無功補償:無功功率補償-中文百科頻道

簡介

交流電在通過純電阻性負載的時候，電能都轉成了熱能，而在通過純容性或者純感性負載的時候，并不做功。也就是說沒有消耗電能，即為無功功率。當然實際負載，不可能為純容性負載或者純感性負載，一般都是混合性負載，這樣電流在通過它們的時候，就有部分電能不做功，就是無功功率，此時的功率因數小于1，為了提高電能的利用率，就要進行無功補償。

在大系統中，無功補償還用于調整電網的電壓，提高電網的穩定性。

在小系統中，通過恰當的無功補償方法還可以調整三相不平衡電流。按照王氏定理：在相與相之間跨接的電感或者電容可以在相間轉移有功電流。因此，對于三相電流不平衡的系統，隻要恰當地在各相與相之間以及各相與零線之間接入不同容量的電容器，不但可以将各相的功率因數均補償至1，而且可以使各相的有功電流達到平衡狀态。

概念

1．無功補償的原理：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并接在同一電路，當容性負荷釋放能量時，感性負荷吸收能量，而感性負荷釋放能量時，容性負荷吸收能量，能量在兩種負荷之間交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可從容性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功補償的原理。

2．有功功率：有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，也就是将電能轉換為其他形式能量(機械能、光能、熱能)的電功率。單位：瓦（W）或千瓦（KW）

3．無功功率：無功功率比較抽象，它是用于電路内電場與磁場的交換，并用來在電氣設備中建立和維持磁場的電功率。它不對外作功，而是轉變為其他形式的能量。凡是有電磁線圈的電氣設備，要建立磁場，就要消耗無功功率。無功功率決不是無用功率，它的用處很大。電動機需要建立和維持旋轉磁場，使轉子轉動，從而帶動機械運動，電動機的轉子磁場就是靠從電源取得無功功率建立的。變壓器也同樣需要無功功率，才能使變壓器的一次線圈産生磁場，在二次線圈感應出電壓。因此，沒有無功功率，電動機就不會轉動，變壓器也不能變壓，交流接觸器不會吸合。單位：乏（var）或千乏(Kvar)

4．感性無功功率：電動機和變壓器在能量轉換過程中建立交變的磁場，在一個周期内吸收和釋放的功率相等，這種功率叫感性無功功率。單位（Kvar）

5．容性無功功率：電容器在交流電網中接通時，在一個周期内,上半周期的充電功率與下半周期的放電功率相等，而不消耗能量，這種充放電功率叫容性無功功率。單位（Kvar）

6．視在功率：純電阻性電路中電壓和電流是同相位的，電壓和電流的乘積為有功功率；但在感性或容性電路中，電壓和電流有着相位差，所以電壓和電流的乘積并不是負荷實際吸收的電功率，而是表面的數值，稱為視在功率。單位（KVA）

7．無功功率的作用：在正常情況下，用電設備不但要從電源取得有功功率，同時還需要從電源取得無功功率。如果電網中的無功功率供不應求，用電設備就沒有足夠的無功功率來建立正常的電磁場，那麼，這些用電設備就不能維持在額定情況下工作，用電設備的端電壓就要下降，從而影響用電設備的正常運行。從發電機和高壓輸電線供給的無功功率，遠遠滿足不了負荷的需要，所以在電網中要設置一些無功補償裝置來補充無功功率，以保證用戶對無功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。這就是電網需要裝設無功補償裝置的道理。

8．無功功率對供、用電産生一定的不良影響，主要表現在：

(1)降低發電機有功功率的輸出。

(2)降低輸、變電設備的供電能力。

(3)造成線路電壓損失增大和電能損耗的增加。

(4)造成低功率因數運行和電壓下降，使電氣設備容量得不到充分發揮。

9．功率因數：電網中的電力負荷如電動機、變壓器等，屬于既有電阻又有電感的電感性負載。電感性負載的電壓和電流的相量間存在着一個相位差，通常用相位角φ的餘弦cosφ來表示。cosφ稱為功率因數，又叫力率。功率因數是反映電力用戶用電設備合理使用狀況、電能利用程度和用電管理水平的一項重要指标。

