电容器组混合补偿原理

共补与分补，简单说，是指补偿装置中，投切的是三相电容器还是单相电容器。传统的接触器，是三相一起动作的，就是说，吸合时，三相都吸合，断开时，三相都断开。这样投切的电容器是三相电容器，对三相电路同时做补偿，我们称之为：“共补”，或者“合补”。由于电网中常常有一些特别的设备，他们工作时会造成三相不平衡。比如用380V的单相电焊机，它用两个线电压来工作，另外一相就没有用到，这样就造成三相不平衡了。这时如果要补偿，只能补两相，否则又会造成无功也不平衡。为了解决这个问题，一些新的投切开关，比如：复合开关、可控硅模块，等等，就可以对A、B、C相各自独立地工作，哪相需要投切，就投切哪相。这种对单相做作补偿的，就叫“分补”。共补的优点：控制简单，价格低廉，可靠性好，检修维护方便。对补偿控制器要求低。共补的不足：在三相不平衡的场合，无法补偿，或者越补越不平衡。分补的优点：能对付不平衡的场合，补偿精度高。分补的不足：价格贵，控制复杂，线路复杂。检修维护难度大。对补偿控制器要求高。分补每一组ABC电容，需要三条控制线。共补每一组电容，只需要一条控制线。共补与分补的路数分配，要按照实际需要来做。根据以往的经验，如果用电的平衡度比较好，不平衡度最大的不超过15%，基本没有必要用分补。原因是供电局考核的是平均功率因数，15%以内的不平衡度，共补平均以后很容易达标。不平衡度：是在三相中，电流最大一相的电流，减去电流最小的一相的电流，除该相最小的电流。 如果不平衡度较高，就要采用分补了。 分补容量的确定：通常采用不平衡度来确定分补的容量。比如总容量是420Kvar,最大不平衡度为20%，那么分补的容量应该接近20%左右。即：420×20%＝84KVar 分补的路数确定：分补路数不宜多，因为补偿器的输出路数是有限的。按上例：可以这样：共补：每相35Kvar,35×10路=350Kvar分补：每相2路×11Kvar，分补共6路。总的就是16路 。总共补偿量：350+6×11＝416Kva,约等于420Kvar。
补偿器的输出路数 zyw系列低压动态补偿柜
三相共补：三相同时投入电网，电容是多少就全部投入到三相中，比如30kvar就全部投进三相中！取一相电流！
单相分补：采用Y型接法，根据每相功率因数的不同有选相，比如18kvar的电容就投入6kvar(单相电容的其中一相电容量)到其中的一相中,可以全投！主要适用于三相负载不平衡系统。取样电流要取三相！
2) 补偿与控制方式
常用补偿的方法：一种是集中补偿(补偿电容集中安装于变电所或配电室，便于集中管理);一种是集中与分散补偿相结合(补偿电容一部分安装于变电所，另一部分安装于感性负载较大的部门或车间。这种方法灵活机动，便于调节，且可降低企业内供、配电线路的损耗。
补偿常用控制方式：
以单片机为主控单元的电压无功控制系统得到很大发展，但单片机抗干扰能力较差，在中、高压无功补偿领域的可靠性不易保证。另一方面电压等级越高的变电站其辐射范围也越大，故障的波及面也大，因此系统对它的控制能力、通信能力要求也更高。
无功补偿的基本原理
电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能,只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流滞后于电压90°.而电流在电容元件中作功时,电流超前电压90°.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180°.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小。
配电系统现行负荷和非线性负荷占总负荷比例，根据比例确定补偿方案。
3、无功需求
配电系统中如果感性负荷比例大则无功需求大，补偿容量应增大。
4、符合变化情况
配电系统中若静态负荷多，则采用静态补偿，若频繁变化负荷多则采用动态跟踪补偿较合适。
5、三相平衡性
配电系统中若三相负荷平衡则采用三相共补，若三相负荷不平衡则采用分相补偿或混合补偿。
无功补偿的节电原理
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，这就是无功补偿。在小系统中，通过恰当的无功补偿方法还可以调整三相不平衡电流。按照定理：在相与相之间跨接的电感或者电容可以在相间转移有功电流。因此，对于三相电流不平衡的系统，只要恰当地在各相与相之间以及各相与零线之间接入不同容量的电容器，不但可以将各相的功率因数均补偿至1，而且可以使各相的有功电流达到平衡状态。
根据用电设备负载的情况，测算出补偿电容容量，选用合适的无功补偿装置，并利用交流接触器进行分级手动投切电容。这种控制方式显然不能满足自动化工业控制的要求。
由分立元件组装的自动控制设备，这种产品元件繁多，设备笨重庞大，线路复杂，可靠性差，出现故障时维修难度大。有的使用单位由于设备无法修复，只好人工手动来进行控制，在科学技术迅速发展，集成电路、微电子技术已经普及的今天，这种状况已远远不能适应现代化生产的要求。
⑶降低线损。
? 控制电容器投切的器件
控制电容器投切的器件主要有投切电容器专用接触器、复合开关、同步开关和晶闸管。
? 应用选型需要考虑的因素
1、谐波含量及分布
配电系统可能产生的电流谐波次数与幅值及电压谐波总畸变率，根据谐波含量确认补偿方案。
2、负荷类型
1) 补偿原理
实际工程中大多数为感性负载，其功率因数都比较低，感性负载并联电容器是提高功率因数的主要方法之一。
