浅谈智能电力电容器在箱式变无功补偿中的应用

智能电容器改变了传统无功补偿装置体积庞大、结构笨重、投切技术及控制技术落后等缺点，具有体积小、过零投切、分相补偿、温度保护、智能网络、高可靠性、节 降耗、积木结构、接线简单、扩容方便、人机接口方便等性能。

2.2智能电容器在箱式变中运用的优势

2.2.1过零投切，低能耗，解决了投切涌流问题

智能电容器采用晶闸管复合开关电路，投切时无涌流冲击，无电弧重燃，无操作过电压，功耗小，减少了常规电容器柜内80%的能耗，采用微电子技术，CPU对电压、电流的正弦波进行交流采样，根据功率因数的变化，当需 增加无功的时候，在电压过零点投入电容器，当需要减少无功的时候，在电流过零点切除电容器，实现零电压投入零电流切除的过零投切技术。因采用晶闸管复合开关电路，能耗较低，无功补偿室不会因此而温升过高，解决了箱式变内原来电容器因温度过高退出运行、影响电容寿命等问题。过零投切技术，解决了原来接触器投切涌流大的问题，减少了过电压对电容器的冲击，延长了2~3倍的电容器使用寿命。

2.2.2接线简单，扩容方便，解决了箱式变无功补偿容量不足问题

采用常规模式，从控制器、熔断器、接触器、热继电器、电容器，每路电容器需要约30根线。采用智能电容器，只需3根线，减少80%的连接线和80%接点，产品体积小，占有空间不到常规的50%。这样在箱式变中，相同的空间内就可以增加1倍以上无功补偿容量。而且随着客户负荷的增加，可以随时增加箱式变无功补偿容量，改变了常规模式因接线复杂、一成不变的局限性，适应企业发展的需要，可以分期投资。

2.2.3混合补偿，解决了三相不平衡状态下的无功补偿问题

采用混合补偿方案，即三相补偿+单相补偿结合，箱式变大多用在住宅小区，而居民用电往往三相不平衡，单相补偿可对无功缺额较大的一相单独补偿，使补偿效果更优化。

2.2.4智能网络通信，解决了常规功率因数控制器易损坏的问题

智能电容器可取消功率因数控制器这个环节，采用智能网络技术，构建485通信网络，多台电容器并联使用，自动构成一个低压无功自动控制系统，其中地址码小的一个为主机，其余则为从机，从机故障自动退出，不影响剩余从机工作，主机故障也会自动退出，在其余从机中产生一个新的主机，组成一个新的系统。解决了常规补偿模式下，箱式变因功率因数控制器损坏而导致整个补偿系统退出运行的问题。

2.2.5温度保护，解决了电容器“涨肚”问题

由于箱式变内温度过高，电容器过电流、过谐波、漏电流过大等因素，以致电容器体内温度升高，如果不采取措施，导致电容器“涨肚”，甚至爆炸。智能电容器配有温度传感器，利用CPU采集电容器体内温度，在软件中设定过温保护定值，超过设定值时自动切除电容器，退出运行，达到保护设备的目的。

2.2.6维护方便

智能电容器CPU具备自诊断功能，可实时监测每一个元器件是否安全运行，如果异常，在显示屏上显示故障类型，并且亮指示灯，便于现场故障处理。而且产品体积小，接线简单，在狭小的箱式变空间内，安装和检修比常规补偿装置方便，维护成本只有常规补偿装置的10%左右。

2.3智能电容器在箱式变中应用设计

某福利区现有9000多户的住户和20多幢的办公楼、学校和医院等，电业局采用10kV高压供电和高压计量，表后10kV供电网络和低压部分由客户自行负责。近几年，随着客户负荷的增加，对该福利区内变电站进行扩容改造，新增了14台800KVA箱式变，均采用智能电容器作为无功补偿装置。设计方案详如图2和表1所示。在方案设计和设备采购时，每台800KVA箱式变，按变压器容量的25%即200Kvar进行无功补偿，采用混合补偿方式，其中共补160Kvar分补40Kvar。补偿后性能稳定，运行可靠。