在电容补偿柜内加装电抗器

电容无功补偿柜

在电容补偿柜内加装电抗器，电容与电感是如何连接的，最好能提供原理图

答：电抗器和电容器串联,其作用：在发生短路时，电抗器上的电压降较大，所以也起

到了维持母线电压水平的作用，使母线上的电压波动较小，保证了非故障线路上的用户电气设备运行的稳定性。

配电柜中的电容工作原理

感性负载是需要吸纳电网的有功及无功电流运行的，从而使电网增加无功电流的

输送，电网线损耗增大。电容柜根据线路感性负载耗用无功电流自动投入所需电容器量提供适当的无功电流，从而提高线路的功率因数。

电容柜无功补偿原理

2014-2-21 09:13|发布者: admin|查看: 47|评论: 0

摘要: 在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S 功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻 ...

在交流电路中，电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦叫做功率因数，用符号cosΦ表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即

cosΦ=P/S

功率因数的大小与电路的负荷性质有关，如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感或电容性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。所以，供电部门对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

(1) 最基本分析：

拿设备作举例。例如：设备功率为100个单位，也就是说，有100个单位的功率输送到设备中。然而，因大部分电器系统存在固有的无功损耗，只能使用

70个单位的功率。很不幸，虽然仅仅使用70个单位，却要付100个单位的费用。在这个例子中，功率因数是0.7 (如果大部分设备的功率因数小于0.9时，将被罚款)，这种无功损耗主要存在于电机设备中(如鼓风机、抽水机、压缩机等)，又叫感性负载。功率因数是马达效能的计量标准。

(2) 基本分析：

每种电机系统均消耗两大功率，分别是真正的有用功(叫千瓦)及电抗性的无用功。功率因数是有用功与总功率间的比率。功率因数越高，有用功与总功率间的比率便越高，系统运行则更有效率。

(3) 高级分析：

在感性负载电路中，电流波形峰值在电压波形峰值之后发生。两种波形峰值的分隔可用功率因数表示。功率因数越低，两个波形峰值则分隔越大。保尔金能使两个峰值重新接近在一起，从而提高系统运行效率。

对于功率因数改善：

电网中的电力负荷如电动机、变压器、日光灯及电弧炉等，大多属于电感性负荷，这些电感性的设备在运行过程中不仅需要向电力系统吸收有功功率，还同时吸收无功功率。因此在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，将可以提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿的效益。无功补偿的主要目的就是提升补偿系统的功率因数。因为供电局发出来的电是以KVA

或者MVA来计算的，但是收费却是以KW，也就是实际所做的有用功来收费，两者之间有一个无效功率的差值，一般而言就是以KVAR为单位的无功功率。大部分的无效功都是电感性，也就是一般所谓的电动机、变压器、日光灯……，几乎所有的无效功都是电感性，电容性的非常少见。也就是因为这个电感性的存在，造成了系统里的一个KVAR值，三者之间是一个三角函数的关系： KVA的平方=KW 的平方+KVAR的平方简单来讲，在上面的公式中，如果今天的KVAR的值为零的话，KVA就会与KW相等，那么供电局发出来的1KVA的电就等于用户1KW的消耗，此时成本效益最高，所以功率因数是供电局非常在意的一个系数。用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的

0.9～1之间，低于0.9，或高于1.0都需要接受处罚。这就是为什么我们必须要把功率因数控制在一个非常精密的范围，过多过少都不行。

供电局为了提高他们的成本效益要求用户提高功率因数，那提高功率因数对我们用户端有什么好处呢？① 通过改善功率因数，减少了线路中总电流和供电系统中的电气元件，如变压器、电器设备、导线等的容量，因此不但减少了投资费用，而且降低了本身电能的损耗。② 藉由良好功因值的确保，从而减少供电系统中的电压损失，可以使负载电压更稳定，改善电能的质量。③ 可以增加系统的裕度，挖掘出了发供电设备的潜力。如果系统的功率因数低，那么在既有设备容量不变的情况下，装设电容器后，可以提高功率因数，增加负载的容量。举例而言，将1000KVA变压器之功率因数从0.8提高到0.98时：补偿前：1000×0.8=800KW 补偿后：1000×0.98=980KW

