低壓電容器無功補償技術探討

周旭嵐

摘 要：低壓電容器的目的是緩解電網系統的運行壓力。通過改善功率因數實現負荷控制，進而保障電網設備的運行性能。低壓電容器的核心是無功補償技術，可減少用電過程中的電能損失。因此，研究了低壓電容器，分析了無功補償技術的應用。

關鍵詞：低壓電容器；無功補償技術；功率因數；電網系統

中圖分類號：TM714.3 文獻標識碼：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.151

無功補償技術是低壓電容器運行的關鍵，可輔助電網系統進行節能降耗。低壓電容器在無功補償技術的作用下，可提高功率因數，不僅能控制有功消耗，還能優化電能質量，維持電網系統的平衡發展。低壓電容器無功補償技術在電網系統中起著重要的作用，完善了電網運行環境，優化了電網系統的供電質量，體現了低壓電容器無功補償技術的效益和價值。

1 低壓電容器無功補償技術

低壓電容器無功補償技術解決了電網系統運行中的無功功率問題，提高了電網系統的運行水平。從無功補償方式和無功補償應用兩個方面分析了低壓電容器中的無功補償技術。

1.1 無功補償方式

低壓電容無功補償的方式可以分為2類：①就地補償。此類無功補償方式采用并聯的連接方式，低壓電容器并聯接入用電設備的線路中，以控制就近的運行電荷，提供功率補償，通過控制用電設備保障電能的優質性；②集中補償。集中補償與就地補償存在明顯的不同點，低壓電容器需要接在電網的母線系統內，在電網供電的范圍內完成無功補償，體現了集中式的補償特點，但無法提供大面積的無功補償。

1.2 無功補償應用

低壓電容器無功補償技術的應用補償了電網系統內的功率因數，避免了低功率或無功率對電網系統的影響。無功補償應用的基本公式為：

△S=P/cosφ1-P/cosφ2=P×（cosφ2-cosφ1）/（cosφ2×cosφ1）.

（1）

式（1）中：S為減少容量；P為有功功率；cosφ1為無功補償前的功率因數；cosφ2為無功補償后的功率因數。

通過公式（1）可計算出電網設備無功補償后的功率。根據計算結果可控制低壓電容器的無功補償，最大化地實現電網效益。

低壓電容器無功補償技術的作用可分為以下3方面：①減少電能的損耗，補償電能傳輸過程中的無功功率，最大化地輸出電能，促使低壓電容器無功補償技術滿足長距離運輸的需求。②維持電網系統的可靠性。低壓電容器在無功補償的作用下，能主動調節電網系統內的電壓值，避免電壓波動的幅度過大。③提高運行功率。由于電端的功率不同，會導致電費中產生潛在的補償費用，低壓電容器無功補償能規范電網的運行方式，防止功率大幅度變化，維持穩定的運行功率。

2 低壓電容器無功補償技術的要求

低壓電容器無功補償技術的要求有以下4點：①維持低壓電容器中的等量關系，嚴格控制低壓電容器的無功補償應用，促使其符合電網功率控制的需求；②控制低壓電容器的額定狀態，保障電容器的參數變化能維持在額定范圍內；③優化低壓電容器的性能，從而滿足無功補償技術的運行需要；④規范電荷合閘，防止電容器運行中存有殘余的電荷，提高合閘效率，從而保障無功補償技術的規范性和無功補償的實踐性。

3 低壓電容器無功補償技術的控制

在低壓電容器無功補償技術的應用中，需要注意幾點內容的控制，促使低壓電容無功補償技術符合基本要求，優化電網系統的運行環境。

3.1 規避諧波危害

在低壓電容無功補償技術的應用中，提高了諧波危害的概率，進而引發諧振現象，逐步放大電網線路中的諧波，最終破壞電網系統的完整性。在低壓電容器無功補償的過程中，應注重諧波危害的規避，可在線路中加裝電抗器，輔助低壓電容器的運行，并將電抗器串聯接入線路內，即可控制諧波現象。電抗器應占有4.5%的比例，如果低壓電容器無功補償中的諧波不強烈，比例可控制在0.5%，從而完善低壓電容器無功補償在電網中的應用。

3.2 控制涌流

涌流隨著低壓電容器無功補償技術的應用而出現，電容器涌流的計算方式為：

Is=In× . （2）

式（2）中：Is為投入涌流；In為額定電流；S為短路功率；Q為電容器容量。

結合公式（2）計算，涌流控制的方法為：接入電抗器；電容器接入時實行接觸性控制；控制投切容量。由于涌流對低壓電容器的影響較大，所以，在無功補償技術應用中，應強化涌流控制的措施，消除電容器中的涌流影響，進而提高低壓電容器無功補償技術的應用效率。

3.3 預防勵磁電流

在低壓電容器無功補償的過程中，電容器易在慣性的狀態下保持運行狀態，進而引發勵磁電流。如果電容量較大，則勵磁電流的控制難度會增加，導致低壓電容器無功補償達不到電網的需求，進而造成電容器處于空載狀態。此時，在勵磁電流的干擾下，空載容量會大幅度提升，不利于電網系統的安全運行。因此，預防低壓電容器無功補償中的勵磁電流時，應控制補償容量不超過電動機的容量，具體應以空載容量為主。一般補償容量為電動機的1/10，可根據如下公式確定具體容量：

Qc=0.9×3UI0. （3）

式（3）中：Qc為電容器容量；U為電壓；I0為空載電流。

3.4 優化投切方式

對于低壓電容器在電網中的無功補償，需要優化投切方式，提高無功補償技術的應用效率。低壓電容器的投切可分為手動和自動兩類，根據無功補償技術的需求設計準確的投切方式，有利于完善無功補償裝置，保障低壓電容器投切的準確性。

4 結束語

在電網系統中，應加強對低壓電容器無功補償的應用，積極改善電網系統內的功率因數，落實無功補償技術的應用，減少電網運行中的無功功率，提高電網系統的供電質量，以規范電網系統的運行，避免出現質量問題。低壓電容器無功補償技術在保障電網供電效率的基礎上，強調了電能供應中的節能降耗，合理實行了無功補償，改善了電網供電質量。

參考文獻

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〔編輯：張思楠〕