淺談電力電容器無功補償及其安全應用

摘要：任何國家獲得的成就以及發展都離不開一項重要的基礎保證，即電力。它是國家發展的先決條件，是人們生活水平提升的必備基礎。筆者基于目前的背景環境，重點的分析介紹了當前形勢下如何做好電力工作，尤其是電力電容器無功補償工作，目的是為了更好地促進國家經濟發展，帶動人們生活水平的提升。

關鍵詞：電力；電容器；無功補償；安全運行

中圖分類號：TM53 文獻標識碼：A

1 設備的補償理論

從理論上講電容器就等同于發生無功電流的設備。它的無功補償主要是將具有容性功率負荷的裝置和感性功率負荷并聯在同一電容器上，這樣能量就可以有效地在兩種負載情況中進行更換處理。此時，變壓器以及負責輸電的路線本身的負載力就會相應的降低了，此時有功就會加多。當合理的輸送有功的時候，供電體系的損耗將會下降。和其他的設備相比對來看，電容器可以更加方便有效地降低供電體系以及配電負載等。所以，將電容器當做無功補償是一項時代發展的必然趨勢。目前，很多地區都已經開始使用這種方式服務于電力工作了

2設備的特性

任何事物都有自身的優缺點，該項設備也不例外。

首先，優勢特征。這項設備本身非常方便開展安裝工作，而且可以合理的增加或者是減少地點。并且它的有功損耗非常小。建設所需時間非常短。本身沒有旋轉結構，比較便于開展維修果農做。即使是其中的一個組成部分出現了問題也不會影響到整體的運作 。

其次，缺陷問題。它也有很多的缺陷，比如通常只可以開展有級調節活動，對于平滑形式的不具備調節能力，當設備的運作溫度超過七十攝氏度的時候，很容易就出現爆炸現象。而且電壓不具備非常好的性能，對于短路問題表現出非常不穩的情況，進行切除處理后會存在殘存的荷載情況。而且無功補償并不具備精細化的特征，對效果有很大的影響。不利于開展設備管理工作，并且相關單位以及領導并未認真的看待其運行中的安穩性 。

3 無功補償方式

第一，高壓分散補償

高壓分散補償實際就是在單臺變壓器高壓側安裝的，用以改善電源電壓質量的無功補償電容器。它的使用范圍最廣的地區是城市，通常是用來進行高壓配電工作。

第二，高壓集中補償

高壓集中補償是指將電容器裝于變電站或用戶降壓變電站6 kV-10 kV高壓母線的補償方式，當使用者具有相應量的高壓負載的情況時，可降低對電力體系的無功損耗，而且還有補償能力。它的優勢特征是方便進行自動化投切工作，同時還能夠有效地將使用者的功率提升到一定的高度之上，而且能夠實現充分利用，投入的資金不需要太多，最主要的是維護非常方便，并且能夠降低出現過補的現象，將電壓品質合理的提升。不過它的缺陷是經濟效益不是很好。

第三，低壓分散補償

低壓分散補償就是根據個別用電設備對無功的需要量將單臺或多臺低壓電容器組分散地安裝在用電設備附近，以補償安裝部位前邊的所有高低壓線路和變壓器的無功功率。它的優勢特征是當用電裝置進行活動的時候，無功補償也隨即開始，而當設備停止的時候，它也隨著退離，能夠降低配電網以及變壓設備中涵蓋的無功，進而降低損耗現象。同時還能夠降低導線面和變壓設備本身的容量問題。但是它也有很多的缺陷，比如不能有效地利用，并且需要投入大量的資金，無法適應一些設備。

第四，低壓集中補償

低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關接在配電變壓器低壓母線側，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。對電容器進行的投切通常是整組來開展的，無法開展平滑狀態下的調節活動。它有許多的優勢特征，比如接線非常方便，而且不需要對其進行非常大規模的維護， 使無功就地平衡，從而提高配變利用率，能將網損合理的降低，有很好的經濟性特征，它是當前我們使用最為普遍的一種方式 。

4 電力電容器的安全運行

首先，允許運行電流

在日常的運作過程中，設備需要在設定好的電流額度之下開展活動，而且它的電流最大要低于設定好的值的一點三倍，而三相電流的差值不應該大于百分之四 。

其次，允許運行電壓

電容器能夠非常靈敏的感受到電壓，這主要是由于它的損耗和電壓平方之間的關系是成正比例存在的，當電壓太大時就會導致設備出現非常嚴重的發熱現象，就會無形中將設備的使用年限降低，嚴重時還會發生電擊穿現象。所以，該裝置必須在設定的值數下開展，通常不得大于設定的一點零四倍，而即使是最大的情況下一不可以大于一點一倍。如果發生了超值現象，首先要做的就是降溫處理 。

第三，諧波問題

由于電容器回路是一個LC電路，它對一些諧波會導致諧振現象，容易發生告辭諧波問題，導致電流和電壓都上升的情況出現。并且諧波電流會嚴重的損害到電容器，導致設備擊穿發生短路問題。所以，當設備在正常的情況下進行活動的時候，可以通過在其上串聯電抗器裝置，目的是為了有效地降低此種電流現象。

第四，繼電保護問題

繼電保護主要由繼電保護成套裝置實現，目前國內幾個知名電氣廠家生產的繼電保護裝置技術都已經非常成熟，安全穩定、功能強大。繼電保護裝置可以有效的切除故障電容器，是保證電力系統安全穩定運行的重要手段。

第五，爆炸問題

電容器在運行過程中，如出現電容器內部元件擊穿、電容器對外殼絕緣損壞、密封不良和漏油、鼓肚和內部游離、鼓肚和內部游離、帶電荷合閘或是溫度過高、通風不良、運行電壓過高、諧波分量過大、操作過電壓等情況，都有可能引起電容器損壞爆炸。為預防電容器爆炸事故，正常情況下，可根據每組相電容器通過的電流量的大小，按1.4倍-2倍，配以快速熔斷器，若電容被擊穿，則快速熔斷器會熔化而切斷電源，保護電容器不會繼續產生熱量；在補償柜上每相安裝電流表，保證每相電流相差不超過±4 %，若發現不平衡，立即退出運行，檢查電容器；監視電容器的溫升情況；加強對電容器組的巡檢，避免出現電容器漏油、鼓肚現象，以防爆炸。

第六，允許運行溫度

電容器正常工作時，其周圍額定環境溫度一般為40 ℃～-24 ℃；其內部介質的溫度應低于64 ℃，最高不得超過70 ℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質溫度與環境溫度之間，不應超過44 ℃。因此，應保持電容器室內通風良好，確保其運行溫度不超過允許值。

綜上所述，無功補償技術是提高電網供電能力、減少電壓損失和降低網損的一種有效措施。電力電容器具有無功補償原理簡單、安裝方便、投資小，有功損耗小，運行維護簡便、安全可靠等優點。因此，在當前，隨著電力負荷的增加，要想提高電網系統的利用率，通過采用補償電容器進行合理的補償，是能夠提高供電質量并取得明顯的經濟效益的。

參考文獻

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