三相功率因數的計算公式為：cosφ=P/S

式中cosφ——功率因數；

P——有功功率，kW；

Q——無功功率,kVar；

S——視在功率,kVA；

U——用電設備的額定電壓,V；

I——用電設備的運行電流,A。

功率因數分為自然功率因數、瞬時功率因數和加權平均功率因數。

(1)自然功率因數：是指用電設備沒有安裝無功補償設備時的功率因數，或者說用電設備本身所具有的功率因數。自然功率因數的高低主要取決于用電設備的負荷性質，電阻性負荷(白熾燈、電阻爐)的功率因數較高，等于1，而電感性負荷(電動機、電焊機)的功率因數比較低，都小于1。

(2)瞬時功率因數：是指在某一瞬間由功率因數表讀出的功率因數。瞬時功率因數是随着用電設備的類型、負荷的大小和電壓的高低而時刻在變化。

(3)加權平均功率因數：是指在一定時間段内功率因數的平均值，其計算公式=/T

10．力率電費：全國供用電規則規定，在電網高峰負荷時，用戶的功率因數應達到的标準為：高壓用電的工業用戶和高壓用電裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶，功率因數為0.90以上，其它100KVA及以上的電力用戶和大中型電力排灌站，功率因數為0.85以上；農業用電功率因數為0.80以上。凡功率因數達不到上述規定的用戶，供電部門會在其用戶使用電費的基礎上按一定比例對其加收一部分電費，這部分加收的電費稱為力率電費。

11.提高功率因數的方法有兩種，一種是改善自然功率因數，另一種是安裝人工補償裝置。

原理

無功補償的基本原理：電網輸出的功率包括兩部分：一是有功功率：直接消耗電能，把電能轉變為機械能、熱能、化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；二是無功功率：不消耗電能，隻是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，并且，這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率（如電磁元件建立磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能）。

無功補償的具體實現方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。無功補償的意義：

⑴補償無功功率，可以增加電網中有功功率的比例常數。

⑵減少發、供電設備的設計容量，減少投資，例如當功率因數cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95時，裝1Kvar電容器可節省設備容量0.52KW；反之，增加0.52KW對原有設備而言，相當于增大了發、供電設備容量。因此，對新建、改建工程，應充分考慮無功補償，便可以減少設計容量，從而減少投資。

⑶降低線損，由公式ΔΡ%=（1-cosθ/cosΦ）×100%得出其中cosΦ為補償後的功率因數，cosθ為補償前的功率因數則：

cosΦ>cosθ，所以提高功率因數後，線損率也下降了，減少設計容量、減少投資，增加電網中有功功率的輸送比例，以及降低線損都直接決定和影響着供電企業的經濟效益。所以，功率因數是考核經濟效益的重要指标，規劃、實施無功補償勢在必行。

電網中常用的無功補償方式包括：

①集中補償：在高低壓配電線路中安裝并聯電容器組；

②分組補償：在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝并聯補償電容器；

③單台電動機就地補償：在單台電動機處安裝并聯電容器等。

加裝無功補償設備，不僅可使功率消耗小，功率因數提高，還可以充分挖掘設備輸送功率的潛力。

确定無功補償容量時，應注意以下兩點：

①在輕負荷時要避免過補償，倒送無功造成功率損耗增加，也是不經濟的。

②功率因數越高，每千伏補償容量減少損耗的作用将變小，通常情況下，将功率因數提高到0.95就是合理補償。

無功就地補償容量可以根據以下經驗公式确定：Q≤UΙ0式中：Q---無功補償容量（kvar）；U---電動機的額定電壓（V）；Ι0---電動機空載電流（A）；但是無功就地補償也有其缺點：⑴不能全面取代高壓集中補償和低壓分組補償；衆所周之，無功補償按其安裝位置和接線方法可分為：高壓集中補償、低壓分組補償和低壓就地補償。其中就地補償區域最大，效果也好。但它總的電容器安裝容量比其它兩種方式要大，電容器利用率也低。高壓集中補償和低壓分組補償的電容器容量相對較小，利用率也高，且能補償變壓器自身的無功損耗。為此，這三種補償方式各有應用範圍，應結合實際确定使用場合，各司其職分類。

