电力系统的无功功率电源，除了发电机外，还有同步调相机、静电电容器及静止补偿器，这三种装置又称无功补偿装置。1．发电机发电机既是惟一的有功功率电源，又是最基本的无功功率电源。当节点电压下降时，它供给系统的无功功率将减少。可控硅控制电抗器型补偿器是通过可控硅导通角的控制来改变补偿器吸收的无功功率。由于K的绝对值很大，近似计算中也可把静止补偿器当作恒电压的无功功率电源，其电压静态特性见图5-7。......
2023-06-15
专用配电变压器的无功自动补偿装置建议
【摘要】：容量在100kVA以上的专用配电变压器，宜采用无功自动补偿装置。
10.1 一般要求
10.1.1 低压电力网中的电感性无功负荷应用电力电容器予以就地充分补偿，一般在最大负荷月的月平均功率因数应达到下列规定：
100kVA以上的电力用户不低于0.9。
10.1.2 应采取防止无功向电网倒送的措施。
10.1.3 低压电力网中的无功补偿应按下列原则设置：
a）固定安装年运行时间在1500h以上，且功率大于4.0kW的异步电动机，应实行就地补偿，与电动机同步投切；
b）车间、工厂安装的异步电动机，如就地补偿有困难时可在动力配电室集中补偿。
10.1.4 异步电动机群的集中补偿应采取防止功率因数角超前和产生自励过电压的措施。
10.2 补偿容量
10.2.1 单台电动机的补偿容量，应根据电动机的运行工况确定：
a）机械负荷惯性小的（切断电源后，电动机转速缓慢下降的），补偿容量可按0.9倍电动机空载无功功率配置，即：
Qcom＝0.9
UNI0
式中：Qcom——电动机所需补偿容量（kvar）；
UN——电动机额定电压（kV）；
I0——电动机空载电流（A）。
电动机的空载电流，可由厂家提供，如无，可参照下式确定：
I0＝2IN（1－cosφN）
式中：I0——电动机空载电流（A）；
IN——电动机额定电流（A）；
cosφN——电动机额定负荷时功率因数。
b）机械负荷惯性较大时（切断电源后，电动机转速迅速下降的）：
Qcom＝（1.3～1.5）Q0
式中：Qcom——电动机所需补偿容量，kvar；
Q0——电动机空载无功功率，kvar。
10.2.2 车间、工厂集中补偿容量Qcom，可按下式确定，也可直接查表20得出：
Qcom＝Pav（tgφ1－tgφ2）
式中：Pav——用户最高负荷月平均有功功率（kW）；
tgφ1——补偿前功率因数角的正切值；
tgφ2——补偿到规定的功率因数角正切值。
10.2.3 配电变压器的无功补偿容量可按表20进行配置。容量在100kVA以上的专用配电变压器，宜采用无功自动补偿装置。
10.3 就地补偿装置应符合JB 7115标准的规定
10.3.1 直接起动的电动机补偿电容器，可采用低压三相电容器直接并于电动机的接线端子上，如图9所示。
10.3.2 星—三角起动的电动机的补偿电容器，可采用如图10的接线方式。
10.3.3 集中补偿电容器装置应符合JB 7113规定，其接线原理示意如图11。
图9 三相电容器并联接线
图10 星—三角起动电动机的补偿电容器接线
图11 集中补偿的电容器接线
Q—跌开式熔断器；KM1、KM2—接触器；R1—切合电阻；R2—放电电阻
注：1.关合：先合KM1，延时0.2ms～0.5ms后合KM2。2.断开：先开KM2，延时后再开KM1。
10.3.4 电容器开关容量应能断开电容器回路而不重燃和通过涌流能力，其额定电流一般可按电容器额定电流的1.3～1.5倍选取。
10.3.5 为抑制开断时的过电压及合闸涌流，集中补偿的电容器宜加装切合电阻，其阻值应按电容器组容抗的0.2～0.3倍选取。
10.3.6 电容器（组）应装设熔断器，其断流量不应低于电容器（组）的短路故障电流，熔断器的额定电流一般可按电容器额定电流的1.5～2.5倍选取。
表20 无功补偿容量表
10.3.7 电容器（组）应设放电电阻，但以下情况可不再另装设放电电阻：
a）不经开断电器直接与电动机绕组相连接的电容器；
b）出厂时，电容器内已装设放电电阻。
10.3.8 电容器的放电电阻，应满足如下要求：
a）非自动切换的电容器组，电容器断电1min后，其端电压不应超过75V，放电电阻值可按下式确定：
R＝t1/[Cln（
/ 75）]
式中：R——放电电阻（Ω）；
t1——放电降到75V以下所需时间（s）；
C——电容器电容（F）；
UC——电容器额定电压（V）。
b）自动切换的电容器组，开合时电容器上的残压不应高于0.1UC，放电电阻值可按下式确定：
R＝0.38t2/C
式中：t2——切合之间的最短时间间隔（s）。
c）放电电阻按长期运行条件考虑，有功损耗不应大于1W/kvar。
10.4 安装
10.4.1 电容器（组）的连接电线应用软导线，截面应根据允许的载流量选取，电线的载流量可按下述确定：
单台电容器为其额定电流的1.5倍；
集中补偿为总电容电流的1.3倍。
10.4.2 电容器的安装环境，应符合产品的规定条件：
a）海拔不超过1000m的地区（非湿热带）可采用符合GB/T 17886.1标准规定的定型产品；
b）海拔在1000m～5000m的高原地区，应采用符合GB/T 6915标准规定的定型产品；
c）海拔在1000m以下的热带地区，应采用符合GB/T 6916标准规定的定型产品。
10.4.3 室内安装的电容器（组），应有良好的通风条件，使电容器由于热损耗产生的热量，能以对流和辐射散发出来。
10.4.4 室外安装的电容器（组），其安装位置，应尽量减小电容器受阳光照射的面积。
10.4.5 当采用中性点绝缘的星形连接组时，相间电容器的电容差不应超过三相平均电容值的5%。
10.4.6 集中补偿的电容器组，宜安装在电容器柜内分层布置，下层电容器的底部对地面距离不应小于300mm，上层电容器连线对柜顶不应小于200mm，电容器外壳之间的净距不宜小于100mm（成套电容器装置除外）。
10.4.7 电容器的额定电压与低压电力网的额定电压相同时，应将电容器的外壳和支架接地。当电容器的额定电压低于电力网的额定电压时，应将每相电容器的支架绝缘，且绝缘等级应和电力网的额定电压相匹配。
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