高低压无功补偿装置的原理

高低压无功补偿装置的原理在电网系统中，电能质量问题的存在会造成一定的经济损失，需要通过提升电能质量来解决供电的质量。高低压无功补偿装置是专门用来提高设备运行效率的配电设备，通过降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。一、工作原理高低压无功补偿装置具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并接在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量，而感性负荷释放能量时，容性负荷吸收能量，能量在两种负荷之间交换。因此，感性负荷所吸收的无功功率可从容性负荷输出的无功功率中得到补偿。二、组成高低压无功补偿柜由柜壳、母线、隔离开、熔断器、接触器、热继电器、电容器、避雷器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。三、正确操作和维护下面我们以高压无功补偿柜的具体操作步骤、维护方法等方面进行详细讲解。1、打开高压电容补偿柜前必须先断开断路器或隔离开关，让高压电容补偿柜的放电装置自动放电，三分钟后方可打开柜门，打开柜门后须人工放电。2、高压电容补偿在运行中发出特殊响声是内部绝缘崩溃先兆，应立即停止运行，查找故障高压电容补偿。3、高压电容补偿外壳膨胀是过电压引起介质分解析出气体，应立即停止运行查找故障高压电容补偿。4、禁止高压电容补偿断开后又立即投入，这样对其它用电设备和高压电容补偿本身会产生严重损害，一般需三分钟以上的时间间隔，对于自动投切的电容柜，如果电网功率因数变化较快，应适当延长延时时间。5、高压电容补偿可能对电压和谐波有放大作用，用户订货时应说明企业电压和谐波情况，以便特殊处理，电容运行中必须时时检查高压电容补偿，出现异常，立即切断。6、高压电容补偿内外均需通风良好，以延长电容使用寿命。7、保持高压电容补偿表面干净，避免发生闪络事故。8、对电容柜定期进行红外测温，做好记录。高低压无功补偿装置一般根据补偿方式的不同，选择不同功能的元器件，高压无功补偿柜可以分为就地补偿、集中补偿、自动补偿等，而低压无功补偿的有负荷开关投切、可控硅投切、接触器投切等。电网系统中常见的问题就是电能质量，而无功补偿柜所承担的作用是提高电网的功率因数，提高电能质量，改善供电环境。因为无功的增加会导致电能质量的下降，引起电路电压降低，同时会导致所工作在无功损耗很高的电压下工作运行的设备效率降低。为什么要无功补偿？补偿多少合适呢？下面我们来详细了解一下无功补偿装置的工作原理。一、含义及原理无功功率，就是只进行了电能形式的转换，而不是被消耗掉的功率。我们都知道，电气设备有阻性、容性、感性三种性质。阻性，很好理解，电阻形式的，电流通过阻性的元器件就是被消耗掉了的，例如电吹风机通过电阻丝把吹出来的空气加热，从而电能就转变成了热能。容性和感性就不一样了。容性，比如电容器，只是将电能储存起来了，在需要的时候还是可以释放出来的；感性也是，比如电抗器，是将电能转换成了磁场保存起来了，也是可以释放出来的。所以，从某种意义上来说，它们是不做功的，所以称之为“无功功率”。在正常情况下，用电设备不但要消耗有功功率，同时还需要从电源中取得无功功率。（1）如果用电设备没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。（2）如果用电设备没有足够的无功功率，向电网中索要无功功率，就会增加电网的损耗，加大线路的电压降，从而影响整个电网的正常运行。所以，基本上配电房里都会有电容补偿柜，用作就地补偿；而且供电公司一般要求电容补偿的功率因素达到0.9以上。以一台500kVA的变压器为例，一般来说，配电变压器的无功补偿容量约为变压器容量的20%～40%，一般设计人员以30%来估算，即选取150Kvar为最大补偿容量，也就是安装容量。下面就是针对一台500kVA的变压器的无功补偿方案：（1）无功补偿容量：150kvar3×40kvar(20kvar20kvar)1×30kvar(20kvar10kvar)（2）智能电容器数量：3台SWL-8MZS/450-20.201台SWL-8MZS/450-20.10如果有电动机、变频器等设备，无功补偿的算法与变压器的算法又有些不一样了。也可以通过补偿前后的功率因素对比来计算所需的无功补偿容量，比如：（1）某工厂的有功功率为600KW，无功功率为800Kvar，视在功率就是1000KVA，相应的功率因素就是600/1000=0.6。（2）查询无功补偿容量计算系数表，根据补偿前后找到相应的系数F。如补偿前为0.6，补偿后想达到0.95，可以查得系数F=1.005（3）再通过计算公式：有功功率*系数F，就等于所需要补偿的无功总量了。600*1.005=605kvar。（4）根据实际情况，可以适当放大一些余量，以防后续增添设备后无功不足。