摘要：介紹了箱式變電站無功補償裝置中智能集成電力電容器的組成勾哩、特點及應(yīng)用情況。
關(guān)鍵詞：箱式變電站烙昼；功率因數(shù)拦腌；電力電容器
1 前言
由于結(jié)構(gòu)緊湊吊烫、占地少、外形美觀等原因岭限，箱式變（包括美式箱芟和歐式箱變）的應(yīng)用越來越廣泛谍钝。 但箱式變在運行中普遍存在無功補償裝置中的電容器容量不足問題。這個問題導(dǎo)致在額定容量運行時功率因數(shù)偏低酣器，達不到電力部門要求的0.9或以上的標準椭徙。由于箱式變的應(yīng)用較為廣泛，解決箱式變無功補償不足問題對于提高供電系統(tǒng)及負載的功率因數(shù)吝重，降低電網(wǎng)損耗具有現(xiàn)實意義征乳。
2 原因分析
箱式變結(jié)構(gòu)緊湊且體積小，補償電容器容量與變壓器容量比為1：5左右沦匿，達不到無功補償容量為變壓器容量的30%~40%的一般要求律姨。當(dāng)負載偏重于感性時，使補償不足臼疫，功率因數(shù)不能達標择份。如 630kVA箱式變電站，配置補償電容器為120kvar~ 130kvaro箱式變空間狹小烫堤，并為封閉型荣赶，使箱內(nèi)溫度偏高。根據(jù)規(guī)定塔逃，電容器補償?shù)沫h(huán)境溫度超過40℃時應(yīng)退出運行讯壶。實測補償室內(nèi)溫度在額定負載運行超過40℃，特別是夏天，環(huán)境溫度加上接觸器發(fā)熱引起溫度升高伏蚊，筆者實測箱式變中溫度達60℃以上立轧，對電容器組正常運行不利。電容器組釆用熔斷器作短路及熱繼電器進行過載保護躏吊。因補償室內(nèi)溫度偏高氛改，常出現(xiàn)熱繼電器誤動，致電容器組控制接觸器失電,斷路跳閘比伏，補償電容器退出運行臊癞，致無功補償不足。
3 傳統(tǒng)解決措施
保留電容器組熔斷器的短路保護吸畸，退岀過載保護绣嫉，對熱繼電器控制回路常閉輔助觸點短接，防止因溫度高誤動翁脓。在低壓室補償電容器下方裝低噪聲軸流風(fēng)機普计，自動控制風(fēng)機，確保安全運作漫北。在感性負載集中處就地補償,或在箱式變附近加補償裝置迂唤。上述措施實施后，可以改善補償效果市贡，明顯提高功率因數(shù)革惊，使變壓器容量能得到充分利用。但實際上釆取以上解決問題的同時切果，實質(zhì)上箱式變本身的無功補償能力并沒有得到解決（如加裝設(shè)備）骏卿，同時帶來了高溫運行不可靠性因素，加快了電容的老化和衰減宰僧，加裝了設(shè)備等于擴大了投資材彪。因此，超越原來的解決方法琴儿，在傳統(tǒng)無功補償裝置的原理和產(chǎn)品上進行創(chuàng)新段化， 才是解決箱式變無功補償不足問題的根本。經(jīng)過研究人員和企業(yè)研發(fā)人員的共同努力造成，通過產(chǎn)品創(chuàng)新显熏， 一種全新的無功補償裝置——智能集成電力電容器應(yīng)運而生。智能集成電力電容器因為具有高度集成 而小型化晒屎、過零投切耗能低喘蟆、補償效果好等特點，從根本上解決了箱式變由于空間狹小鼓鲁、傳統(tǒng)接觸器投 切開關(guān)產(chǎn)生熱量大等問題蕴轨，使箱式變能安裝足夠容量的補償裝置港谊，解決無功補償不足的問題。
4 智能集成電力電容器
