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低压电容器补偿箱的应用 摘要:本文介绍低压电容器补偿箱的各种应用方法,分析了该装置的特点及实际效果,并举例说明了计算方法. 叙词:补偿、功率因数、电容、电力系统、低压电容器、应用 引言 自70年代以来,人们为了方便管理,易于控制,在电容器功率因数补偿形式上采用了集中补偿。根据实际情况有的还采用了框架式、落地式分组补偿和较少的个别补偿。80年代中期以来,国际上多种流派的金属化电容器的制造技术在我国得到了应用。特别是干式全膜金属化电容器完全克服了老式油浸纸介电容器的缺点,充分显示了体积小、安全可靠、多规格化和低价格的优势,为各种形式的实施配套提供了可靠的物质条件。 近年来,以就地补偿器形式把电容器安装在线路末端负荷侧进行补偿,在企业内部节电上取得了较好的效果。但因安装位置运行环境差,不便于维修,利用率低,使用不太普遍。箱式分组补偿根据金属化电容器的特点,把电容器组装成多种控制方式、多回路、多种接线、多品种、系列化的补偿箱,形成户内户外均可的箱体化安装、布置,避免了上述缺点,为用户节电、调压、增容开拓了广阔的前景。 电容器补偿的目的，就是降低无功功率需要量。无功功率的减少，就相应地提高了功率因数。在有功功率为一定值时，不同功率因数下，相应的设备及供电线路的铜损百分数，如表1所示。 表1 各种cosφ对应的铜损百分比 cosφ 铜损百分比（%） 1.0 100 0.9 124 0.8 258 0.7 206 0.6 282 0.5 405 0.4 650 如此看来，cosφ是企业电气设备使用状况和利用程度的重要指标。cosφ越低，线路越长，导线截面越小，电机负荷率越低，极数越多，运行时间越长，铜损越大。这就要求对具体的电用设备进行综合测试，还要考虑电压波动、叠加、回路谐振、放电处理等情况，从而确定最佳补偿方式。其典型控制方式有如下几种。 多台电机一组补偿 在对电气设备进行综合测试确定补偿容量之后，就应考虑如何控制与接线。对于一套设备多台电机，而且电机距离电控箱（配电点）都比较近的情况下，应用一组电容器补偿。电容器箱接在主电机主控制开关的负荷侧。补偿箱内配控制开关，控制开关的线圈或电操作的回路控制由主电机的开关辅助常开触点接入。 按实际运行电机数量确定补偿容量 风机、水泵等设备的安装往往都是工作一台，设备一台。这样，可以在总回路上接补偿箱，箱内配主控制开关进行投切；其控制线圈或合闸电机的电源回路并接在所有电机的主控开关的辅助触点上，当任一台电机起动，补偿箱均接电，配上保护元件便可正常运行。从而提高了电容器的利用率，减少了投资和占地空间，方便了维修及日常管理。 可移动式补偿箱 箱内装3台左右的电容器，并配RL保险，根据补偿容量需要增加和减少熔断管，确保不过补。哪儿需要均可移动到那儿安装。如冬季锅炉运行可安装在锅炉房，夏天可安装在空调站，临时用电也可像电焊机一样放在临时配电点。 户内与户外节电控制箱 低压电容器补偿箱有各种规格及散热和保护方式，各式箱体均有良好的防护作用，补偿箱也可兼作电控箱用，在箱内安装控制电机的开关或与补偿电容器共用一个开关，为控制无功电流大、距离长、线损高的野外动力设备提供了有利条件。当然也可把电容器安装在条件较好的电控箱内。 多回路单箱多组分别控制 对于多台不同设备上的电机分别进行补偿控制，魅族须加可靠地限制涌流的元器件，如装空气电抗器或用有限流电阻专用接触器等。考虑到制造金属化电容器工艺特点，加大开关容量或限制涌流是不可忽视的。 实力与分析 某建筑公司为某厂施工过程中，提升机、搅拌机等设备启动以后，该厂变压器温升过高，出现过负荷现象。当时变电所容量为500kVA，已经满负荷，功率因数为滞后0.8。后增加功率因数为滞后0.6的建筑设备60Kw，容量当然不够用。为了使变压器不过负荷，经测试计算后，在露天工地配电点装设了70kvar并联电容器补偿箱，使cosφ提高到0.92，变压器运行正常。其设计计算可如下运行。 某矿区水源井，距离变压器1200m，有两台100kW水泵，每台电机功率因数为0.8，一台运行，一台备用。水泵起车时影响住户照明，白炽灯变暗，日光灯熄灭，电视无影无声，日光灯管寿命缩短，电视机损坏较多，启动以后电压由380V降至360V以下。水泵起动困难，轴承更换周期短，泵件损坏率高，维修量大。为了使线路损耗减低到最小值，对其补偿容量进行了计算。 经测受电端电压U为360V以下，设U=360V；设线路电阻为R，阻值不变；线路电流为I，功率因数为cosφ。则线路损耗为 要使线路好孙伟最小，cosφ应调整为1.0，则需要补偿容量为 可知补偿后降低线路损耗43%，电压升到380V。 某厂用电变压器为1000kVA，低压室有一套二面PGJ1低压补偿柜，车间有分组补偿的电容器架，个别的安装了就地补偿