投切

延時投切方式即俗稱的"靜态"補償方式。延時投切的目的在于防止過于頻繁的動作使電容器造成損壞，更重要的是防備電容不停的投切導緻供電系統振蕩，這是很危險的。

延時投切方式用于控制電容器投切的器件可以是投切電容器專用接觸器、複合開關或者同步開關（又名選相開關）。

投切電容器專用接觸器有一組輔助接點串聯電阻後與主接點并聯。在投入過程中輔助接點先閉合，與輔助接點串聯的電阻使電容器預充電，然後主接點再閉合，于是就限制了電容器投入時的湧流。

複合開關就是将晶閘管與繼電器接點并聯使用，但是複合開關既使用晶閘管又使用繼電器，于是結構就變得比較複雜，成本也比較高，并且由于晶閘管對過流、過壓及對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。在實際應用中，複合開關故障多半是由晶閘管損壞所引起的

同步開關是近年來最新發展的技術，顧名思義，就是使機械開關的接點準确地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關就是要在接點兩端電壓為零的時刻閉合，從而實現電容器的無湧流投入，在電流為零的時刻斷開，從而實現開關接點的無電弧分斷。由于同步開關省略了晶閘管，因此不僅成本降低，而且可靠性提高。同步開關是傳統機械開關與現代電子技術完美結合的産物，使機械開關在具有獨特技術性能的同時，其高可靠性以及低損耗的特點得以充分顯示出來。

當電網的負荷呈感性時，如電動機、電焊機等負載，這時電網的電流滞帶後電壓一個角度，當負荷呈容性時，如過補償狀态，這時電網的電流超前于電壓的一個角度，功率因數超前或滞後是指電流與電壓的相位關系。通過補償裝置的控制器檢測供電系統的物理量，來決定電容器的投切，這個物理量可以是功率因數或無功電流或無功功率。

下面就功率因數型舉例說明。當這個物理量滿足要求時，如cosΦ超前且>0.98，滞後且>0.95，在這個範圍内，此時控制器沒有控制信号發出，這時已投入的電容器組不退出，沒投入的電容器組也不投入。當檢測到cosΦ不滿足要求時，如cosΦ滞後且<0.95，那麼将一組電容器投入，并繼續監測cosΦ如還不滿足要求，控制器則延時一段時間（延時時間可整定），再投入一組電容器，直到全部投入為止。當檢測到超前信号如cosΦ<0.98,即呈容性載荷時，那麼控制器就逐一切除電容器組。要遵循的原則就是：先投入的那組電容器組在切除時就要先切除。如果把延時時間整定為300s，而這套補償裝置有十路電容器組，那麼全部投入的時間就為50分鐘，切除也這樣。在這段時間内無功損失補隻能是逐步到位。如果将延時時間整定的很短，或沒有設定延時時間，就可能會出現這樣的情況。當控制器監測到cosΦ〈0.95，迅速将電容器組逐一投入，而在投入期間，此時電網可能已是容性負載即過補償了，控制器則控制電容器組逐一切除，周而複始，形成震蕩，導緻系統崩潰。是否能形成振蕩與負載的性質有密切關系，所以說這個參數需要根據現場情況整定，要在保證系統安全的情況下，再考慮補償效果。

器件

1.1交流接觸器控制投入型補償裝置。由于電容器是電壓不能瞬變的器件，因此電容器投入時會形成很大的湧流，湧流最大時可能超過100倍電容器額定電流。湧流會對電網産生不利的幹擾，也會降低電容器的使用壽命。為了降低湧流，大部分補償裝置使用電容器投切專用接觸器，這種接觸器有1組串聯限流電阻與主觸頭并聯的輔助觸頭，在接觸器吸合的過程中，輔助觸頭首先接通，使電容器通過限流電阻接入電路進行預充電，然後主觸頭接通将電容器正常接入電路，通過這種方式可以将湧流限制在電容器額定電流的20倍以下。

