摘(zhāi)要(yào)：電容器化配(pèi)置(zhì)和投切(qiē)是(shì)配電網絡化(huà)的一項重要(yào)內(nèi)容。電(diàn)容器化(huà)配置，側重對電容(róng)器(qì)化投切的(dí)各種算(suàn)法進(jìn)行(háng)了(liǎo)詳細評述，分析了(liǎo)各(gè)種算法的特(tè)點(diǎn)及(jí)存在的(dí)問題，以(yǐ)促(cù)進(jìn)該(gāi)研究領(lǐng)域的進(jìn)一(yī)步(bù)發(fā)展(zhǎn)。

關(guān)鍵(jiàn)詞：電容器(qì) ；配電(diàn)網(wǎng) ；算(suàn)法

引言

        無(wú)功補(bǔ)償，在電力供電係統中(zhōng)起提高電網(wǎng)的(dí)功率(shuài)因(yīn)數(shù)的(dí)作用(yòng)，無功補(bǔ)償可以降(jiàng) 低供(gōng)電變壓(yā)器(qì)及輸送綫路的損耗(hào)，提高供 電(diàn)效率，改善(shàn)供電環境。所(suǒ)以(yǐ)無(wú)功功(gōng)率(shuài)補 償裝(zhuāng)置(zhì)在(zài)電力供(gōng)電係統中處(chǔ)在一個不(bù)可缺(quē) 少(shǎo)的(dí)非(fēi)常重要的位置。合理地(dì)選(xuǎn)擇補(bǔ)償裝 置(zhì)，可以做到(dào)減少(shǎo)網(wǎng)絡(luò)的(dí)損耗(hào)， 使電(diàn)網質量提(tí)高。反之，如(rú)選擇(zé)或(huò)使用不當， 可能造成供(gōng)電(diàn)係(xì)統(tǒng)，電(diàn)壓波動(dòng)，諧(xié)波(bō)等(děng)諸多(duō)因素(sù)。

1，無功(gōng)功率的(dí)形成(chéng)

        交流電(diàn)在通過(guò)純電阻(zǔ)的時(shí)候，電能(néng)都轉成了熱(rè)能，而(ér)在通(tōng)過純容性(xìng)或者純感性(xìng) 負(fù)載的時候(hòu)，並不(bù)做功(gōng)，也(yě)就(jiù)是(shì)說沒(méi)有消(xiāo)耗(hào)電(diàn)能，即(jí)為無(wú)功功率，當(dāng)然(rán)實際負載， 不可能(néng)為純(chún)容(róng)性負(fù)載(zǎi)或者(zhě)純感性(xìng)負(fù)載(zǎi)，一 般都(dū)是(shì)混(hùn)合(hé)性負載(zǎi)，這(zhè)樣(yàng)電流在(zài)通(tōng)過(guò)它們 的時(shí)候，就有部(bù)分電(diàn)能(néng)不做(zuò)功(gōng)，就是(shì)無功(gōng) 功率(shuài)，此時(shí)的(dí)功率(shuài)因(yīn)數小(xiǎo)於 1，為(wéi)了提(tí)高電能的(dí)利用(yòng)率(shuài)，就要進(jìn)行(háng)無功(gōng)補償(cháng)。

2，采(cǎi)用無(wú)功補償(cháng)提高功率(shuài)因數(shù)的作用(yòng)

        一，提高供電(diàn)設(shè)備(bèi)的(dí)利用率(shuài)。在(zài)供電(diàn)設備視(shì)在功(gōng)率(shuài) S 一定(dìng)的情況(kuàng)下(xià)，功率因數 COSΦ 越(yuè)大，該供(gōng)電設(shè)備可以(yǐ)帶(dài)多的(dí)有(yǒu)功(gōng)負載（P=S*COSΦ）。

        二，提高(gāo)輸電效(xiào)率(shuài)。當有(yǒu)功(gōng)負(fù)載（P） 一定時，因為（P ＝ UI*COSΦ），電壓 U不變化，COSΦ 越(yuè)大(dà)，則(zé)電(diàn)流 I 越小(xiǎo)，電流(liú)I 在(zài)綫路中(zhōng)的(dí)損(sǔn)耗(hào)就越小。

