电容补偿的工作原理

摘要随着国家经济的发展，工业用电量和城市居民用电量都快速增长。但许多三相和单相电感性负荷，因其自身功率因数较低，在电网中滞后无功功率的比重较大。为保证降低电网中的无功功率，提高功率因数，保证有功功率的充分利用，提高系统的供电效率和电压质量，减少线路损耗，降低配电线路的成本，节约电能，通常在低压供配电系统中装设电容无功补偿装置。

电容补偿就是无功补偿或者功率因数补偿。电力系统的用电设备在使用时会产生无功功率，而且通常是电感性的，它会使电源的容量使用效率降低，而通过在系统中适当地增加电容的方式就可以得以改善。 电力电容补偿也称功率因数补偿！（电压补偿，电流补偿，相位补偿的综合）

工作原理是：

1，电容在交流电路里可将电压维持在较高的平均值！（近峰值）。（高充低放），可改善增加电路电压的稳定性！

2，对大电流负载的突发启动给予电流补偿！电力补偿电容组可提供巨大的瞬间电流！可减少对电网的冲击！

3，电路里大量的感性负载会使电网的相位产生偏差，（感性元件会使交流电流相位滞后，电压相位超前90度！）。而电容在电路里的特性与电感正好相反，起补偿作用。

电容柜切断电容后，电容内部仍带有大量电荷，未释放完时再次投入，残余电荷会使电容产生的峰值电压最高达额定电压两倍，对电气设备和电容器本身产生非常严重的危害。

我们设计电容柜时都装有放电装置，电容器内的残留电压在电容器切断30s内降至50V以下。 为了减少正常运行过程中在放电电阻中的电能损耗，放电电阻的电能损耗不应超过1W（电网在额定电压时）。电压问题 当用电场所处于低负载时，电力电容器的补偿容量就会过大，使母线电压升高，而电容实际补偿容量和实际电压的平方成正比，电压升高会使补偿容量进一步增大，反过来又会使电压再升高，就会导致变压器，电动机等电气设备损耗增大，并影响使用寿命。

通常是采用过电压保护或避雷器来对电容实施保护，其缺点是由于受器件本身的灵敏度影响，保护往往不够及时，无功功率补偿电容柜可通过控制器设定过压保护值，不仅更贴近用户实际情况，而且反应速度快，可有效保电容器，提高电容柜使用寿命。谐波问题 谐波电流叠加在电容器的基波电流上使电容电流有效值增大，谐波电压叠加在电容器的基波电压上使电容电压峰值增大，极易造成电容器损坏。

而且并联电容器对谐波有放大作用，严重时会破坏电网正常运行。通常给并联电容串接一定的电抗器，改变系统阻抗的谐振点。涌流问题 电容投入时一般会产生涌流，过大的涌流会使电容器温度升高，影响电容器的使用寿命，特别在投切较为频繁的场所，电容器的寿命会明显缩短。

一般采用串联电抗器的办法，低压也可采用电容器专用接触器，大多数情况可以满足需要原理在实际电力系统中，大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路，其电压与电流的相位差较大，功率因数较低。并联电容器后，电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使电感电流减小，总电流随之减小，电压与电流的相位差变小，使功率因数提高。

电力电容器的共补跟分补有什么区别

共补是三相同时补偿，分补是对单相个别补偿。

共补适用于三相的功率因数相差不大的情况， 分补适用于三相不平衡比较严重的情况。

实际上在三相不平衡的情况下，也是共补和分补都有， 比分说三相的功率因数分别为0.53，0.67，0.71， 那么，在0.71以上这部分，可以通过共补解决，另外 两相其他部分所需要的无功就通过分补来补偿。

原因吗？当然是为了节约成本。

GWB-Z型高压无功自动补偿装置，适用于6KV、10KV的大中型工矿企业等负荷波动较大、功 率因数需经常调节的变电站配电系统。本装置是根据系统电压和无功缺额等因素，通过综 合测算，自动投切电容器组，以提高电压质量、改善功率因数及减少线损。本装置适用于 无人值守变电站和谐波电压、谐波电流满足国际GB/T14549-93规定允许值的场合。如现场 谐波条件超标，可根据情况配备1%-13%的电抗以抗拒谐波进入补偿设备

结构及基本工作原理

GWB-Z型高压无功自动补偿装置，由控制器、高压真空开关或真空接触器、高压电容器组 、电抗器、放电线圈、避雷器和一些必要的保护辅助设备组成。GWB-Z型数字式高压无功 自动补偿控制器是根据九区图结合模糊控制原理、按电压优先和负荷无功功率以及投切次 数限量等要求决定是否投切电容器组，使母线电压始终处于标准范围内，确保不过补最大限度减少损耗。在电压允许的范围内依据负荷的无功要求将电容器组一次投切到位。在投 入电容器之前预算电压升高量，如果超标则降低容量投入或不投入。异常情况时控制器发 出指令退出所有电容器组，同时发出声光报警。故障排除后，手动解除报警才能再次投入 自动工作方式。

技术特征

1、电压优先

按电压质量要求自动投切电容器，电压超出最高设定值时，逐步切除电容器组，直到电压 合格为止。电压低于最低设定值时，在保证不过载的条件下逐步投入电容器组，使母线电 压始终处于规定范围。

2、无功自动补偿功能

在电压优先原则下，依据负荷无功功率大小自动投切电容器组，使系统始终处于无功损耗 最小状态。

3、智能控制功能

自动发出动作指令前首先探询动作后可能出现的所有超限定值，减少动作次数。

4、异常报警功能

当电容器控制回路继保动作拒动和控制器则自动闭锁改组电容器的自动控制。

5、模糊控制功能

当系统处于电压合格范围的高端且在某特定环境时如何实施综控原则是该系列产品设计的 难点，由于现场诸多因素（如配置环境、受电状况、动作时间、用户对动作次数的限制等 ）而引起的频繁动作是用户最为担忧的，应用模糊控制正是考虑了以上诸多因素使这一“ 盲区”得到合理解决。

6、综合保护功能

每套装置有开关保护（选配），过压、失压、过流（短路）和零序继电保护、双星形不平 衡保护、熔断器过流保护、氧化锌避雷器、接地保护、速断保护等。