感性负载的电流超前于电源电压，而容性负载的电流滞后于电源电压，所以超前电流与滞后电流的可以互补,从电容并联点之前的电源(或电网)吸收的无功功率减少了,也就是电容性负荷的无功功率补偿了电感性负荷的无功功率。当电网容量一定时,使无功功率减少,从而可大大提高功率因数。
Q/GDW 614-2011 农网智能型低压配电箱功能规范和技术条件
Q/GDW 615-2011 农网智能配变终端功能规范和技术条件
智能调控终端
8 强迫风冷系统
采用欧姆龙温控器控制散热风扇强迫风冷，自动监测运行，高温时自启动，
低温时处于休眠状态。
电容补偿过程中的共补的意思是无功集中补偿，提高低压电网的功率因数。分补的意思是：在各个动力线回路中分加入无功补偿装置，提高分支线路的功率因数。也可以说是就地补偿。共补控制器不能用做三相分补控制器使用。1、取样上区别一般三相分补的控制器需要取三个电流信号和三个电压信号，带零线。能检测每一相的功率因数，依此来判断哪一相所缺的无功是多少。共补控制器取样一般取一相电流，另外两相的电压。（三相平衡，检测一路功率因数就可以满足要求了）2、参数设置区别能进行分相补偿的控制器，有设置分补的电容的容量，也有设置共补的容量而共补的只能设置共补的电容容量3.控制器输出不一样分补的控制器，每一相电容都需要一路输出，ABC三相就需要三路输出。根据检测每一相的功率因数来分别投切其中的几相。共补的控制器。每三相电容用一路输出点就可以了，一路输出投切三相电容。
无功补偿的精度跟电容器的组数和容量的大小有着非常大的关系，总容量不变的时，组数越多，单台电容容量越小以及采用不同容量的电容组合起来使用的补偿效果最好。当采用无功功率控制模式时，控制器会根据电网中无功功率的大小，来自动选择最合适的电容器组工作，有效避免投切振荡等不良现象的发生。在后面章节里会做详细的举例说明。
? 具体实现方式
把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿。
? 无功补偿的意义
⑴补偿无功功率，可以增加电网中有功功率的比例常数。
⑵减少发、供电设备的设计容量，减少投资，例如当功率因数cosΦ=0.8增加到cosΦ=0.95时，装1Kvar电容器可节省设备容量0.52KW;反之，增加0.52KW对原有设备而言，相当于增大了发、供电设备容量。因此，对新建、改建工程，应充分考虑无功补偿，便可以减少设计容量，从而减少投资。
TBBW无功补偿装置（简称补偿装置）属于节能型产品，主要由电力电容器组及开关等配套设备组成的，并联连接于工频交流电力系统中用来改善功率因数、降低线路损耗的装置。
一、TBBW无功补偿装置工作原理和性能
无功补偿装置的主要工作原理就是，以无功补偿控制器为核心控制器件，它根据取样的电压、电流信号计算出电网当前的功率因数值，以及无功功率的大小，再根据得来的数据依据不同的控制方式来控制电容器组的工作和退出。控制方式一般分为功率因数型、无功功率型及功率因数+无功功率复合型三种。三种方式以功率因数+无功功率模式的控制精度最高。相同的负载情况下，功率因数越低，无功功率也越大。无功功率主要来自于像电动机等感性负载，特别是在空载的时候功率因数会非常低，这时候就必须利用并联电容器工作时产生的容性无功功率对线路中存在的感性无功功率进行补偿，以达到提高功率因数、提高变压器负载能力的目的。
分补采用的补偿控制器必须取样三相电流，而共补只需取样其中一相电流。
绝大多数三相平衡的系统均采用共补，少数的负载不平衡系统采用分补，比如照明系统，存在一定单相电机或者单相电焊机的系统。
电容柜自动运行的投切方式：三相均满足投入条件时，优先投共补电容，后根据每相投入条件，投分相电容
共补控制器不能用做三相分补控制器使用。1、取样上区别一般三相分补的控制器需要取三个电流信号和三个电压信号，带零线。能检测每一相的功率因数，依此来判断哪一相所缺的无功是多少。共补控制器取样一般取一相电流，另外两相的电压。（三相平衡，检测一路功率因数就可以满足要求了）2、参数设置区别能进行分相补偿的控制器，有设置分补的电容的容量，也有设置共补的容量而共补的只能设置共补的电容容量3.控制器输出不一样分补的控制器，每一相电容都需要一路输出，ABC三相就需要三路输出。根据检测每一相的功率因数来分别投切其中的几相。共补的控制器。每三相电容用一路输出点就可以了，一路输出投切三相电容。
本装置过载保护采用DZ47小型断路器和TGR36热继电器作为保护元件，当线路中电流过载时，断路器会断开切换接触器及电容器组元件的电源，避免引起更大的故障。
二、无功补偿装置的作用
交流异步电机在工业与民用建筑系统中应用广泛。在民用范围中运行机械多为连续运行，不调速，操作不频繁的场合，如风机、水泵、冷冻机多为结构简单，易维护的异步电动机。在工矿企业中，不少电动机负荷率低，经常处于轻载或空载状态，功率因数普遍不高。负荷率低，则功率因数愈低，无功功率相对于有功功率的百分比更大，显著地浪费电能。因此对异步电动机采用无功功率补偿以提高功率因数，节约电能，减少运行费用，提高电能质量，符合我国节约能源的国策，同时亦给企业带来经济效益。无功补偿装置属于节能产品，主要作用就是降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率和供电环境。
5.采用ZRWKG型高压无功补偿控制器自动控制电容器的投切，自动化程度高，测量、显示、控制、通信功能齐全，可根据无功功率投切电容器组，自动补偿负荷无功功率，无需人工干预，功率因数在0.95以上，在外部故障或停电自动退出，送电后自动回复运行
6采用ZRDRQBH微机保护单元对装置进行保护，具有两相电流差动保护和开口三角保护功能，每组电容器故障时微机保护单元切除并闭锁该组电容器，其他电容器组正常运行