智能集成式电力电容器在山东某环保材料制造厂中的应用

苏月婷
江苏安科瑞电器制造有限公司
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摘要：分析智能集成式电力电容的工作原理及功能，结合山东环保材料制造厂配电现状，选择经济可靠的方案，智能电容过零投切与低功耗，解决了继电器投切产生涌流的问题；接线简单，扩容方便，解决无功补偿柜内空间不足、补偿容量不足的问题；带有通讯功能可传输后台，解决了补偿配电分散管理、故障报警不及时的问题。关键词：低压智能电力电容器，无功补偿，功率因数0概述对于电力系统中的供电部分，提供电能的发电机是按要求的额定电压和额定电流设计的，发电机长期运行中，电压和电流都不能超过额定值，否则会缩短其使用寿命，甚至损坏发电机。由于发电机是通过额定电流与额定电压之积定额的，这意味着当其接入负载为电阻时，理论上发电机得到完全的利用，因为P= UIcosφ中的cosφ=1；但是当负载为感性或容性时，cosφ<1,发电机就得不到充分利用。为了较大程度利用发电机的容量，即发电机产生有功较大，就须提高其功率因数。在低压配电系统中，采用并联电容器装置对无功功率进行集中补偿或就地补偿是降低线损、节约电能合理的方法。无功功率补偿的主要功效是：减少设备和线路的功率损耗；稳定电压，提高供电质量；提高电力变压器的承载能力；在长距离输电中，提高系统输电稳定性和输电能力等。传统的电容电抗无功补偿装置，补偿精度低，功能单一，安装接线复杂，同时不利于生产、运输、安装、调试和可靠运行，已经严重制约它的发展，电容器在投切过程中容易产生较大的冲击电流，引起电网过电压，严重时会产生谐波，对电网的稳定性产生影响。为解决这些问题，可改用具有过零投切技术的低压智能集成式电力电容器作为补偿装置。1、原理分析AZCL智能集成式谐波抵制电力电容以共补电容或分补电容为主体，采用微型电子元件技术、微型传感器技术、微型网络技术和电器制造技术，将智能组件、控制器、电容器、电抗器、塑壳断路器等元件微型化，整机体积小，结构精巧。智能电容控制器通过电流互感器、电压采样计算出无功缺额、功率因数等参数，以工业级MCU为核心，同AD转换、RS-485通讯、LCD显示、数据存储等构成一个系统，集采集、运算、分析、控制、通信、人机交互、数据存储于一体。https://cn.jsacrel.cn/uploads/allimg/220809/1-220P910401Y33.png图2 办公楼配电图3、解决方案厂房车间的低压配电系统主要为三相负载加热炉、电动机，主要引起5、7次谐波，采用7%电抗进行调谐处理，保护电容器不受谐波影响从而放大电流。安装容量为600kvar，选用共补、7%智能电容，补偿功率因数达到0.95左右，满足客户要求。使用普通电容电抗，至少需要两套宽1000*深1000的柜子，现在安装AZCL智能集成式谐波抵制电力电容器，只需要两套宽800*深800的柜子，柜体空间也大大节省，接线简单，安装方便，可靠性更高。https://cn.jsacrel.cn/uploads/allimg/220809/1-220P9104601b3.jpg>
办公楼的低压配电系统有大量的谐波源负荷，会产生3、5、7次谐波，大量的单相非线性负荷会造成三相不平衡、谐波超标、中性线谐波过载等电能质量问题，进行无功补偿须要考虑谐波的影响。计算得无功需量为350kvar，安装容量为480kvar，考虑到系统中带有的谐波，安装共补300kvar、分补180kvar容量的14%智能电容，实际功率因数达到0.94，符合要求，使用普通电容电抗，至少需要两套宽1000*深1000的柜子，现在安装AZCL智能集成式谐波抵制电力电容器，只需要两套宽800*深800的柜子，柜体空间也大大节省，接线简单，安装方便，可靠性更高。
3.2 技术参数
4.3 接线方式

5、结束语在山东环保材料制造厂项目中，功率因数普遍偏低，电费罚款较多，使用AZCL智能集成式谐波抵制电力电容器发出无功，提高受电端母线的电压水平，减少了线路上感性无功的输出，降低了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。AZCL智能集成式谐波抵制电力电容器操作简单、功能齐全，能合理地解决用户问题，达到节能的效果。无论从经济性还是从实用性而言，都具有广泛的推广价值。电网既产生有功也产生无功，而无功在电网传输过程中会有损耗，低压智能电力电容进行无功补偿，从而提高功率因数，合理地改良了用电质量，节约用电成本，减少企业的开支，可减少线路的损耗，提高电网输电的效率。6、参考文献 企业微电网设计与应用手册.2020.6刘亚东，薛亚彬.基于DSP的低压智能电容器的研究与设计.电工技术，2018，1（下）：7，9 王兆安，刘进军，王跃，等.谐波抑制和无功功率补偿.地3版.北京：机械工业出版社.2015 郭国方.无功补偿在城市配电网中的应用，电网技术，2007，31（增刊1）：229，230