智能電力電容器有效提升功率因數(shù)，降低用電成本

摘要：智能電力電容器是低壓配電系統(tǒng)中用于節(jié)能、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。它由智能測(cè)控單元、投切開(kāi)關(guān)、線路保護(hù)單元、低壓電力電容器等構(gòu)成，改變了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式，適應(yīng)了現(xiàn)代電網(wǎng)對(duì)無(wú)功補(bǔ)償?shù)母咭蟆?br />關(guān)鍵詞：智能電容；功率因數(shù)；無(wú)功補(bǔ)償；低壓配電系統(tǒng)；力調(diào)電費(fèi)
一、背景
在交流電網(wǎng)中，電源輸出的功率可分為兩部分，有功功率和無(wú)功功率。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率，這些電能被轉(zhuǎn)化成機(jī)械能、光能、熱能和化學(xué)能，負(fù)載對(duì)外做了多少功就需要多少有功電量，量化為每月的用電度數(shù)或千瓦時(shí)。無(wú)功功率主要為變壓器、電機(jī)等電力輸送、用電設(shè)備工作時(shí)建立交變磁場(chǎng)提供能量，這部分功率不被消耗，它的存在保證了用電設(shè)備對(duì)外做功的能力，并不是無(wú)用的、可有可無(wú)的。
功率因數(shù)是指交流電路有功功率對(duì)視在功率的比值。用戶電器設(shè)備在一定電壓和功率下，該值越高效益越好，發(fā)電設(shè)備越能充分利用。功率因數(shù)越低，電力系統(tǒng)對(duì)外做功能力越弱，變壓器利用率越低，線路損耗越大，電網(wǎng)效率越低。功率因數(shù)低還會(huì)導(dǎo)致力調(diào)電費(fèi)罰款，增加用電成本。
因?yàn)殡娏ο到y(tǒng)中的負(fù)載絕大部分為感性負(fù)載，通常從發(fā)電機(jī)和高壓輸電線供給的無(wú)功功率，遠(yuǎn)遠(yuǎn)滿足不了負(fù)荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設(shè)置一些無(wú)功補(bǔ)償裝置來(lái)補(bǔ)充無(wú)功功率，以保證用戶對(duì)無(wú)功功率的需要，這樣用電設(shè)備才能在額定電壓下工作。所以用智能電力電容器來(lái)補(bǔ)償感性無(wú)功，提高功率因數(shù)，提高變壓器的利用率，穩(wěn)定電壓，減少線損，直接降低電能損耗，又可以避免力調(diào)電費(fèi)罰款。
二、產(chǎn)品發(fā)展
常見(jiàn)的無(wú)功補(bǔ)償柜是分立元件方案，由電力電容器、電抗器、投切開(kāi)關(guān)、補(bǔ)償控制器等組成，都是一個(gè)個(gè)獨(dú)立的個(gè)體，分別安裝在電容柜的不同位置，把它們連接起來(lái)組成一套完整的無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。
但是這種傳統(tǒng)補(bǔ)償柜在應(yīng)用的時(shí)候，就有以下不便因素：
1、電容補(bǔ)償?shù)臓顟B(tài)我們無(wú)法得知，沒(méi)有診斷監(jiān)測(cè)功能；故障了？不知道；故障在哪？也不知道；超溫鼓包了？不知道！
2、柜內(nèi)元器件太多，勢(shì)必帶來(lái)接線難度，加大維護(hù)復(fù)雜程度，太不便了；柜內(nèi)一旦出現(xiàn)問(wèn)題，甲方非專業(yè)出身電工都無(wú)法定位和排除故障！
歸根結(jié)底就是—不智能！

因此，智能電力電容補(bǔ)償柜才應(yīng)運(yùn)而生。

它的核心原件在于智能電力電容補(bǔ)償裝置—集成了智能測(cè)控單元、投切開(kāi)關(guān)、線路保護(hù)單元、低壓電力電容器等，改變了傳統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償裝置體積龐大和笨重的結(jié)構(gòu)模式。由智能電容器組成的無(wú)功補(bǔ)償柜更智能、安全。
低壓智能電力電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備。

三、產(chǎn)品介紹
1、概述
AZC／AZCL系列智能電容器通過(guò)內(nèi)部晶閘管復(fù)合開(kāi)關(guān)電路，自動(dòng)尋找較佳投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)無(wú)弧通斷；保證過(guò)零投切，無(wú)涌流、觸點(diǎn)不燒結(jié)、微能耗、無(wú)諧波；同時(shí)具有抗干擾、防雷擊和電源缺相、空載跳閘的保護(hù)功能，特別適用于無(wú)功補(bǔ)償時(shí)切換電容器，不需加裝散熱器。
該系列智能電容器采用LCD液晶顯示器，可實(shí)時(shí)顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無(wú)功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等電參量。  
2、產(chǎn)品實(shí)物展示

3、電氣和結(jié)構(gòu)參數(shù)
1）AZC系列

主要電氣參數(shù)：

主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：

2）AZCL系列

主要電氣參數(shù)：

 主要結(jié)構(gòu)參數(shù)：

四、工業(yè)應(yīng)用案例
山東泰安某鍛壓工控技術(shù)有限公司，由于大量電機(jī)等感性負(fù)載較多，造成電網(wǎng)功率因數(shù)不達(dá)標(biāo)，經(jīng)我公司技術(shù)人員現(xiàn)場(chǎng)勘查和計(jì)算，確定要增設(shè)裝機(jī)容量達(dá)600kvar無(wú)功補(bǔ)償。但因?qū)嶋H現(xiàn)場(chǎng)空間狹小，普通電容方案空間不允許，改造困難。在我司工作人員的推薦下，采用了智能電容（內(nèi)置7%電抗，可以解決5次以上諧波的干擾）的配置方案，節(jié)省了空間，還達(dá)到了滿意的補(bǔ)償效果。
配置方案：共補(bǔ)600kvar = 共補(bǔ)50kvar * 12
柜體尺寸：1200（W）*2100（H）*800（D）
智能電容主要器件選型表：

五、結(jié)束語(yǔ)
綜上所述，電網(wǎng)無(wú)功補(bǔ)償是一項(xiàng)建設(shè)性的技術(shù)措施，對(duì)電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有重要作用。電網(wǎng)和負(fù)載的特點(diǎn)選擇合理的補(bǔ)償方式是有效補(bǔ)償?shù)年P(guān)鍵。
智能電容具有補(bǔ)償效果更好，體積更小，功耗更低，價(jià)格更廉，節(jié)約成本更多，使用更加靈活，維護(hù)更方便，使用壽命更長(zhǎng)，可靠性更高等特點(diǎn)，保證了設(shè)備壽命和無(wú)功補(bǔ)償?shù)难a(bǔ)償效果，為客戶創(chuàng)造價(jià)值。
【參考文獻(xiàn)】
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用手冊(cè).2019.11版