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探秘低压柜

为何要电容补偿

在低压配电系统中，进线柜和出线柜作为核心组件，分别承担着电力引入和分配的关键任务。然而，电容补偿柜的存在同样至关重要。那么，电容补偿柜究竟为何如此重要？

下面，本文为您详细解读低压柜进行电容补偿的必要性！

PART  01

电力电容器的补偿原理

电容补偿的工作原理是利用电容器的储能特性，将电容器接入电力系统，使其与感性负载并联。

当感性负载需要无功功率时，电容器会向系统提供无功功率从而抵消感性负载产生的无功功率，提高电力系统的功率因数。

PART  02

电力电容器补偿的特点

01

优点

1. 电力电容器无功补偿装置具有安装方便，安装地点增减方便；

2. 有功损耗小（仅为额定容量的0.4%左右）；

3. 建设周期短，投资小；

4. 无旋转部件，运行维护简便；

5. 个别电容器组损坏，不影响整个电容器组运行等优点。

02

缺点

1. 只能进行有级调节，不能进行平滑调节；

2. 通风不良，一旦电容器运行温度高于70℃时，易发生膨胀爆炸；

3. 电压特性不好，对短路稳定性差，切除后有残余电荷；

4. 无功补偿精度低，易影响补偿效果；

5. 补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。

PART  03

无功补偿方式

01

高压分散补偿

高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的，用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。

其主要用于城市高压配电中。 

02

高压集中补偿

高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6kV～10kV高压母线的补偿方式；适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所，用户本身又有一定的高压负荷时，可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。

其优点是易于实行自动投切，可合理地提高用户的功率因素，利用率高,投资较少，便于维护，调节方便可避免过补，改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。

03

低压分散补偿

低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量，将单台或多台低压电容器组，分散地安装在用电设备附近，以补偿安装部位后段用电设备的无功功率。

其优点是用电设备运行时，无功补偿投入，用电设备停运时，补偿设备也退出，可减少配电网和变压器中的无功流动，从而减少有功损耗；可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行，正反向运行，点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 

04

低压集中补偿

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧，以无功补偿投切装置作为控制保护装置，根据低压母线上的无功负荷而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行，做不到平滑的调节。

低压补偿的优点：接线简单、运行维护工作量小，使无功就地平衡，从而提高配变利用率，降低网损，具有较高的经济性，是目前无功补偿中常用的手段之一。

PART  04

电容器补偿容量计算公式

无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定，其计算公式如下：

QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1)

式中：

Qc：补偿电容器容量；

P：负荷有功功率；

COSφ1：补偿前负荷功率因数；

COSφ2：补偿后负荷功率因数；

qc：无功功率补偿率，kVar/kW。

PART  05

电力电容器安全运行要点

01

允许运行电流

正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5%。

02

允许运行电压

电容器对电压敏感，损耗与电压平方成正比。运行电压一般不超过额定电压的1.05倍，最高不超过1.1倍。

母线电压超过1.1倍额定电压时，需采取降温措施。

03

谐波问题

电容器回路易产生谐振，导致谐波电流增加。必要时可在电容器上串联电抗器，限制谐波电流。

04

继电保护问题

继电保护装置可有效切除故障电容器，保障系统安全运行。

主要保护措施包括：三段式过流保护、过电压保护、低电压保护、不平衡电压/电流保护等。

05

合闸问题

电容器组禁止带电荷合闸。断路器断开后，需等待3分钟以上才能再次合闸，避免冲击电流损坏电容器。电容器组不应配置自动重合闸装置，而应装设无压释放跳闸装置。

06

允许运行温度

电容器周围环境温度为40℃至-25℃，内部介质温度应低于65℃，最高不超过70℃；外壳温度不应超过55℃，运行时需保持良好通风。

07

运行中的放电声问题

运行中出现放电声可能由套管进水、缺油、虚焊或芯子与外壳接触不良引起。

需针对具体原因进行处理，如擦干套管、补充油液、修理或停运处理。

08

爆炸问题

内部元件击穿、绝缘损坏、密封不良、漏油、鼓肚、带电荷合闸、温度过高、谐波过大等均可能引发爆炸。

预防措施包括：配置快速熔断器、安装电流表监测电流平衡、加强巡检、避免漏油和鼓肚现象。

总而言之，电容补偿柜在低压配电系统中发挥着不可或缺的作用，其通过优化无功功率管理，不仅提升了系统的整体性能和经济性，还为电力系统的高效、稳定运行提供了坚实保障，是现代低压配电系统中不可或缺的重要组成部分。

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内容源自：网络

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