此類補償裝置價格低廉，可靠性較高，應用最為普遍。由于交流接觸器的觸頭壽命有限，不适合頻繁投切，因此這類補償裝置不适用頻繁變化的負荷情況。

1.2晶閘管控制投入型補償裝置。這類補償裝置就是SVC分類中的TSC子類。由于晶閘管很容易受湧流的沖擊而損壞，因此晶閘管必須過零觸發，就是當晶閘管兩端電壓為零的瞬間發出觸發信号。過零觸發技術可以實現無湧流投入電容器，另外由于晶閘管的觸發次數沒有限制，可以實現準動态補償（響應時間在毫秒級），因此适用于電容器的頻繁投切，非常适用于頻繁變化的負荷情況。晶閘管導通電壓降約為1V左右，損耗很大（以額定容量100Kvar的補償裝置為例，每相額定電流約為145A，則晶閘管額定導通損耗為145×1×3=435W），必須使用大面積的散熱片并使用通風扇。晶閘管對電壓變化率（dv/dt）非常敏感，遇到操作過電壓及雷擊等電壓突變的情況很容易誤導通而被湧流損壞，即使安裝避雷器也無濟于事，因為避雷器隻能限制電壓的峰值，并不能降低電壓變化率。

此類補償裝置結構複雜，價格高，可靠性差，損耗大，除了負荷頻繁變化的場合，在其餘場合幾乎沒有使用價值。

1.3複合開關控制投入型補償裝置。複合開關技術就是将晶閘管與繼電器接點并聯使用，由晶閘管實現電壓過零投入與電流過零切除，由繼電器接點來通過連續電流，這樣就避免了晶閘管的導通損耗問題，也避免了電容器投入時的湧流。但是複合開關技術既使用晶閘管又使用繼電器，于是結構就變得相當複雜，并且由于晶閘管對dv/dt的敏感性也比較容易損壞。

1.4同步開關（又名選相開關）投入型補償裝置。同步開關技術是近年來最新發展的技術，顧名思義，就是使機械開關的接點準确地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關，就是要在開關接點兩端電壓為零的時刻閉合。

同步開關技術中拒絕使用可控矽，因此仍然不适用于頻繁投切。但由于同步開關相比複合開關和交流接觸器更節能、更安全可靠、更節約資源，且選相開關應用了單片機技術，不僅能通過RS485通訊控制方式對多至64路電容器進行控制，還具備通訊功能，可将基層單位的電測量信息實時發送到上級電網，為國家正在發展的智能化電網無縫對接等諸多因素，可以預見：采用單片機控制磁保持繼電器的LXK系列同步開關（或選相開關）必将替代複合開關和交流接觸器成為無功補償電容器投切開關的主流。

瞬時

瞬時投切方式即人們熟稱的"動态"補償方式，應該說它是半導體電力器件與數字技術綜合的技術結晶，實際就是一套快速随動系統，控制器一般能在半個周波至1個周波内完成采樣、計算，在2個周期到來時，控制器已經發出控制信号了。通過脈沖信号使晶閘管導通，投切電容器組大約20-30毫秒内就完成一個全部動作，這種控制方式是機械動作的接觸器類無法實現的。動态補償方式作為新一代的補償裝置有着廣泛的應用前景。很多開關行業廠都試圖生産、制造這類裝置且有的生産廠已經生産出很不錯的裝置。當然與國外同類産品相比從性能上、元器件的質量、産品結構上還有一定的差距。

線路

2.1LC串聯接法

這種方式采用電感與電容的串聯接法，調節電抗以達到補償無功損耗的目的。從原理上分析，這種方式響應速度快，閉環使用時，可做到無差調節，使無功損耗降為零。從元件的選擇上來說，根據補償量選擇1組電容器即可，不需要再分成多路。既然有這麼多的優點，應該是非常理想的補償裝置了。但由于要求選用的電感量值大，要在很大的動态範圍内調節，所以體積也相對較大，價格也要高一些，再加一些技術的原因，這項技術到還沒有被廣泛采用或使用者很少。

2.2采用電力半導體器件

作為電容器組的投切開關，較常采用的接線方式。BK為半導體器件，C1為電容器組。這種接線方式采用2組開關，另一相直接接電網省去一組開關，有很多優越性。

作為補償裝置所采用的半導體器件一般都采用晶閘管，其優點是選材方便，電路成熟又很經濟。其不足之處是元件本身不能快速關斷，在意外情況下容易燒毀，所以保護措施要完善。當解決了保護問題，作為電容器組投切開關應該是較理想的器件。動态補償的補償效果還要看控制器是否有較高的性能及參數。很重要的一項就是要求控制器要有良好的動态響應時間，準确的投切功率，還要有較高的自識别能力，這樣才能達到最佳的補償效果。