        三，改善(shàn)供(gōng)電質(zhì)量(liáng)。電流(liú) I 越小，綫路中電(diàn)壓損(sǔn)耗(hào)就越小(xiǎo)，綫(xiàn)路末端電壓就(jiù)可(kě)以(yǐ)得(dé)到(dào)好的(dí)保證。

        四(sì)，提高輸(shū)電(diàn)安全。電(diàn)流 I 小，綫路發(fā)熱(rè)降(jiàng)低(dī)，提(tí)高(gāo)輸(shū)電綫(xiàn)路(lù)的(dí)安全。

3，補償(cháng)容量的選擇

        對於用量每分(fēn)鐘 1500 轉和 3000轉的電機用額定容量（kW）30 士 0.5（kvar)的(dí)估算方法，可(kě)迅(xùn)速簡便地求出所(suǒ)需(xū)補(bǔ)償 電(diàn)容的(dí)容量(liáng)。以 30kW 電機為標(biāo)準，如果電機容量小於 30kW 的每(měi)台增加 0.5kvar。容量(liáng)大(dà)於(yú) 30kW 的每(měi)台(tái)就減少(shǎo) 0.5kvar。

        一般農(nóng)村配電網(wǎng)中(zhōng)的電(diàn)容(róng)容(róng)量(liáng)的速(sù)算法： 

        電(diàn)動機：隨(suí)機補償——Qc=（0.95-0.98）√ 3IoUn

        Io——電動(dòng)機的勵(lì)磁(cí)電流(liú) ；Un——電(diàn)動(dòng)機的額定電壓。

        對於排灌(guàn)用(yòng)普通電動機：隨(suí)機補(bǔ)償——Qc=（0.5-0.6）Pn

        Pn——排灌(guàn)電(diàn)動機(jī)額定(dìng)有功功(gōng)率。

4，配(pèi)電網(wǎng)無功補償的一(yī)般方法

        低壓無功補償(cháng)我們通常采用(yòng)的方(fāng)法主(zhǔ) 要有三(sān)種：隨機(jī)補償，隨器補(bǔ)償(cháng)和(hé)跟蹤補償。下麵(miàn)簡單(dān)介紹這三種補(bǔ)償(cháng)方式的(dí)適用(yòng)範圍 及使用(yòng)該(gāi)種補(bǔ)償(cháng)方式的(dí)缺點(diǎn)。

        1），隨機(jī)補償。隨機補償(cháng)就是根(gēn)據個別用電設(shè)備對無(wú)功(gōng)的(dí)需(xū)要(yào)量將單台或多台低(dī)壓(yā)電(diàn)容器(qì)組分散(sàn)地(dì)與用(yòng)電設備並接， 它與(yǔ)用電設(shè)備(bèi)共(gòng)用(yòng)一套斷(duàn)路器。通(tōng)過(guò)控製，保護裝置與電機(jī)同時(shí)投切(qiē)。隨(suí)機補償適用(yòng) 於補償(cháng)個(gè)別大(dà)容量且連續運(yùn)行(háng)（如大中型(xíng) 異(yì)步電(diàn)動機(jī)）的無功消耗，以補勵(lì)磁無功 為主(zhǔ)。此種(zhǒng)方(fāng)式可較好地(dì)限製農(nóng)網(wǎng)無(wú)功(gōng)峰 荷。

        隨機補償的(dí)點(diǎn)是(shì) ：用(yòng)電設備(bèi)運行時(shí)， 無(wú)功補(bǔ)償(cháng)投入，用電(diàn)設備(bèi)停運時(shí)，補償設(shè) 備(bèi)也(yě)退出，不(bù)會(huì)造成無功倒送(sòng)，而且不需(xū) 頻繁(fán)調(tiáo)整(zhěng)補償(cháng)容(róng)量(liáng)。具(jù)有投資(zī)少，占位(wèi)小，安(ān)裝容易，配(pèi)置方便靈(líng)活(huó)，維(wéi)護(hù)簡單，事 故率(shuài)低(dī)等點(diǎn)。

