電容柜在低壓配電系統中的應用探究

蔣勤豐 中車戚墅堰機車車輛工藝研究所有限公司

步入新世紀，我國社會經濟獲得迅猛發展，人們的生活水平也獲得大幅度提升，特別是在工業領域、高檔建筑領域，對于電力資源的需求量獲得大幅度上升。在這些建筑體當中，所應用的電氣負荷絕大多數是感性負荷。這種電氣負荷由于其本身具有較低的功率，所以無功功率在低壓配電系統中的比重相對比較大，為了將在低壓配電系統中的無功功率降低，加快提升相應的功率因素，實現充分的利用有用功，基本上會選擇使用電容柜加裝以實現補償無用功的目的。

一、電容柜在低壓配電系統中的應用必要性

在運行電網系統的時候，可以按照性質的差異性將無功自動補償劃分成為兩種不同的類型，一類是分相電容自動補償，一類是三相電容自動補償。三相電容自動補償所使用的環境大多數為三相負載平衡配電系統，這主要是由于在三相回路是處于相對平衡狀態的，不同的回路中具有相同的無功電流，所以通過運用電容柜實現無功補償的過程中，倘若是三相始終趨于一致的時候，便可以充分的保證三相電壓配電質量。在礦產企業中普遍選擇使用三相電容自動補償技術以滿足三相電氣設備的使用需求。單相感性負荷主要是幾種在民用建筑中進行使用，尤其是在暖通空調以及照明設備中，較為容易使得在三相荷載在運行之中出現不平衡的現象，這種不平衡的現象尤其是在低壓配電系統之中，將會顯得尤為明顯。無功功率補償的信號取樣主要是來自三相當中的任意一相，此時將會使得其他的兩相荷載出現補償過度或者是欠缺補償的現象。假如在補償的時候出現過度現象，將會使得過補償相出現顯著的電壓上升，從而造成保護元器件以及控制元器件等相關電氣設備在使用過程中出現因為過電壓而導致損壞的現象。倘若是發生欠補償的時候，那么補償相的線路之中所經過的電流值將會持續性增加，斷路器以及線路等電氣設備將會因為受到電流的快速上升而導致出現過熱的現象，若是情況嚴重，那么還將會導致電氣設備被燒壞。

在上述的各種情況之下，通過使用較為傳統的補償方式，不僅僅難以在最短的時間之內實現節省能源資源的目的，同時還會導致產生更大的電力資源浪費現象，另外還將會導致不能夠有效的補償無功。由此可以清楚的了解，在低壓配電系統之中，無論是出現欠補償還是補償過度，都將會對整個電網系統運行的安全性和穩定性產生嚴重影響。為了確保可以良好的將欠補償問題和過度補償的問題予以解決，將電容柜加裝在低壓配電系統之中是必然之舉，通過使用電容柜以實現相對良好的無功補償，進而可以顯著的將線路之中的電力損耗問題降低，為實現運營成本控制提供強有力的支持，從而更進一步的實現了節約電能的目的。通過在低壓配電系統當中加裝電容柜，可以很好的實現其經濟效益和社會效益。

二、明確電容柜的補償側和補償容量

在低電壓配電系統中加裝電容柜，需要基于低壓配電系統的運行情況，在大多數情況之下，需要將其變壓器的額定容量控制在25%到35%之間。若是面臨的情況較為特殊，還可以將變壓器的額定容量調節到45%到55%之間。通過使用電容柜展開補償的時候，根據補償方式的差異性可以將其劃分成為三種不同的方式，第一種是三相共補，第二種是分相補償，第三種是混合補償。

電壓配電系統具有平衡的三相電負荷，較為適合使用三相共補方式。因為三相回路始終處于相對平衡的狀態，同時再加上不同的回路之中具有相同的無功電流，所以在開展電容補償的時候，無功功率電信號是可以選取自三相當中的任何一相。在一般情況下，三相電容可以實現低壓配電系統的穩定性運行。在民用建筑工程中，基本上是選擇使用分相補償的，通過這種方式以確保居民用電不受到影響。混合電容補償的使用，是需要補償的容量要超出70kVA，擁有較為顯著的經濟效益，可以將三相之間所出現的不平衡缺陷問題予以規避，降低低配電壓在運行過程中的成本支出。

安裝電容器時，最為理想的安裝位置時出現無功的位置，但是這種方式在實際的操作當中，是很難實現的。所以在安裝電容補償裝置的時候，需要從以下幾個位置展開，分別是配電線路電容集中補償、用戶側電容集中補償、電負荷電容集中補償、變電站電容集中補償。

三、電容柜補償級數選型

在選擇電容柜的時候，要格外注重電容柜的補償級數。補償級數在本質上便是電容器的分組數。假如電容器擁有較高的分組數，那么其電容柜的體積也將會呈現出逐漸增大的趨勢，由此以來，對安裝電容柜是有所不利的。通過分析低壓配電系統實際的運行情況，綜合考量電負荷以及變壓器的實際運行情況，可以選擇使用兩組補償以加快提升電容的補償精準度，由此以來，便可以很好的實現對于欠補償和補償過度問題的避免。

四、結束語

在低壓配電系統之中，電容柜是最為關鍵的設備，通過使用電容柜可以很好的將低壓系統功率因數做出改善，實現對補償過度或者是欠補償問題的整改與規避，加快提升低壓配電系統在運行之中的效率，降低在配送電力資源時的成本支出，削減電能的損耗，為電力資源的使用人員提供較為穩定的電力資源能源供應，實現良好的社會效益和經濟效益。本文主要分析了在低壓配電系統之中電容柜的使用重要性，確定電容柜補償時的安裝位置，了解電容柜的選型，旨在為類似工程提供借鑒。