低壓無功功率補償裝置的設計選用
低壓無功功率補償裝置的設計選用
摘 要 本文根據(jù)在公司多年的設計制造及現(xiàn)場事故分析經(jīng)驗對如何合理選擇無功功率補償裝置作了探討。
關鍵詞 無功功率；補償裝置；設計選用
0引言
由于電網(wǎng)中大量非線性負載的使用，造成了系統(tǒng)電壓升降、電能損失、功率因數(shù)降低、諧波干擾等問題，嚴重危及電力系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行。國家“十二五”規(guī)劃明確指出，將“依托信息、控制和儲能等先進技術，推進智能電網(wǎng)建設”，而電能質量和功率因數(shù)是智能電網(wǎng)的重要因素。世界各國對電力用戶的用電功率因數(shù)都有要求，并按功率因數(shù)的高低給予獎懲。因此，合理選用無功功率補償裝置對電力系統(tǒng)有著重要的意義。
1 補償原理
造成功率因數(shù)低的主要原因是電網(wǎng)中的感性負荷，其無功電流相位滯后電壓90度，由于容性負荷的無功電流相位超前電壓90度，與感性無功電流的相位差180度，因此可用容性無功電流抵消感性無功電流，縮小功率因數(shù)角。一般情況下，可用電容器來補償負荷產(chǎn)生的無功電流。電容器價格便宜，易于安裝，到目前為止仍是我國主要的無功補償器件。
2 無功功率補償方式的選擇
根據(jù)投切容量的變化可分為穩(wěn)態(tài)補償和動態(tài)補償。穩(wěn)態(tài)補償主要是安裝固定容量補償負載變化相對穩(wěn)定的補償方式，多采用并聯(lián)電容器進行。將電容器組與負載并接，同時投切。優(yōu)點：投資和線路損耗減少、安裝容易、維護簡單、故障率低等。
動態(tài)補償則根據(jù)負載的變化隨時切換補償量進行補償，動態(tài)補償裝置用于急劇變動的沖擊負荷，如煉鋼爐等，主要由補償器件電抗器和電容器、控制器、投切開關等組成，控制器采集電網(wǎng)的電壓、電流量等參數(shù)，進行運算，再根據(jù)參數(shù)設定值發(fā)出投切指令。投切開關器件主要有一代普通交流接觸器、二代電力電子元件（如晶閘管、絕緣柵雙極型晶體管）、三代復合開關（將可控硅與接觸器并接）。電力電子元件控制，應用較廣泛 。復合開關具有可控硅過零投切的優(yōu)點，又具有接觸器無功耗的優(yōu)點，是較先進的控制方式[1-2]。投切開關參數(shù)選擇應遵守《低壓并聯(lián)電容器裝置使用技術條件》（DL/T 842-2003）標準的規(guī)定，否則很易損壞。該標準規(guī)定： 對于半導體開關電器和復合開關電器，額定電流（有效值）應不小于2.5倍單組電容器額定電流選取。機械開關電器額定電流額定電流（有效值）應不小于2倍單組電容器額定電流選取。
并聯(lián)電容器裝置的設備選型應遵守《并聯(lián)電容器裝置設計規(guī)范》GB50227-95的要求，根據(jù)電網(wǎng)諧波水平、補償容量及擴建規(guī)劃等因素進行確定。
施耐德公司針對低壓配電系統(tǒng)中的諧波污染程度的不同，提供了不同的無功補償方案，根據(jù)如下公式選擇：a= Gh /Sn 。a-諧波污染率，Sn-變壓器視在功率，Gh-產(chǎn)生諧波設備的視在功率（整流/變頻、中/高頻、電弧爐、電焊機等）[3]。
4結論
無功補償是電網(wǎng)優(yōu)質、安全、經(jīng)濟運行的一項重要技術措施。本文重點對電容補償?shù)娜萘坑嬎恪⑷萘啃拚�、補償方式選擇進行了探討，并通過大量的工程驗證了實效性，僅供同行們在以后的設計中參考。
參考文獻
[1]田艷兵.礦山井下供電系統(tǒng)無功功率因數(shù)與節(jié)能[J].煤礦機械，2010，6.
[2]吳忠標，陳國欣.淺析低壓無功補償裝置現(xiàn)狀和發(fā)展[J].自動化博覽，2005，S2.
[3]施耐德電氣（中國）有限公司.低壓配電產(chǎn)品造型手冊，2003.
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