【摘　要】 介紹了一種新型的低壓電容無功補償技術——三相共補與分相補償相結合的補償裝置。該裝置主要由配電綜合測控儀和智能型無觸點復合開關組成，可對三相無功功率進行三相、分相自動投切，提高配電系統功率因數，同時又可對配電變壓器運行過程中的多路參數進行統計、監測，并通過RS232接口或無線接口進行數據通訊。

1　引言

 

為了提高低壓配電系統的功率因數，降低線損，增加變壓器的出力能力，通常在配電變壓器低壓側采用低壓并聯電容器裝置進行集中補償。目前被廣泛應用的低壓無功補償裝置多為同投同切，采用交流接觸器投切電容器組。

城區電網大多數存在三相負荷不平衡現象，如采用這種單一的同投同切的交流接觸器式裝置，只要有一相負荷達到動作條件，接觸器就動作，必然會造成接觸器的頻繁投切；再者投切過程中涌流大，操作過電壓高，接觸器觸頭很容易嚴重燒毀，影響了電容器的使用壽命和裝置的安全可靠性。為此，本文介紹了一種新型的低壓三相共補與分相補償相結合的補償裝置，該裝置主要配備于系統配電變壓器上，對三相無功功率先進行三相共補，然后根據各相負荷情況進行分相補償。信息來自:www.tede.cn

 

2　系統裝置的工作原理

 

整個無功補償裝置由配電綜合測控儀、智能型無觸點復合開關及電容器組成。

 

配電綜合測控儀采集配電變壓器低壓端的三相電壓、電流信號，獲得三相電壓、電流、頻率和功率因數等負荷參數值，并根據用戶通過顯示操作器的設定來決定是否進行功率補償，補償的投切控制取樣物理量為無功功率或無功電流。配電綜合測控儀可輸出12路接點，根據用戶需要設定三相共補與分相補償路數，系統先執行三相共補，然后根據各相無功功率不平衡情況執行分相補償，投切方式采用循環投切。通過顯示操作器的操作，可獲得三相電壓、電流、有功功率、無功功率、功率因數、有功電度、無功電度及頻率等實時數據。通過RS232通訊方式將數據傳送到管理計算機處理。

 

3　系統裝置的選擇及特點

 

3.1　補償容量的計算及選擇

無功功率補償容量與變壓器實際負載有關。在最初設計時，補償容量可按下式確定： Q=P（■-1-■）

式中　P——已知負荷功率，kW；

cosφ1——補償前的功率因數；

cosφ2——補償后的功率因數；

Q——所需電容器的容量kvar。

當不具備設計計算條件時，補償容量可按變壓器容量的10%~30%確定。

3.2 投切裝置的選擇及其特點

（1）配電綜合測控儀

配電綜合測控儀是該裝置的核心部分。它具有采樣信號的準確性、可靠性，能靈活地適用三相共補與分相補償相結合的補償方式，控制輸出能適用無觸點復合開關，且具有過壓、欠壓、缺相、諧波、輕載防振保護和報警功能，同時能利用先進的軟件技術管理配電檢測的各類數據。

（2）智能型無觸點復合開關

智能型無觸點復合開關采用晶閘管和接觸器開關并聯接法,接通和斷開時采用晶閘管,正常通電時用接觸器,能夠對三相及單相電容器快速投切。具有電壓過零投入，電流過零切除；無通斷涌流，不產生過電壓；功耗低，無需外加散熱器；抗干擾能力強，工作可靠等特點。其動作順序為：

電容器投入時：晶閘管導通10周波接觸器接通，再10周波后斷開晶閘管。

電容器切除時：晶閘管導通10周波接觸器斷開，再10周波后斷開晶閘管。

這樣同時吸取了投切時晶閘管無涌流，接觸器正常通電時壓降小的優點，又避開了他們各自的缺點。

（3）低壓并聯電容器

電容器宜采用自愈式低壓并聯電容器。這種電容器采用目前國際最先進的鋁鋅復合邊緣加厚金屬化膜制造，使用金屬化聚丙稀新材料作為介質，對過電壓所造成的介質局部擊穿能迅速自愈，恢復正常工作；內裝自放電電阻和保險裝置，能使電容器斷開施加電壓1min后，殘留電壓降至50V以下，當電容器發生故障時，保險裝置能及時斷開電源，避免故障的進一步發展。對應于三相共補的電容器采用“△“接法，對應于分相補償的電容器采用”Y“接法。

 

4　結束語

 

該裝置充分考慮了城市電網的特點，可以保證城市低壓配電網無功補償的安全、可靠和準確性。我公司在紹興城區電網改造工程中應用的多套該補償裝置，功率因數都能達到0.95以上，節能效果明顯，且性能穩定。