并联电容器的补偿方法

电容器的补偿原则是就地平衡无功。在电力系统中，除了在供电负荷中心集中装设大、中型电容器组以稳定电压质量外，还应在用户的无功负荷附近装设中、小型电容器组就地补偿。在工矿企业供电系统中，按并联电力电容器的装设位置可分为三种补偿方式：集中补偿、分散补偿和个别补偿，其中集中补偿又可分为高压集中补偿和低压集中补偿方式，如图5-11所示。

（一）集中补偿

集中补偿是把电容器组集中安装在变电所的一次或二次侧母线上，这种补偿方式，安装简便，运行可靠，利用率高，因此应用比较普遍。但必须装设自动控制装置，使之能随负荷的变化而自动投切，否则会造成过补偿，而破坏电压质量。

图5-11　并联电容器在企业供电系统中的装设位置和补偿效果

1.高压集中补偿

高压集中补偿是将高压电容器组（如图5-11中C1）集中装设在工矿企业变配电所的6～10kV母线上。这种补偿方式的初投资较少，便于集中运行维护，而且能对变配电所高压侧的无功功率进行有效的补偿，以满足企业总功率因数的要求，所以这种补偿方式在一些大中型企业中应用比较普遍。但由图可见，高压集中补偿的补偿区域较其他补偿方式小，即对6～10kV变压器及其二次侧没有补偿作用。而且按GB 50053—1994规定，室内高压电容器装置宜设置在单独房间内。当电容器组容量较小时，可设置在高压配电室内，但与高压配电装置的距离不应小于1.5m，安装费用高。

2.低压集中补偿

低压集中补偿是将低压电容器（如图5-11中△形接线2）集中装设在变配电所或车间变电所的220V/380V低压母线上。这种补偿方式能补偿车间变电所低压母线前车间变压器和前面高压配电线路及电力系统的无功功率。由于这种补偿能使现有的变压器增加有功出力，或者说能使低压总视在功率减小从而可使车间变压器容量选的较小，即补偿范围较高压集中补偿扩大，因此比较经济。而且这种补偿的低压电容器柜一般可安装在低压配电室内（只在电容器柜比较多时才考虑单设一房间），安装、运行、维护安全方便、费用较低。因此这种补偿方式在中小型企业中应用相当普遍。

3.集中补偿电容器组的接线

图5-12是接在变配电所的6～10kV母线上集中补偿的并联电容器组接线图。

图中电容器组采用△形接线，装在成套的高压电容器柜内。为防止电容器击穿时引起相间短路，所以△形接线的各边均接有高压熔断器FU作短路保护。图5-13是低压集中补偿的电容器组接线图。这种电容器组，都采用△形接线。

由于电容器合闸涌流很大，特别是高压电容器。因此，在高压电容器回路中，宜采用串联电抗器加以限制；低压电容器可采用加大分组容量来降低合闸涌流，或采用专用于电容器投切的接触器，如CJR型，每相串有1.5Ω电阻，待电容器充电到80%左右将电阻短接，使电容器正式投入运行。(www.xing528.com)

图5-12　高压集中补偿的并联电容器组接线图

由于从电网上切除下来的电容器有残余电压，且残余电压最高可达电网电压的峰值，这对人身是很危险的。对高压电容器组，通常利用电压互感器（如图5-12中的TV）的一次绕组来放电。对低压电容器组，一般利用220V、15～25W的白炽灯（如图5-13中的HL）的灯丝电阻来放电，这些放电白炽灯同时也作为电容器组正常运行的指示灯，或用专门的放电电阻来放电。为了确保可靠放电，高、低压电容器组的放电回路中不得装设熔断器或开关，以免放电回路断开，危及人身安全。低压自愈式电容器内部具备放电装置，安装时无需另装放电电阻。

（二）分散补偿

分散补偿是将电容器组（如图5-11中C3）分组安装在各分配电室或各分路出线上，它可与部分负荷的变动同时投入或切除。这种补偿方式补偿范围更大，效果比较好，但设备投资较大，利用率不高。一般适合容量小数量多而分散、累计补偿容量相当大且是长期稳定运行的设备采用，如接有大量荧光灯照明线路、接有数量众多的小型感应电动机的低压配电分支母线均可采用部分功率的补偿，即局部集中补偿。分散补偿电容器组采用与低压集中补偿的电容器组相同的接线图，参见图5-13。

（三）个别补偿

个别补偿是把电容器（如图5-11中C4）直接并接到单台用电设备的同一电器回路中，与设备同时投切。这种方式能就地平衡无功电流，因此其补偿范围最大，补偿效果最好，应予优先采用。但这种补偿方式总的投资较大，且电容器组在被补偿的用电设备停止工作时，也将一并被切除，因此电容器利用率较低。这种单独就地补偿特别适用于负荷平稳、经常运转而容量又大的设备，如大型高、低压感应电动机、高频电炉等。对于供电系统中高压侧和低压侧的基本无功功率的补偿，仍宜采用高压集中补偿和低压集中补偿的方式。

图5-14是直接接在感应电动机旁进行个别补偿的低压电容器组接线图。这种电容器组通常就利用用电设备本身的绕组电阻来放电。

图5-13　低压集中补偿的并联电容器组接线图

图5-14　对感应电动机进行个别补偿的并联电容器组接线

上述三种补偿方式各有利弊，在实际选用时，应根据用电负荷的特点来选择，也可以综合采用，以提高补偿效果。最终目的是经济合理地达到总的无功补偿的要求，使企业用户电源进线处在最大负荷时功率因数不低于规定值。