他电能损耗，从而提高电能质量，降低电能损耗，并保证了电力系统的稳定运行和用户的供电质量。     &#

2、160;  1无功补偿的作用        1.1提高变配电设备利用率，减投资费用        对低功率因数的负荷进行无功补偿，接入并联电容器,由于无功电流得到补偿，使得负荷电流减少        由于功率因数提高而使变配电设备减少的容量（kVA）可用公式1计算：        S P/ COS1P/ CO

3、S2        P×（COS2COS1）/（COS2×COS1）                   （1）式中：        S-为减少的设备容量        P-为负荷有功功率 

4、       COS1-为补偿前负荷功率因数        COS2-  为补偿后负荷功率因数        如1000kW的负荷容量，补偿前功率因数为0.7，从公式1中可计算出当功率因数补偿到0.95时，为该负荷输电的变配电设备容量可减少376kVA，对于新建项目可以减少投资费用（变配电设备容量减少376kVA，可减少基本电费的支出），经济效益明显。   

5、     2.2 降低电网中的功率损耗        当负荷的功率因数从1降到COS时，电网中的功率损耗将增加的百分数约为p（%）=（1/COS2-1）×100%                         2.3 减少了线路的压降 &

6、#160;      由于功率因数的提高，线路传送电流小了，系统的线路电压损失相应减小，有利于改善末端的电能质量。        2.4 提高功率因数及相应地减少电费        根据国家水利电力部国家物价局1983年颁布的功率因数调整电费办法规定三种功率因数标准值，相应地减少电费：        功率因数标准0.90，适用于160千伏

7、安以上的高压供工业用户、装有带负荷调整电压装置的高压供电电力用户和3200千伏安及以上的高压供电电力排灌站。功率因数标准0.85，适用于100千伏安（千瓦）及以上的其他工业用户，100千伏安（千瓦）及以上的非工业用户和100千伏安（千瓦）及以上的电力排灌站。功率因数标准0.80，适用于100千伏安（千瓦）及以上的农业用户和趸售用户。                       3

8、0; 低压并联电容器无功补偿的种类        3.1 集中补偿        在低压配电所内配置若干组电容器接在配电母线上，补偿供电范围内的无功功率        3.2 就地补偿        将补偿电容器安装于用电负荷附近，或直接并联于用电设备上     

9、60;             就地补偿分为两种：一是分散就地补偿，电容器接在低压配电装置或动力箱的母线上，对附近的用电设备进行无功补偿。二是单独就地补偿，将电容器直接接在用电设备端子上或保护设备末端，一般不需要电容器用的操作保护设备，        3.3 就地补偿与集中补偿节能比较        4电容补偿在技术上应注意的问题 

10、60;      防止涌流。在电容器投入时，一般情况下伴随着很大的涌流，在IEC出版物831电容器篇中电容器投入涌流的计算公式如下：IsIn×2S/Q                                

11、60;                 （3）式中：        Is -为电容器投入时的涌流（A）        In -为电容器额定电流（A）        S -为安装电容器处的短路功率（MVA）   

12、     Q -为电容器容量（Mvar）        在低压电容器回路中，可采用以下方法限制：一是串联电抗器；二是加大投切电容器的容量；三是采用专用电容器投切的接触器。             防止系统谐波的影响。由于电容器回路是一个LC电路，对于某些谐波容易产生谐振，造成谐波放大，使电流增加和电压升高。为此可采用串联一定感抗值的电抗器以避免谐振，如以电抗器的百分比为K，当电

13、网中5次谐波较高，而3次谐波不太高时，K宜采用4.5；如中3次谐波较高时，K宜采用12，当电网中谐波不高时，K宜采用0.5。        防止产生自励。采用电容器就地补偿电动机无功功率，电容器直接并联在电动机上，切断电源后，电动机在惯性作用下继续运行，此时电容器的放电电流成为励磁电流。如果补偿电容器的容量过大，就可使电动机的磁场得到自励而产生电压，电动机即运行于发电状态，所以补偿容量小于电动机空载容量就可以避免，一般取0.9倍就没关系。        Q

14、C=0.9×3UI0                                 （4）式中：        Qc -为补偿电容器容量      

15、  U -为系统电压        I0 -为电动机空载电流        5  电容补偿控制的选择及补偿容量的确定        5.1 电容器组投切方式的选择        电容器组投切方式分手动和自动两种。对于补偿低压基本无功及常年稳定的高压电容器组，宜采用手动投切；为避免过补偿或轻载时电压过

16、高，易造成设备损坏的，宜采用自动投切。高、低压补偿效果相同时，宜采用低压自动补偿装置。        5.2 电容器补偿容量的确定        先进行负荷计算，确定有功功率P和无功功率Q，补偿前自然功率因数为cos1，要补偿到的功率因数为cos2。则QC=P(tg1tg2)               &#

17、160;                                 （5）式中：        Qc -为补偿电容器容量        P -为

18、负荷有功功率        COS1-为补偿前负荷功率因数        COS2 - 为补偿后负荷功率因数        确定无功补偿容量时，还应注意以下三点：在轻负荷时要避免过补偿，倒送无功造成功率损耗增加，也是不经济的。功率因数越高，每千乏补偿容量减少损耗的作用将变小，通常情况下，将功率因数提高到0.95就是合理补偿。就地补偿电容器容量选择的主要参数是励磁电流，因为不使电容器造成自励是选用电容器容量的必要条件，可用公式4计算。        6结语