隨著微電子技術(shù)橙弱、數(shù)字控制技術(shù)及通信與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展和廣泛應(yīng)用歧寺，國外智能電器得到了長足的發(fā)展。電器向緊湊型傻椿、模塊化和組合化型式發(fā)展阅秀。智能化、集成化肤狞、網(wǎng)絡(luò)化京拣、可靠性、可用性货瘫、可維性帜猩、節(jié)能、環(huán)保和安全成為智能電器發(fā)展的主流鬓灼。智能集成電力電容器正是在智能電器總體發(fā)展柜架上開發(fā)出來的全新一代低壓無功補償裝置落六。它由智能測控模塊、晶閘管復(fù)合開關(guān)模塊枷瀑、線路保護模塊及電力電容器等組成，替代了原來由智能控制器浊丑、熔絲常枢、 復(fù)合開關(guān)或機械式接觸器、熱繼電器湖笨、低壓電力電容器及指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的成套自動無功補償裝置旗扑。改變了傳統(tǒng)無功補償裝 置落后的控制器技術(shù)和落后的機械式接觸器或機電一體化開關(guān)作為投切電容器的投切技術(shù)，改變了傳 統(tǒng)無功補償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式慈省，從而使新一代低壓無功補償設(shè)備具有補償效果更好臀防、功耗更低、體積更小边败、節(jié)約成本更多袱衷、使用更靈活、維護更方便笑窜、使用壽命更長及可靠性更高的特點致燥，適應(yīng)了現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆Ｖ悄芗呻娏﹄娙萜鞯脑砜驁D如圖1所示排截。
5 智能集成電力電容器在箱式變應(yīng)用的優(yōu)勢
智能集成電力電容器不僅具有智能化程度高嫌蚤、補償效果優(yōu)化(實現(xiàn)混合補償)、過零投切技術(shù)断傲，對箱式變來說主要是它具有高度集成小型化脱吱、能耗小等特點智政，滿足了箱式變無功補償裝置空間小的特點，應(yīng)用起來效果良好苦频，其優(yōu)勢如下清截。
（1）高度集成小型化，解決了因空間小補償不夠的問題锦售。由圖2莺肘、圖3及圖4可以直觀看到智能集成電力電容器與傳統(tǒng)無功補償設(shè)備的比較。與同容量的補償設(shè)備相比茉蔗，它占有空間不到原來的50%峭跺，接線節(jié)省80%。在箱式變中锚躺，原來同樣大小的空間新罗，可以布置2倍以上原傳統(tǒng)無功補償設(shè)備的容量，大大提高了箱式變的無功補償容量骄雇。
（2）低能耗训奢，解決了運行溫度高問題。常規(guī)補償裝置接通補償電路需要交流接觸器瑰侥，交流接觸器觸點需要電磁線圈保持饼暑，每只交流接觸器(按CJ19繼電器吸持容量計算)需消耗15W，一般每一路可接通 13kvar,相當(dāng)于近1kvar電容補償在開關(guān)上就要消耗1W多的電能洗做。而智能集成電力電容器釆用了磁保持繼電器弓叛，磁保持繼電器內(nèi)，銜鐵由永磁體吸持诚纸，電路接通后撰筷，不再消耗電能。箱式變空間小畦徘，又較密閉毕籽， 散熱條件差，由于原傳統(tǒng)無功補償設(shè)備使無功補償室溫度高井辆，發(fā)熱量大关筒，致使電容器運行條件差，易引 熱繼電器動作掘剪，使電容器退出運行平委；還使電容器運行條件差，造成電容使用壽命縮短夺谁。智能集成電力電容器因釆用磁保持繼電器廉赔，能耗低，無功補償室不會因此而溫升過高固荷，這樣就解決了原來電容器因溫度高退出運行祥怖、溫度高影響電容壽命等問題兴题。
（3）模塊化設(shè)計，安裝抽胁、檢修噩檬、擴容方便。由于箱式變空間狹小喜即，安裝和檢修箱式變非常困難肾轨，不便操作。智能集成電力電容器實現(xiàn)了標準化套芦、模塊化档徘， 取代了傳統(tǒng)的控制器、空氣開關(guān)短材、交流接觸器宝各、熱繼電器和電容器，將其合為一個整體搭独，組屏安裝的時候釆用積木堆積方式婴削。多臺電容器組屏安裝，生產(chǎn) 工時比傳統(tǒng)模式減少60%以上牙肝，同時減少80%連接線唉俗，減少80%的節(jié)點，柜內(nèi)簡潔配椭，在使用現(xiàn)場快速組裝互躬。