低压无功补偿控制器的选型

 

　　近年来，随着国内对供电质量要求的不断提高，同时，供电部门为了提高现有送变电设备的效率，节约能源，提高经济效益，使得无功补偿装置的使用量高速增长，各种动态、静态无功补偿装置层出不穷。由于对其性能没有一个全面的了解和比较，用户和设计人员在选型时无参考依据，有的盲目追求时髦、快速、无触点，其实任何一方面的提高都将或多或少会产生一些负面影响。应根据负载的要求以及用户对价格的要求，合理选型才能达到经济实用、高效节能、性价比高等最佳补偿效果 。

　　一、无功补偿常出现的问题

　　1、电容器损坏频繁。

　　2、电容器外熔断器在投切电容器组及运行中常发生熔断。

　　3、电容器组经常投入使用率低。

　　针对上述情况我们分析可能存在的原因如下：

　　1、电容器损坏主要原因由于在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响，造成所选择的电压等级偏低，长期运行电容器将容易损坏。

　　2、电容器外熔断器经常发生熔断，主要是合闸涌流对熔断器的冲击或者熔断器额定电流的选择偏小造成的，或是不同电抗率组别的电容器组投切顺序不当所致。电容器投入使用率低主要是由于在电容器容量选择及分配不当造成的。

　　二、 自愈式电容器的容量及相关因素

　　补偿电容量采用自愈式电容器，是获得良好补偿效果的重要环节，具体选择时，可考虑如下几个因素：

　　a) 供电变压器的空载无功补偿

　　一般可选变压器总容量3%的并联电容器作为固定补偿，以补偿变压器的空载无功损耗。

　　b) 确定多路补偿的容量梯度

　　了解用电负荷的最大值、最小值、负荷的波动情况，根据具体情况以确定电容器的投切步长和分组路数，做到对无功变化的精确跟踪。

　　c) 平衡补偿、分相补偿、复合补偿的选择

　　确定三相负荷的不平衡程度，必要时需进行现场测量，以确定采用三相平衡补偿还是采用复合补偿方式。当三相严重不平衡时，最好选用适当容量的分相补偿。

　　d) 确定补偿电容器的总容量

　　测量自然功率因数，确定目标功率因数，根据两者之差确定所需要的无功补偿总容量。

　　若已知：有功功率P ，自然功率因数 cosφ1 ，目标功率因数cosφ2 。

　　则所需补偿的电容器总容量为：ΔQ=P ( tanφ1- tanφ2 )

　　e) 确定是否采用抗谐波无功补偿电容器

　　当电网谐波分量较大时，应进行现场谐波测试，必要时需采用与电抗器配套设计的专用电容器，以防止在较大谐波的作用下，补偿装置无法正常运行或电容器易损坏的现象发生。

　　三、ARC功率因数控制器的选择

　　安科瑞公司的ARC功率因数控制器严格按照DL/T597《低压无功补偿控制器订货技术条件》、JB/T9663《低压无功功率自动补偿控制器》等专业标准中规定的各项要求，依据具体的补偿需求和负荷特性。一般情况下，可从以下几个方面对控制器进行选择：

　　表1 产品应用

　　

 

　　2、产品选型

　　

 

　　四、电容投切开关应用介绍

　　无功补偿电容器的投切器件较多，其投切的平稳度和使用寿命也相差很大，下面分别加以说明：

　　1、普通交流接触器

　　普通交流接触器是最传统的一种投切开关，由于电容器在投入和切除时会产生很大的涌流和过压，暂态高压和投切冲击电流会导致电器绝缘击穿和接触器触头烧损，使接触器频繁损坏，同时还会影响电容器使用寿命和对电网造成干扰。用于无功量比较稳定，不需频繁投切电容补偿的用户，可选用带限流电阻的接触器投切电容装置，这种装置比较经济，价格低。由于投切次数少，相应使用寿命就够长了。

　　2、可控硅无触点开关投切

　　无触点开关投切，无过电流、过电压、不污染电源，特别适合变动负荷、冲击性负荷。它是一种能够对电力并联电容器进行快速偷窃的电子型功率器件。控制逻辑电压0V截止，12V导通。有250V和400V两种电压等级的低压电容器。对于需快速频繁投切电容补偿的用户，如电焊、电梯等设备，应选用无触点可控硅投切电容装置，才能达到应有的补偿效果。对于其他一般工厂、小区和普通设备，无功量变化时间大于30S的地区，则应考虑在能达到补偿功能要求的情况下，优先选用对电网无冲击、节能、安全、经济、使用寿命长的可控硅无触点电容投切装置。

　　五、无功补偿的效益

　　在现代用 电企 业 中，在数量众多 、容量大小不等的感性设备连接于 电力系统 中， 以致 电网传输功率除有功功率外 ，还 需无 功功率。 如 自然平均功率因数在 0.70～0.85之 间。 企 业 消耗 电网的无功功率约 占消耗有功功率的 6 0 %～9 0%， 如果把功率因数提高到0.95左右，则无功消耗只 占有功消耗的3 0 %左右。一是节省电费开支 ;二 是提高设备的利用率 三 是降低系统的能耗 四是改善电压质量。