        2），隨器補償(cháng)。隨器補償是(shì)指將低壓電容器(qì)通(tōng)過低壓(yā)開(kāi)關接在配(pèi)電(diàn)變壓器二 次(cì)側，以無功補(bǔ)償配電變壓器空(kōng)載(zǎi)無功的 補償方(fāng)式(shì)。配變在輕(qīng)載或(huò)空(kōng)載(zǎi)時的(dí)無功負 荷主要是(shì)變(biàn)壓器的空載勵磁無(wú)功，配變(biàn)空(kōng) 載無(wú)功是(shì)農網無功負(fù)荷的(dí)主(zhǔ)要(yào)部分，對於 輕負(fù)載的配(pèi)變(biàn)而(ér)言，這(zhè)部分(fēn)損耗占供(gōng)電(diàn)量(liáng) 的比例很(hěn)大，從而(ér)導致(zhì)電(diàn)費(fèi)單價的增(zēng)加(jiā)， 不利於(yú)電費的同網同價。

        隨(suí)器補償(cháng)的點(diǎn) ：接綫簡單，維護管理(lǐ)方便(biàn)，能(néng)有效地(dì)補償(cháng)配(pèi)變空載無功(gōng)，限 製農網無功(gōng)基荷，使該部分(fēn)無功就地平(píng)衡(héng)，

        從而(ér)提(tí)高配(pèi)變利(lì)用(yòng)率，降低(dī)無功(gōng)網損，具有較高的(dí)經濟性(xìng)，是(shì)目(mù)無(wú)功補(bǔ)償中常用的手段之(zhī)一(yī)。

        3），跟蹤補償。跟(gēn)蹤補(bǔ)償(cháng)是指(zhǐ)以無功(gōng)補償投切裝置(zhì)作(zuò)為控(kòng)製保(bǎo)護(hù)裝置，將低壓電(diàn)容(róng)器(qì)組(zǔ)補償在大(dà)用(yòng)戶 0.4kV 母(mǔ)綫(xiàn)上的補(bǔ)償(cháng)方(fāng)式(shì)。適用(yòng)於(yú) 100kVA 以(yǐ)上(shàng)的配電(diàn)用(yòng)戶(hù)，可(kě)以替(tì)代(dài)隨機(jī)，隨器(qì)兩(liǎng)種補(bǔ)償方(fāng)式， 補(bǔ)償效(xiào)果好。

        跟(gēn)蹤補(bǔ)償(cháng)的點是運(yùn)行(háng)方(fāng)式靈(líng)活(huó)，運(yùn)行維護工(gōng)作(zuò)量小，比(bǐ)兩(liǎng)種補償(cháng)方(fāng)式壽命(mìng)相對延長(cháng)，運(yùn)行可(kě)靠。但缺(quē)點是(shì)控(kòng)製(zhì)保(bǎo)護裝置復雜，首(shǒu)期投(tóu)資(zī)相(xiāng)對較大(dà)。但當(dāng)這三(sān)種補(bǔ)償方(fāng)式的(dí)經濟性接近時(shí)，應先(xiān)選(xuǎn)用(yòng)跟(gēn)蹤補償方式。

5安科(kē)瑞AZC/AZCL智能集成(chéng)式電(diàn)容器(qì)介(jiè)紹(shào)

5.1產品(pǐn)概(gài)述(shù)

        AZC/AZCL係列智能電容器是應(yīng)用於(yú)0.4kV，50Hz低(dī)壓(yā)配電(diàn)中(zhōng)用(yòng)於節省能源(yuán)，降(jiàng)低(dī)綫(xiàn)損，提高功率因(yīn)數(shù)和電能質量的新一(yī)代(dài)無(wú)功補(bǔ)償設備(bèi)。它由智能(néng)測控(kòng)單元，晶閘(zhá)管(guǎn)復合開(kāi)關電(diàn)路，綫路(lù)保(bǎo)護單(dān)元，兩(liǎng)台共補或一(yī)台(tái)分(fēn)補低(dī)壓(yā)電力電容(róng)器(qì)構成。可替代常(cháng)規由熔絲，復合(hé)開關(guān)或機械(xiè)式(shì)接(jiē)觸器(qì)，熱繼(jì)電(diàn)器，低壓電(diàn)力電容(róng)器(qì)，指示燈等散件在櫃內和櫃(guì)麵(miàn)由(yóu)導(dǎo)綫連(lián)接而(ér)組成的自動(dòng)無功(gōng)補償(cháng)裝置(zhì)。具有(yǒu)體(tǐ)積小(xiǎo)，功耗(hào)低(dī)，維(wéi)護(hù)方(fāng)便，使用(yòng)壽命(mìng)長，可靠性高(gāo)的(dí)特(tè)點(diǎn)，適(shì)應(yīng)現代電(diàn)網對(duì)無(wú)功(gōng)補償的(dí)高(gāo)要(yào)求(qiú)。