當控制器采集到需要補償的信号發出一個指令（投入一組或多組電容器的指令），此時由觸發脈沖去觸發晶閘管導通，相應的電容器組也就并入線路運行。需要強調的是晶閘管導通的條件必須滿足其所在相的電容器的端電壓為零，以避免湧流造成元件的損壞，半導體器件應該是無湧流投切。當控制指令撤消時，觸發脈沖随即消失，晶閘管零電流自然關斷。關斷後的電容器電壓為線路電壓交流峰值，必須由放電電阻盡快放電，以備電容器再次投入。

元器件可以選單相晶閘管反并聯或是雙向晶閘管，也可選适合容性負載的固态接觸器，這樣可以省去過零觸發的脈沖電路，從而簡化線路，元件的耐壓及電流要合理選擇，散熱器及冷卻方式也要考慮周全。

2.3混合投切方式

實際上就是靜态與動态補償的混合，一部分電容器組使用接觸器投切，而另一部分電容器組使用電力半導體器件。這種方式在一定程度上可做到優勢互補，但就其控制技術，還見到完善的控制軟件，該方式用于通常的網絡如工礦、小區、域網改造，比起單一的投切方式拓寬了應用範圍，節能效果更好。補償裝置選擇非等容電容器組，這種方式補償效果更加細緻，更為理想。還可采用分相補償方式，可以解決由于線路三相不平行造成的損失。

2.4無功發生器SVG

利用PWM整流控制技術，通過對電網的電壓和電流實時采樣和高性能DSP計算出電網的無功功率，實現無功功率的補償。SVG的特點是可實現對動态連續無功補償，并可實現感性無功和容性無功的補償，使電網的功率因數穩定在0.98以上。SVG不僅對無功功率進行補償，而且可對諧波電流實現補償。

方式分類

配電網無功補償的主要方式有五種：變電站補償、配電線路補償、随機補償、随器補償、跟蹤補償。

變電站補償：針對電網的無功平衡，在變電站進行集中補償，補償裝置包括并聯電容器、同步調相機、靜止補償器等，主要目的是平衡電網的無功功率，改善電網的功率因數，提高系統終端變電所的母線電壓，補償變電站主變壓器和高壓輸電線路的無功損耗。這些補償裝置一般集中接在變電站10kV母線上，因此具有管理容易、維護方便等優點，缺點是這種補償方式對10kV配電網的降損不起作用。

配電線路補償：線路無功補償即通過在線路杆塔上安裝電容器實現無功補償。線路補償點不宜過多；控制方式應從簡，一般不采用分組投切控制；補償容量也不宜過大，避免出現過補償現象；保護也要從簡，可采用熔斷器和避雷器作為過流和過壓保護。線路補償方式主要提供線路和公用變壓器需要的無功，該種方式具有投資小、回收快、便于管理和維護等優點，适用于功率因數低、負荷重的長線路。缺點是存在适應能力差，重載情況下補償不足等問題。

在低壓三相四線制的城市居民和農網供電系統中：由于用電戶多為單相負荷或單相和三相負荷混用，并且負荷大小不同和用電時間的不同。所以，電網中三相間的不平衡電流是客觀存在的，并且這種用電不平衡狀況無規律性，也無法事先預知。導緻了低壓供電系統三相負載的長期性不平衡。對于三相不平衡電流，電力部門除了盡量合理地分配負荷之外幾乎沒有什麼行之有效的解決辦法。

電網中的不平衡電流會增加線路及變壓器的銅損，還會增加變壓器的鐵損，降低變壓器的出力甚至會影響變壓器的安全運行，最終會造成三相電壓的不平衡。

調整不平衡電流無功補償裝置，有效地解決了這個難題，該裝置具有在補償線路無功的同時調整不平衡有功電流的作用。其理論結果可使三相功率因數均補償至1，三相電流調整至平衡。實際應用表明，可使三相功率因數補償到0.95以上，使不平衡電流調整到變壓器額定電流的10%以内。

