低压电容器无功补偿技术探讨

周旭岚

摘 要：低压电容器的目的是缓解电网系统的运行压力。通过改善功率因数实现负荷控制，进而保障电网设备的运行性能。低压电容器的核心是无功补偿技术，可减少用电过程中的电能损失。因此，研究了低压电容器，分析了无功补偿技术的应用。

关键词：低压电容器；无功补偿技术；功率因数；电网系统

中图分类号：TM714.3 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.08.151

无功补偿技术是低压电容器运行的关键，可辅助电网系统进行节能降耗。低压电容器在无功补偿技术的作用下，可提高功率因数，不仅能控制有功消耗，还能优化电能质量，维持电网系统的平衡发展。低压电容器无功补偿技术在电网系统中起着重要的作用，完善了电网运行环境，优化了电网系统的供电质量，体现了低压电容器无功补偿技术的效益和价值。

1 低压电容器无功补偿技术

低压电容器无功补偿技术解决了电网系统运行中的无功功率问题，提高了电网系统的运行水平。从无功补偿方式和无功补偿应用两个方面分析了低压电容器中的无功补偿技术。

1.1 无功补偿方式

低压电容无功补偿的方式可以分为2类：①就地补偿。此类无功补偿方式采用并联的连接方式，低压电容器并联接入用电设备的线路中，以控制就近的运行电荷，提供功率补偿，通过控制用电设备保障电能的优质性；②集中补偿。集中补偿与就地补偿存在明显的不同点，低压电容器需要接在电网的母线系统内，在电网供电的范围内完成无功补偿，体现了集中式的补偿特点，但无法提供大面积的无功补偿。

1.2 无功补偿应用

低压电容器无功补偿技术的应用补偿了电网系统内的功率因数，避免了低功率或无功率对电网系统的影响。无功补偿应用的基本公式为：

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

（1）

式（1）中：S为减少容量；P为有功功率；cosφ1为无功补偿前的功率因数；cosφ2为无功补偿后的功率因数。

通过公式（1）可计算出电网设备无功补偿后的功率。根据计算结果可控制低压电容器的无功补偿，最大化地实现电网效益。

低压电容器无功补偿技术的作用可分为以下3方面：①减少电能的损耗，补偿电能传输过程中的无功功率，最大化地输出电能，促使低压电容器无功补偿技术满足长距离运输的需求。②维持电网系统的可靠性。低压电容器在无功补偿的作用下，能主动调节电网系统内的电压值，避免电压波动的幅度过大。③提高运行功率。由于电端的功率不同，会导致电费中产生潜在的补偿费用，低压电容器无功补偿能规范电网的运行方式，防止功率大幅度变化，维持稳定的运行功率。

2 低压电容器无功补偿技术的要求

低压电容器无功补偿技术的要求有以下4点：①维持低压电容器中的等量关系，严格控制低压电容器的无功补偿应用，促使其符合电网功率控制的需求；②控制低压电容器的额定状态，保障电容器的参数变化能维持在额定范围内；③优化低压电容器的性能，从而满足无功补偿技术的运行需要；④规范电荷合闸，防止电容器运行中存有残余的电荷，提高合闸效率，从而保障无功补偿技术的规范性和无功补偿的实践性。

3 低压电容器无功补偿技术的控制

在低压电容器无功补偿技术的应用中，需要注意几点内容的控制，促使低压电容无功补偿技术符合基本要求，优化电网系统的运行环境。

3.1 规避谐波危害

在低压电容无功补偿技术的应用中，提高了谐波危害的概率，进而引发谐振现象，逐步放大电网线路中的谐波，最终破坏电网系统的完整性。在低压电容器无功补偿的过程中，应注重谐波危害的规避，可在线路中加装电抗器，辅助低压电容器的运行，并将电抗器串联接入线路内，即可控制谐波现象。电抗器应占有4.5%的比例，如果低压电容器无功补偿中的谐波不强烈，比例可控制在0.5%，从而完善低压电容器无功补偿在电网中的应用。

3.2 控制涌流

涌流随着低压电容器无功补偿技术的应用而出现，电容器涌流的计算方式为：

Is=In× . （2）

式（2）中：Is为投入涌流；In为额定电流；S为短路功率；Q为电容器容量。

结合公式（2）计算，涌流控制的方法为：接入电抗器；电容器接入时实行接触性控制；控制投切容量。由于涌流对低压电容器的影响较大，所以，在无功补偿技术应用中，应强化涌流控制的措施，消除电容器中的涌流影响，进而提高低压电容器无功补偿技术的应用效率。

3.3 预防励磁电流

在低压电容器无功补偿的过程中，电容器易在惯性的状态下保持运行状态，进而引发励磁电流。如果电容量较大，则励磁电流的控制难度会增加，导致低压电容器无功补偿达不到电网的需求，进而造成电容器处于空载状态。此时，在励磁电流的干扰下，空载容量会大幅度提升，不利于电网系统的安全运行。因此，预防低压电容器无功补偿中的励磁电流时，应控制补偿容量不超过电动机的容量，具体应以空载容量为主。一般补偿容量为电动机的1/10，可根据如下公式确定具体容量：

Qc=0.9×3UI0. （3）

式（3）中：Qc为电容器容量；U为电压；I0为空载电流。

3.4 优化投切方式

对于低压电容器在电网中的无功补偿，需要优化投切方式，提高无功补偿技术的应用效率。低压电容器的投切可分为手动和自动两类，根据无功补偿技术的需求设计准确的投切方式，有利于完善无功补偿装置，保障低压电容器投切的准确性。

4 结束语

在电网系统中，应加强对低压电容器无功补偿的应用，积极改善电网系统内的功率因数，落实无功补偿技术的应用，减少电网运行中的无功功率，提高电网系统的供电质量，以规范电网系统的运行，避免出现质量问题。低压电容器无功补偿技术在保障电网供电效率的基础上，强调了电能供应中的节能降耗，合理实行了无功补偿，改善了电网供电质量。

参考文献

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〔编辑：张思楠〕