        AZC/AZCL係列智能(néng)電容器采用定式LCD液(yè)晶(jīng)顯示器(qì)，可顯示(shì)三(sān)相母(mǔ)綫電壓，三(sān)相母(mǔ)綫電流，三(sān)相功率(shuài)因數，頻率，電容器路數(shù)及投切狀(zhuàng)態，有(yǒu)功功(gōng)率，無(wú)功(gōng)功率，諧(xié)波(bō)電壓(yā)總畸變(biàn)率，電容器(qì)溫(wēn)度等(děng)。通過內(nèi)部(bù)晶(jīng)閘管(guǎn)復合開(kāi)關電(diàn)路，自動(dòng)尋找(zhǎo)投(tóu)入(rù)（切(qiē)除(chú)）點，實現過零投(tóu)切，具有過(guò)壓(yā)保護，缺相保(bǎo)護(hù)，過諧(xié)保(bǎo)護(hù)，過(guò)溫(wēn)保護等(děng)保(bǎo)護功(gōng)能。

5.2產品選型(xíng)

        AZC係列智能(néng)電(diàn)容器(qì)選型：

AZCL係列(liè)智能電容(róng)器選型：

5.3產(chǎn)品實(shí)物(wù)展示

AZC係列智(zhì)能電(diàn)容模(mó)AZCL係列智(zhì)能電容模(mó)塊(kuài)

 安科(kē)瑞無功(gōng)補償裝置智能電容(róng)方(fāng)案

6，補償後的經濟(jì)效益

        從補償後效果(guǒ)來看(kàn)，補(bǔ)償後動力電流可(kě)以(yǐ)下降 1/3 以(yǐ)上(shàng)，有些甚至(zhì)能下降(jiàng) 50%， 台(tái)區綫(xiàn)損(sǔn)基本上可以降(jiàng)低 2-4 個(gè)百(bǎi)分(fēn)點，可以起到(dào)較好(hǎo)的降損(sǔn)效果。

        在電網(wǎng)中(zhōng)，綫路(lù)或變壓器的可(kě)變(biàn)功率(shuài)損耗(hào)為(wéi)：

        P ＝ I2 Ｒ ×10-3

        假設一(yī)台 50kVA 變(biàn)壓(yā)器(qì)，主要負荷(hé)為 5 台 7.5kW 三相(xiāng)異(yì)步(bù)電(diàn)動(dòng)機(jī)，月(yuè)供(gōng)電量(liáng)20000kwh，綫(xiàn)損(sǔn)為(wéi) 7.2%，經過(guò)無(wú)功補償原(yuán)功率(shuài)因(yīn)數 cosΦ1 ＝ 0.7，提(tí)高到(dào) cosΦ2 ＝ 0.9。

        提高(gāo)負(fù)荷的(dí)功率(shuài)因數(shù)與降低(dī)綫(xiàn)損(sǔn)的關係為：

        △ P% ＝ [1-（cosΦ21/cosΦ22）]× ，式中(zhōng)

        cosΦ1——負(fù)荷原功(gōng)率(shuài)因(yīn)數，cosΦ2

        ——補償後(hòu)的(dí)功率因(yīn)數可變損耗降(jiàng)低：

        △ P%=[1-（cosΦ21/cosΦ22）]×

        =[1-（0.49/0.81）]×

        =39.51%

        月(yuè)損耗電量(liáng) ：7.2%×20000=1440kwh 月總(zǒng)損(sǔn)耗降(jiàng)低(dī)電量：39.51%×1440=569kwh

        按(àn)動力(lì)電價 0.63 元(yuán) / 千瓦時計算(suàn)，月(yuè)節省電費：0.63×569=358.47

參(cān)考(kǎo)文(wén)獻(xiàn)：

（1）劉海濤，電容器在配電(diàn)網中的應用(yòng)

（2）安(ān)科(kē)瑞企業微(wēi)電(diàn)網設計(jì)與應(yīng)用手冊.2019.11版(bǎn)