无功补偿

低压无功补偿

术语：

涌流：电容器组投入电网时的过渡过电流。

电抗率：串联电抗器的感抗与并联电容器的容抗之比，以百分数表示。

放电器、放电元件：装在电容器内部或外部的，当电容器从电源脱开后能将电容器端子间的电压在规定时间内降低到规定值的设备或元件。

剩余电压：单台电容器或电容器组脱开电源后，电容器端子间或电容器组端子间残留的电压。

放电容量：放电器允许连接的电容器组的容量。

接入电网要求：

安装地点和装设容量，应根据分散补偿和降低线损的原则设置。补偿后的功率因数应符合现行国家标准《全国供用电规则》的规定。（一般不低于0.9）

无功补偿的作用：

功率因数低，电源设备的容量得不到充分利用，负载功率因数越低。通过变压器送出的有功功率就越小，有相当大的一部分功率在电源和负荷之间来回传输，这部分功率不能做有用功，变压器不能被充分利用。其次功率因数偏低，在线路上会产生较大的压降和功率损耗。线路压降增大则负载电压降低，有可能使负载工作不正常，线路上的功率损耗增大就会造成电能的浪费。

补偿方式：

集中补偿：电容器组集中安装在总降压变电所6～10kV母线上，提高整个变电所的功率因数，这样可减少高压线路的无功损耗，提高变电所的供电电压质量。

分组补偿：电容器组安装在终端变电所的高压或低压线路上。

就地补偿：将电容器安装在感性负载附近，就地进行无功补偿。

静态补偿：电容柜的控制器测出电路的功率因数并决定要补偿的电容器，并投入电容器补偿，需要一定的时间。特别是某个或几个电容器从电路中切除后需要有一定的时间间隔进行放电，才可以再次投入。有的负载变化快，这时电容器的切除、投入的速度跟不上负载的变化，所以称为静态补偿。

静态补偿的优点：价格低，初期的投资成本少，无漏电流。

缺点：涌流大，即使采用了限流接触器，涌流仍可达到电容器工作电流的十几倍。寿命短，故障多，维修费用多。

动态补偿：采用可控硅控制电容器的接入和切除，选择电路上电压和电容器上电压相等时投入、切除，此时流过可控硅和电容器的电流为零。解决了电容投入时的涌流问题。

动态补偿的优点：无涌流，无触点，使用寿命长，维修少，投切速度快（≤20ms）

缺点：价格高，发热严重，耗能，有漏电流。

低压并联电容器装置配置

1．总回路刀开关和分回路交流接触器或功能相同的其它的元件。

2．操作过电压保护用避雷器。

3．短路保护用熔断器。

4．过载保护用热继电器。（装设谐波超值保护时可不装）

5．限制涌流的限流线圈。（交流接触器或电容器本身具备限制涌流的功能时可不装）

6．放电元件。

7．谐波含量超限保护，自动投切控制器、保护元件、信号和测量表计等配套元件。

电器和导体的选择：

并联电容器装置的总回路和分组回路的电器和导体的稳态过电流，应为电容器组额定电流的1.35倍。

1．刀开关：额定电流不能小于电容器组额定电流的1.35倍。

接触器：

型号含义：CJ 19-□□□□

常闭辅助触头数

常开辅助触头数

基本规格代号以额定发热电流表示

设计序号

交流接触器

参数名称CJ9-25 CJ19-32 CJ19-43 CJ19-63 CJ19-95

电寿命(万次)10 10 10 10 10

额定电流Ie(380V)A 17 23 29 43 63

可控电容器容量(kvar)220V 6 9 10 15 22

380V 12 18 20 30 40

额定绝缘电压(V)500 500 500 500 500

抑制涌流能力20Ie 20Ie 20Ie 20Ie 20Ie

动作条件吸和(85%~110%)Us释放:(20%~75%)Us

线圈功率(VA)

起动/保持70/8 110/11 110/11 200/20 200/20

辅助触头控制容量Ac–5 360VA Dc–13 33W

重量(kg)0.44 0.63 0.64 1.4 1.5

型号及其含义

B□C

派生接触器代号（切换电容器式）

基本规格代号

交流接触器

型号B25c B30c B50c B63c B75c

使用类别A c–6 b

额定工作电压(V)380V

额定工作电流(A)22 30 50 63 75

约定发热电流(A)40 45 95 95 95

额定控制电容量kvar 15 20 30 40 50

吸引线圈消耗功率

起动/吸持85 175

10 20

U/Ue 1

操作频率(次•h-1)120

电寿命次104

机械寿命次105

2.避雷器:应选用无间隙金属氧化物避雷器。

3.熔断器：不应小于电容器额定电流的1.43倍并不宜大于额定电流的1.55倍。

4.热继电器：电容器额定电流的1.35倍。

5.限流线圈：额定电流不应小于所连接电容器的额定电流，其允许过电流值不应小于电容器组的最大过电流值。

6.放电元件：放电性能应满足电容器组脱开电源后在3分钟内将电容器组上的剩余电压降至50V以下。

7.自动投切装置等

JKL型通过检测无功电流控制电容器投切

JKW型通过检测无功功率控制电容器投切

低压并联电容器装置应具有电流表、电压表功率因数表及投入和切除信号。

8.低压电容器：采用自愈式电容器。

补偿容量的选择

变电所里的电容器安装容量当不具备设计计算条件时电容器安装容量可按变压器容量的10%~30%确定。

如已知补偿前的功率因数cosφ、补至0.9或0.95查表可以查到每kw负荷需补电容的系数再乘以负荷千瓦数作为需要补的电容器的千乏数。

电动机容量和电容器容量对照表

Pn（kw）300 185 110 75 50 40 30 22 13 10 7.5

Qc（kvar）96 64 42 28 16 14 10 8 6 4 4

Qc/Pn 0.32 0.35 0.38 0.37 0.32 0.35 0.33 0.36 0.46 0.4 0.53

几种负荷的功率因数值

负载类型功率因数

半载满载

异步电动机（<100kw<>）0.6 0.8

异步电动机（250kw）0.8 0.9

造纸工业0.5 0.8

化工设备0.75 0.85

钢铁设备0.6 0.85

塑胶工业0.6 0.75

轧钢设备0.3 0.75

感应炉0.2 0.69

电弧炉0.6 0.8

水泥厂0.75 0.85

交流电弧及点焊机0.35 0.4

电容器安装注意事项：

电容器间距不小于30mm，对地不小于20mm。

并联电容器装置设计规范GB50227-95