随機補償：随機補償就是将低壓電容器組與電動機并接，通過控制、保護裝置與電動機同時投切的一種無功補償方式。縣級配電網中有很大一部分的無功功率消耗在電動機上，因此，搞好電動機的無功補償，使其無功就地平衡，既能減少配電線路的損耗，同時還可以提高電動機的出力。随機補償的優點是用電設備運行時，無功補償裝置投入；用電設備停運時，補償裝置退出。更具有投資少、占位小、安裝容易、配置方便靈活、維護簡單、事故率低的特點。适用于補償電動機的無功消耗，以補勵磁無功為主，可較好的限制配電網無功峰荷。年運行小時數在1000h以上的電動機采用随機補償較其他補償方式更經濟。

随器補償：随器補償是指将低壓電容器通過低壓熔斷器接在配電變壓器二次側，以補償配電變壓器空載無功的補償方式。配電變壓器在輕載或空載時的無功負荷主要是變壓器的空載勵磁無功，配電變壓器空載無功是農網無功負荷的主要部分.随器補償的優點是接線簡單，維護管理方便，能有效地補償配電變壓器空載無功，限制農網無功基荷，使該部分無功就地平衡，從而提高配電變壓器利用率，降低無功網損，提高用戶的功率因數，改善用戶的電壓質量，具有較高的經濟性，是目前無功補償最有效的手段之一。缺點是由于配電變壓器的數量多、安裝地點分散，因此補償工作的投資比較大，運行維護工作量大。

跟蹤補償：是指以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，将低壓電容器組補償在用戶配電變壓器低壓側的補償方式。這種補償方式，部分相當于随器補償的作用，主要适用與100kVA及以上的專用配電變壓器用戶。跟蹤補償的優點是可較好地跟蹤無功負荷的變化，運行方式靈活，補償效果好，但是費用高，且自動投切裝置較随機或随器補償的控制保護裝置複雜，如有任一元件損壞，則可導緻電容器不能投切。其主要适于大容量大負荷的配變。

實際

就地（分散）補償應用

不需要設置專用的無功補償箱或者無功補償櫃，實現對各種場合的小容量就地補償。

■在用電設備旁放置智能電容器

■在壁挂式配電箱内放置智能電容器

■在工程車間配電設備内（旁）放置智能電容器

■在用戶配變小于100kvar的計量櫃、配電櫃内放置智能電容器

優點：無功補償距離短，節能降損效果顯着，設備接線簡單、維護方便。

配置參考：對于小容量負載，按照負載總功率的25%~40%配置智能電容器容量。

例：一台電動機就地補償方案

電動機額定功率：50kW

無功補償容量：15kvar（10kvar+5kvar）

智能電容器數量：1台SWL-8MZS/450-10.5

無功補償級數：0、5、10、15kvar

低壓分組補償的應用

對戶外配電變進行就地無功補償，直接将設備安裝于柱挂式戶外設備箱内。

優點：體積小、接線簡、維護方便；投資小、節能降損效果顯着。

配置參考：配變無功補償容量一般為配變容量的25%~40%。

例：戶外配電變壓器應用方案

配變容量：200kVA

無功補償容量：60kvar2×30kvar（20kvar+10kvar）

智能電容器數量：2台SWL-8MZS/450-20.10

無功補償級數：0、10、20、30、40、50、60

安裝在箱變低壓室，根據配電變壓器容量進行補償，選用若幹台智能電容器聯機使用。

優點：接線簡單、維護方便、成本低、節約空間的顯着特點。

配置參考：箱變無功補償容量一般為配變容量的25%~40%。

例：箱式變集中補償應用方案

箱變容量：500kVA

無功補償容量：190kvar4×40kvar(20kvar+20kvar)+1×30kvar(20kvar+10kvar)

