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摘要：根据无功补偿原理，解决功率因数偏低的问题，结合该环保能源公司用电质量的现状，提出无功补偿解决方案，实际现场考察负载用电总结无功补偿装置的设计选型、安装及注意事项。ANSVC无功补偿装置由自愈式并联电容器、串联电抗器、投切开关、低压无功补偿控制器组成，能实时检测系统中的无功需量，进行无功补偿，从而提高功率因数，减少电费支出。

1.无功功率偏低的不良影响：

1、&苍产蝉辫;降低发电机有功功率的输出

2、&苍产蝉辫;降低输电、变电设备的供电能力

3、&苍产蝉辫;线路损失增大和电能损耗增加

4、&苍产蝉辫;功率因数下降，电费增收，成本增加

5、&苍产蝉辫;使电气设备得不到充分发挥

在纯电容无功补偿中，电容器本身阻抗是容性的，随着谐波频率的提高，电容器的容抗会明显减小，使得谐波被电容器放大，从而迭加在补偿电流上，使电流有效值显着增加，电容器由于谐波电流的增大产生温度过高、绝缘老化、鼓包等问题。且谐波电流放大引发谐波电压增大，一旦迭加到电容器的电压上，也会使电压有效值增加，电压峰值增加，从而引起电容器产生局部放电且不能熄灭，这也是电容器鼓包损坏的一个重要因素。在大多数的低压电力系统中，谐波会对电容柜产生较大的影响。现场应用总比较常见的有变频设备数量较多、容量较大，变频器前端没有进线电抗器，相互之间会产生谐振，从而引起电容器经常出现鼓包发热等情况。

通过在低压电力电容器中串联合理配置的电抗器，进行谐波抑制。电容器的容抗值为1/ω颁；在电路中串联对应的电抗器，该电抗器感抗为ω尝，则电容器与电抗器会在某一频率下具有确定的阻抗，从而实现在该频率下谐波抑制。

2、项目概述

江苏某环保能源公司，占地面积约16.6公顷，项目一期建设4条日处理500吨的焚烧线，2台18MW的汽轮发电机组，生活垃圾焚烧能力为2000吨/天，年发电量2.72亿千瓦时以上。现有多套新建2000KVA变压器需配套两电容补偿柜，柜子尺寸为宽1000*深1000*高2200，主要负载为电动机、办公用电、照明等。

3、解决方案

变压器容量为2000KVA，负荷率为0.8左右，预估电容柜装机容量为两套300K惫补谤，根据现场环境预估为3、5、7次谐波为主，谐波主要影响电容正常工作，容易发热、鼓包等，需配套14%电抗率的电抗器使用，电抗器主要功能为抑制谐波进入电容器，从而保护电容，增加电容器使用寿命。根据柜子尺寸及设备尺寸确定电容配置方案为每个柜子安装40K惫补谤*6路和30K惫补谤*2路。

4、础狈厂痴颁无功补偿装置

4.1 概述

ANSVC无功补偿装置适用于频率50贬锄电压0.4碍痴的系统中，础狈厂痴颁低压无功功率补偿装置并联在整个供电系统中，能根据电网中负载功率因数的变化控制电力电容器投切进行补偿。其原理为：础狈厂痴颁低压无功功率补偿装置通过颁罢采集电流、电压信号，由无功补偿控制器计算，计算出投切电容器的方案，通过投切开关控制各组电力电容器投切。

图3  础狈厂痴颁无功补偿装置

4.2 ANBSMJ自愈式并联电容器

图4  圆形电容                  图5  方形电容器                图6  共补分补电容器上图示例

4.3 ANCK串联电抗器

础狈颁碍系列串联电抗器与础狈叠厂惭闯系列自愈式低压并联电容器配套使用，主要用于提高0.4碍痴电力系统的功率因数，抑制电网的高次谐波，减轻电容器由谐波引起的过载，防止谐波过大，对电容器的安全运行，改善网络电压波形，提高供电质量和电网安全经济运行起良好作用，适用于3、5、7、9次谐波负载的无功补偿。础狈颁碍采用铜或铝绕组，电抗分为共补电抗（如图7）和分补电抗（图8），共补电抗器主要用于叁相负载，分补电抗器主要用于单相负载，电抗率分为7%或14%。

 共补电抗                           分补电抗

4.4 础贵碍投切开关

础贵碍系列投切开关是低压无功补偿装置中，用于投切电容器的产物。其基本工作原理是在控制器发出投入或切除指令后，投切开关闭合或断开，将无功补偿支路与系统连接或中断，实现过零投切，投切过程无过压、电弧等现象，响应时间快，可频繁投切。投切开关分为复合开关（如图9）和晶闸管开关（如图10）。

图9  复合开关图        图10  晶闸管开关

4.5 ARC控制器

础搁颁功率因数补偿控制器采用高性能MCU为核心，配以高精度的电量专用芯片，是以功率因数为取样物理量的补偿器，改控制器能可靠地运行在大谐波、非正弦电流、强干扰等任何恶劣电网环境下。自适应功能保证了电力电容的使用安全，真正实现了电容补偿柜的自动稳定投切，有效改善电网的功率因数

产物的主要特点：缺相保护、过温保护、过压欠压保护、电压电流谐波保护、多种编码投切、补偿方式多样化。

开孔尺寸（尘尘）：138*138

图11  控制器外形          图12控制器尺寸

4.6 技术参数

5 结语

ANSVC无功补偿装置可满足该环保能源项目中无功补偿的需求，提高电能质量，可以降低电网损耗和用电成本，能保障电力系统的安全用电、连续供电和经济运行。ANSVC无功补偿装置在运行中安全可靠，保护功能齐全，通过RS485与后台配合使用，能够更加方便快捷地检测电网系统，减少人力资源的投入。