低壓無功功率電容器補償改造應用

文/劉德昌

1 無功功率電容器的介紹

無功功率電容器也可稱之為無功補償電容器回路，它需要與其他電抗器串聯，這樣可以有效對合閘涌流進行限制，并且保護晶閘管，選擇合適的電抗率有助于較好地抑制某次諧波。當電抗率達到百分之六的時候，其諧波抑制次數為五次；當電抗率達到百分之十二的時候，其諧波抑制次數為三次。電容器投切通常使用接觸器或者晶閘管，使用晶閘管投切具有時效性功能，它還可以按照功率因數的變化情況在短時間內完成投切工作，從而達到無功功率的實時性補償目的。

2 提升電容器功率因數的具體措施和方法

2.1 提高電容器的自然因數

（1）要選擇一種合適的電動機容量，這樣可以較好地有效地降低電動機的無功消耗，從而避免出現大馬拉小車的現象；

（2）平均負荷量比額定容量小百分之四十左右的輕載型電動機可采取三角形的接線圈方法；

（3）為防止電機和電器設備在空載時運行，需要將其角度設置在0.2 到0.3 之間；最后，還應該進一步完善好配電的線路分布，盡量不出現線路的曲折和迂回。

2.2 電容器的人工補償措施

配電變壓器的低壓側安裝與電容器的補償方式并聯，通過增加補償電容器的方式可以有效地補償和改造低壓無功功率電容器。其中，具體開展電容器的人工補償過程中，需要遵循下面幾項原則：第一，電容器輕負荷的時候盡量避免施加過多的補償，倒送無功會嚴重加大功率的損耗，這不僅會減短電容器的使用壽命還會影響其經濟價值；第二，如果功率的因數逐漸增加，那么會造成每千乏的補償容量減少，并且進一步降低損耗作用，這個時候需要把電容器的功率因數提升至0.95，這才是較為合理的補償方式。

3 電容器中有關事故的現象、原因及應用

3.1 電容器未投，指示燈卻亮

低壓無功的電容器柜中母線帶電、晶閘管還沒有投入，但是柜子面板上的放電指示燈有亮，這不符合邏輯，通常來說，當電容器正式投入之后才會引起指示燈的發亮。而指示燈作用在于說明該電容器正式運行中，它也充當了電容器斷電之后可以發電的電阻器。以上現象的出現終究是因為晶閘管的不同之處。這類晶閘管具有預先充電的能力，它可以在晶閘管正式投入之前就做好充電準備，當電源端的電充足時，就可以導通晶閘管的一相，從而為電容器充電，在實際投入到電容器的過程中，能夠較好地預防合閘沖擊電流。因為電容器需要通過預充電來保證運行，那么無論晶閘管是否投入也會出現指示燈發亮的現象。而要有效地解決這一問題，就應該修改之前指示燈的連接方式，并且更換一些不合格的指示燈。

3.2 電容器回路短路保護以及熔斷器中熔芯的熔斷

電容器回路短路保護一般會使用到熔斷器，但是較少使用斷路器，因為熔斷器具有斷路器不可比擬的優勢，熔斷器的價格比較便宜，而且無需占用太多的安裝空間，具有自動的開端功能。通常情況下，電容器可以超過荷載量的一點三倍左右，并且允許在一點一倍的固定電壓之下運行。這樣的話，電容器中電流的通過量達到額定電流的一點四三倍。其中，電容器的熔絲電流會高于一點三倍的額定電流，要使晶閘管的投切更具有實時性和多次性，就應該進一步分析和考慮是否要增加熔絲的額定電流，當用戶電網的諧波含量較大時，通過電容器的諧波量也較大，那么就要加大保護熔斷器的熔絲電流。根據國家的相關規定，電容器的熔絲電流需要比電容器的額定電流更大，電容器的熔絲電流至少要高于電容器的額定電流一點五倍到兩倍之間，這樣才能保證熔斷器中熔芯不被燒斷掉。通過一些專家學者的實踐經驗來看，如果把熔斷器熔絲電流控制在電容器額定電流的兩倍上，這樣就很難有效地保護電容器，所以電容器在一點三五倍到一點三七倍的額定電流下通過就很容易出現鼔肚損壞的現象。

3.3 電容器出現鼔肚或爆裂現象

如果電容器投入運行還未滿半年就出現鼔肚現象則說明容器內部灌注的石蠟溢出來了，其中還有一個電容器爆裂了是系統諧波太多，電容量的總電流諧波發生畸變，其畸變率達到率百分之四十五以上，這個諧波量能夠從電容器的投切控制器中的液晶屏中觀察到。如果電容器只是一種普通的無功補償電容器，而不是濾波電容器，那么它就可以大于額定電流的一點四三倍，并且大于百分之四十五。一般來說，電容器難以在一點三七的額定電流之下正常通行，如果出現這類情況就很容易出現電容器的發熱鼔肚現象。使用無源補償的方案來過濾諧波，這樣還兼具著無功補償的效果，就能夠有效地緩解電容器鼓肚的情況。無源補償方案具體表示為電容器使用濾波電容器，這類電容器的極板間夾雜著加厚的絕緣層，并進步增加絕緣強度，甚至有些要改造電容器里面的構造，這樣就能有效地通過一點六倍到兩點五倍的額定電流。在電容器回路中串聯的電抗器可以采用銅芯無鐵芯的電抗器，可以有效地降低發熱量，這種方式需要回路電抗器和電容器的阻抗向配合，然后回路對某次諧波表現出低阻抗，然后促使次諧波順利通行，這能夠起到濾波的作用。我們把這種電容器裝置叫作無源濾波補償裝置，它最核心的功能也是實現電容器的無功補償。

4 結束語

企業要合理地參考電力用戶的生產供配電情況以及實際需求，還要深入到具體的電器生產工程項目當中去，找到有效的解決方法，并且分析和研究地壓無功功率電容器的補償改造措施，合理有效地設計無功補償的電容量設備，進一步實現經濟效益。