智能電容器數量：4台SWL-8MZS/450-20.201台SWL-8MZS/450-20.10

高壓集中補償的應用

低壓無功補償智能電容器實現在櫃體内組裝，構成無功自動補償裝置，接線簡單、維護方便、節約成本。

優點：補償效果好，容量可調整性好，接線簡單、故障少、運行維護方便。

配置參考：根據成套櫃補償容量的要求進行配置。

低壓成套櫃配置容量參考：

GGD櫃型

櫃體尺寸：1000mm(寬)×600mm(深)×2230(高)mm

可安裝智能電容器數量：20台40kvar（20kvar+20kvar）

無功補償總容量：800kvar（40kvar×20）

MNS櫃型

櫃體尺寸：600mm(寬)×800mm(深)×2200(高)mm

可安裝智能電容器數量：12台40kvar（20kvar+20kvar）

無功補償總容量：480kvar（40kvar×12）

⑵大容量電力電子裝置，普通電容器就地補償不恰當：随着大型電力電子裝置的廣泛應用，尤其是采用大容量晶閘管電源供電後，緻使電網波形畸變，諧波分量增大，功率因數降低。更由于此類負載經常是快速變化，諧波次數增高，危及供電質量，對通訊設備影響也很大，所以此類負載采用就地補償是不安全，不恰當的。因為①電力電子裝置會産生高次諧波，在負載電感上有部分被抑制。但當負載并聯電容器後，高次諧波可順利通過電容器，這就等效地增加了供電網絡中的諧波成分。②由于諧波電流的存在，會增加電容器的負擔，容易造成電容器的過流、過熱，甚至損壞。③電力電子裝置供電的負載如電弧爐、軋鋼機等具有沖擊性無功負載，這要求無功補償的響應速度要快，但并聯電容器的補償方法是難以奏效。

智能電容器成套設備能滿足惡劣環境下的電容補償要求。Satons專業開發的功率因數控制器結合智能電容器組，能快速響應電網功率因數突變的問題，毫秒級的捕捉諧波突變。防止過度補償引起的設備損壞。同時Satons智能電容器成套設備具有諧波抑制能力，破壞電容與系統的并聯諧振，部分吸收系統中的3、5、7次及以上諧波。

⑶電動機起動頻繁或經常正反轉的場合，不宜采用普通電容器就地補償：異步電動機直接起動時，起動電流約為額定電流的4-7倍，即使采用降壓起動措施，其起動電流也是額定電流的2-3倍。因此在電動機起動瞬間，與電動機并聯的電容器勢必流過浪湧沖擊電流，這對頻繁起動的場合，不僅增加線損，而且引起電容器過熱，降低使用壽命。此外，對具有正反轉起動的場合，應把補償電容器接到接觸器頭電源進線側，這雖能使電容随電動機的運行而投入。但當接觸器剛斷開時，電容器會向電動機繞組放電，，引起電動機自激産生高電壓，這也有不妥之處。若将補償電容器接于電源側，當電動機停運時，電網仍向電容器供給電流，造成電容器負擔加重，産生不必要的損耗。為此，對無功補償功率較大的電容器，如需接在電源進線側，則應對電容器另外加控制開關，在電動機停運時予以切除。

⑷就地補償的電容器不宜采用普通電力電容器：推廣就地補償技術時，不宜直接使用普通油浸紙質電力電容器，因為其自愈功能很差，使用中可能産生永久性擊穿，甚至引起爆炸，危及人身安全。

節電

電力電網中的負荷如變壓器、電動機等，很多屬于感性負荷，需向這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝并聯智能電力電容器等無功補償設備以後，可以提供感性電抗所消耗的無功功率，減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，減少了無功功率在電力電網中的流動，所以可以降低變壓器與線路因傳輸無功功率造成的電能損耗，這就是無功補償。無功補償可以提高功率因數，是一項收效快、投資少的降損節能措施。電網系統中常見的無功補償方式包括：

1.集中補償：在高低壓配電線路中安裝并聯電容器組；

2.單台電動機就地補償：在單台電動機處安裝并聯電容器等；

3.分組補償：在配電變壓器低壓側和用戶車間配電屏安裝并聯補償電容器。

無功補償具有優點：

1.降低電能損耗；

2.改善電能質量。電網中無功補償設備的合理配置，與電網的供電電壓質量關系十分密切。合理安裝補償設備可以改善電壓質量。

3.挖掘發供電設備潛力

（1）如需要的有功不變，則由于需要的無功減少，因此所需要的配變容量也相應地減少；

（2）在設備容量不變的條件下，由于提高了功率因數可以少送無功功率，因此可以多送有功功率；

（3）安裝智能無功補償設備，可使發電機多發有功功率。系統采取無功補償後，使無功負荷降低，發電機就可少發無功，多發有功，充分達到銘牌出力。

4.減少用戶電費支出

（1）可以避免因功率因數低于規定值而受罰。