產(chǎn)品體積小，接線簡單颂郎，隨著用電用戶電力負荷的增加，可以隨時增加電容器的數(shù)量容为，改變了常規(guī)模式因接線復(fù)雜乓序，一成不變的局限性，適應(yīng)企業(yè)發(fā)展的需要坎背，可以分期投資替劈。產(chǎn)品本身高智能化、使用傻瓜化得滤，安裝非常簡單娇建，易維護。若發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品面板上故障指示燈亮菊虏，只要拆下電容器厘举，用新的換上，如同更換電池一樣方便桦材。不需要電工屋赌，維修及時旦氓， 使補償效果大大提高，維護成本只有其他補償裝置的10%左右瓜坎。
6 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹
AZC/AZCL系列智能電力電容補償裝置是應(yīng)用于0.4kV汛刻、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損瞪歹、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補償設(shè)備瘾色。它由智能測控單元，晶閘管復(fù)合開關(guān)電路蛇热，線路保護單元梗爸，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構(gòu)成”疗欤可替代常規(guī)由熔絲喜鼓、復(fù)合開關(guān)或機械式接觸器、熱繼電器衔肢、低壓電力電容器庄岖、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動無功補償裝置。改變了傳統(tǒng)無功補償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式角骤，具有補償效果更好隅忿，體積更小，功耗更低邦尊，價格更廉背桐，節(jié)約成本更多，使用更加靈活蝉揍，維護更方便链峭，使用壽命更長，可靠性更高的特點又沾，適應(yīng)了現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆?/p>
（1）AZC系列智能電容器采用晶閘管復(fù)合開關(guān)投切弊仪，較佳投切點，實現(xiàn)無弧通斷巷科；完善的保護功能冠八，集成在一個模塊內(nèi)，安裝方便底靴。
AZC系列智能電容器選型：
（2）AZCL是在AZC基礎(chǔ)上串题，串接合適電抗率（7%適用于5/7次以上諧波環(huán)境，14%適用于3/5/7次以上諧波環(huán)境）的電抗贝崎，可有效解決諧波宽舱，避免諧振放大諧波，保護電容柜本身壽命还凸。
AZCL系列智能電容器選型：
上述兩種智能電容器采用LCD液晶顯示器捺再，可實時顯示三相母線電壓萌琉、三相母線電流、三相功率因數(shù)糜隶、頻率咧饭、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率会激、無功功率栏渺、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等電參量锐涯。通過內(nèi)部晶閘管復(fù)合開關(guān)電路磕诊，自動尋找較佳投入（切除）點，實現(xiàn)無弧通斷纹腌；保證過零投切霎终，無涌流、觸點不燒結(jié)升薯、微能耗莱褒、無諧波；同時具有抗干擾涎劈、防雷擊和電源缺相广凸、空載跳閘的保護功能，特別適用于無功補償時切換電容器蛛枚，不需加裝散熱器谅海。
7 總結(jié)
該產(chǎn)品在某電力系統(tǒng)多臺箱式變檢修中采用，安裝方便蹦浦，運行可靠扭吁，補償效果好，得到安裝人員和用戶的好評跃恍。在新項目箱式變的設(shè)計中也已被多家設(shè)計單位釆用欠杀，尤其在美式箱變中，其優(yōu)勢更加突出爸备。