同样一台1000KVA的变压器，功率因数改变后，它就可以多承担180KW的负载。

④ 减少了用户的电费支出；透过上述各元件损失的减少及功率因数提高的电费优惠。此外，有些电力电子设备如整流器、变频器、开关电源等；可饱和设备如变压器、电动机、发电机等；电弧设备及电光源设备如电弧炉、日光灯等，这些设备均是主要的谐波源，运行时将产生大量的谐波。谐波对发动机、变压器、电动机、电容器等所有连接于电网的电器设备都有大小不等的危害，主要表现为产生谐波附加损耗，使得设备过载过热以及谐波过电压加速设备的绝缘老化等。并联到线路上进行无功补偿的电容器对谐波会有放大作用，使得系统电压及电流的畸变更加严重。另外，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，会使电容器的电流有效值增加，造成温度升高，减少电容器的使用寿命。谐波电流使变压器的铜损耗增加，引起局部过热、振动、噪音增大、绕组附加发热等。

谐波污染也会增加电缆等输电线路的损耗。而且谐波污染对通讯质量有影响。当电流谐波分量较高时，可能会引起继电保护的过电压保护、过电流保护的误动作。因此，如果系统量测出谐波含量过高时，除了电容器端需要串联适宜的调谐（detuned）电抗外，并需针对负载特性专案研讨加装谐波改善装置。

改善电能质量的理由：为什么说提高用户的功率因数可以改善电压质量？

电力系统向用户供电的电压，是随着线路所输送的有功功率和无功功率变化而变化的。当线路输送一定数量的有功功率是，如输送的无功功率越多，线路的电压损失越大。即送至用户端的电压就越低。如果110KV以下的线路，其电压损失可近似为：△U=PR+QX/Ue

其中：△U－线路的电压损失，KV

Ue－－线路的额定电压，KV

P－－线路输送的有功功率，KW

Q－－线路输送的无功功率，KVAR

R—线路电阻，欧姆

X－－线路电抗，欧姆

由上式可见，当用户功率因数提高以后，它向电力系统吸取的无功功率就要减少，因此电压损失也要减少，从而改善了用户的电压质量。

产品说明询价

1、概述

KDCF系列低压自动无功补偿及滤波装置（以下简称装置）是北京鼎英科技公司根据电力系统输送电能的技术要求，结合多年研制生产电力自动化设备的实践经验，开发的新型无功补偿装置。装置为电力部门和电力用户专门设计，能够有效补偿无功功率，提高电能质量，降低损耗，是不可缺少的节能设备。同时装置能够提供配电运行数据，为制定经济、安全的电力运行方案和设备增容等提供一套完整的科学依据。

在电力系统输送电能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降；而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行无功补偿。

无功补偿最好的方式是就地补偿。采用并联电容器进行无功补偿是一种投资少、施工简单、见效快的补偿方式，它可以很方便地就地控制电容投切，以减少线损，消除无功馈乏给系统带来的负面影响。

另外，负荷谐波较大时，将损害普通补偿设备的开关和电容。装置在谐波含量超高时，有针对性地配置滤波器，从而能够有效滤除谐波、延长设备寿命、提高补偿效果和电能质量。装置选用自主知识产权的KWWB系列无功补偿控制器作为控制核心，该控制器多达五款的产品支持８４２１编码、循环投切、分相投切、综合补偿等多种控制方案，支持对谐波的测量和滤波，具备上电、掉电、过压、欠压、欠流等多种保护功能，是装置优异性能和灵活配置的基础。

装置适用于400V低压配电网，可广泛用于户外台式变压器、室内配电室、箱式变电站以及冶金、机械、矿山、铁路、化工等企业或低压用户进行自动跟踪补偿、配电监测和谐波治理。

2、功能

2.1无功补偿功能

装置主要采用单片微机技术，采集计算线路或配电设备的电流、电压、有功、无功以及功率因数等数据，应用区域控制原理，控制投切电力电容器，实现无功功率自动补偿与配电监测功能。装置能正确控制电容器的投切，使变压器低压三相基本平衡，并使电网功率因数调节至最优状态。

2.2手动、自动、自检功能

装置既能手动投切，又能自动投切，方便用户调试试验和操作；装置还有自检功能，用于辅助检查接线是否正确。

2.3多种补偿方式

装置支持循环、８４２１、分相、综合补偿等多种补偿方式，保证补偿效果最优。用户在订货时对电容组容量、补偿方式皆可自由选择。

2.4多种开关形式灵活选配

用户可根据负荷无功波动频繁程度，有针对性地选择接触器、晶闸管或复合开关，在确保开关良好性能和寿命的前提下，降低投资成本和损耗。

2.5滤除谐波功能

在用户负荷有谐波的情况下，可有针对性地投切滤波器支路，能够滤除谐波对用户的干扰，消除对普通电容的谐波放大，杜绝谐振，并补偿无功功率。

2.6时钟和补偿统计功能

方便地获知基于时钟的有关补偿统计数据，评估补偿效果，优化补偿设置。

2.7配电监测功能

装置支持配电监测终端的使用，从而增配配电监测功能(见第七章)。

2.8通讯功能

装置所选择的控制器配置标准通讯协议，支持基于２３２或４８５通讯口的互联，包括掌抄、短距离无线、ＧＰＲＳ等。

３．型号规格

3.1产品型号说明

3.2产品规格说明

说明：

１．补偿方式包括：A：分相补偿；B：三相共补；C：综合补偿

２．开关形式包括：J：接触器；T：晶闸管；F：复合开关

３．举例说明：KDCF300－N240－6/2－FC表明设备是户内补偿装置，总补偿量240kvar，补偿支路六路，其中两路为滤波支路，采用复合开关和综合补偿方式。

3.3产品选型指南

3.3.1补偿容量和路数

电力系统常规补偿时，一般按变压器容量的15～30%选择补偿容量；用户对功率因数有特殊要求时，可选择补偿容量使功率因数达到要求值。

一定补偿容量情况下，补偿路数越多，补偿效果越好，但投资越大。通常根据负荷波动特点确定单支路补偿的容量，从而确定补偿路数。户外补偿箱一般选择2～4路，户内补偿屏一般选择4～12路。

3.3.2滤波器支路

在存在超标谐波的情况下，需选择单调谐滤波器支路。滤波器支路能够滤除特定谐波分量，对于基波分量，它也有无功补偿效果。

如果所有电容支路都选择为滤波器支路，我们一般称设备为投切滤波器装置（TSF），但在谐波比较小的情况下，一些支路可以选择为普通电容器支路。

3.3.3开关形式

接触器开关的特点：投切电容时冲击电流大（最大可达40倍额定电流）、有燃弧，开关寿命短（一般小于１万次），但通流时功耗低，比较适合负荷基本不波动或波动很不频繁（譬如负荷波动，每天不超过３次）的场合。

晶闸管开关的特点：过零点投切电容、冲击电流小（1.5倍额定电流）、开关寿命长，但通流时功耗很大（4.5W/A），比较适合特别频繁波动（每天波动大于２００次）的场合。

复合开关：过零点投切电容、冲击电流小（1.5倍额定电流）、开关寿命较长（大于５０万次）、功耗小，比较适合非特别频繁波动（每天波动小于２００次）的场合。

复合开关是一种将双向晶闸管与接触器并联运行的开关形式，其配备控制电路，使开关投入

时晶闸管先投入，开关切除时晶闸管后切除，实现无弧投切；正常运行时，由接触器承载电流。

3.3.4补偿方式

分相补偿是指分相投切单相电容器。在三相负荷不平衡或三相负荷的波动不一致的情况下，分相投切电容器能取得很好的补偿效果。

三相共补是指投切三相电容器。在三相负荷相对平衡的情况下，三相共补能取得很好的补偿效果。

综合补偿是指三相共补和分相补偿都有的补偿形式。未加特殊说明时，综合补偿中含一路分相补偿。在三相负荷不平衡不是十分严重的情况下，综合补偿能取得很好的补偿效果。