（中国飞机强度研究所 陕西西安 710065）
摘要：本文对10KV高压设备和高压电容器柜二线路进行详细分析，并设计相应的补偿电路。
关键词：无功补偿 高压电容器
一、安全性分析
10KV配电室成套无功补偿装置是为补偿空压机这一高压回路功率因数过低设计所用，此外，当厂区供电系统功率因数过低时，该无功补偿装置也会对厂区供电系统功率因数起到补偿作用。随着厂区负荷的不断增加，即无功功率也会持续的增加，功率因数会在时段性上表现的比较低，投上无功补偿装置显得尤为重要。
当空压机一台或几台运行后，自动投入无功补偿装置，功率因数低会得到改善，局部功率因数的提高，对厂区供电系统功率因数的提高起到积极的作用，首先供电质量会增加，用电更加稳定安全可靠，其次用户功率因数的提高会降低电费支出，有降本增效的作用，功率因数的提高也是供电局所希望看到的，对整个供电系统网络也是有好处的。
下图为107#10KV系统主接线图，无功补偿装置手动刀闸处在合闸状态，当空压机出线柜真空接触器合闸，利用空压机与电容器出线柜二次线路的连接，电容器出线柜真空断路器会自动投入；当空压机出线柜真空接触器分闸，利用空压机与电容器出线柜二次线路的连接，电容器出线柜真空断路器会自动切除。
经检查，电容器出线柜真空断路器额定电流为1250A，短路开断电流为31.5KA，150KVAR无功补偿装置额定电流为8.7A，熔断器熔断电流为10A>8.7A，电容器涌流最大达到额定电流50倍，即8.7A×50=435A<1250A，均符合要求。无功补偿装置切除后，电容器与电压互感器并联，经过2至3分钟，电容器与电压互感器形成回路，电量会全部释放。
ZA63A型户内高压真空断路器合、分闸电磁铁设计通电时间都很短，长时间通电可能损坏电磁铁线圈，所以在合、分闸后应很快去掉加在电磁铁线圈上的电压，因此设计图4、图5合分闸电路，它们的作用就相当于转换开关SA就地合、分闸功能，所以将辅助触点KT1、KT4与转换开关SA并联在一起形成直流220V合分闸控制回路。KT1、KT2、KT3、KT4均为通电延时继电器，KT1、KT4通电延时1S，KT2、KT3通电延时2S。
当中间接触器K1线圈通电，即空压机启动时，K1常开触点闭合，中间微型继电器K线圈通电，K常开触点闭合时，KT1、KT2线圈通电，1S后，KT1常开触点闭合，真空断路器合闸线圈HC通电闭合，无功补偿成套装置投入运行，2S后，KT2常闭触点断开，KT1线圈断电，KT1常开触点打开，真空断路器合闸线圈HC断电。也就是说，KT1时间设定值意义是合闸线圈开始通电与空压机启动运行的时间差，在这里我们设置为1S，可以设置为0S（同步运行，但时间继电器和真空开关都是机械，存在时间差，空压机和电容器柜实际启动运行会有先后顺序），KT2时间设定值意义是合闸线圈通电时间。
同样，当中间接触器线圈K1断电，即空压机停止运行时，K1常开触点打开，中间微型继电器K线圈断电，K常闭触点闭合时，KT3、KT4线圈通电，1S后，KT4常开触点闭合，真空断路器分闸线圈TQ通电闭合，无功成套补偿装置切除停止运行，2S后，KT3常闭触点断开，KT4线圈断电，KT4常开触点打开，真空断路器分闸线圈TQ断电。也就是说，KT3时间设定值意义是分闸线圈开始通电与空压机停止运行的时间差，可以设置为0S，KT4时间设定值意义是分闸线圈通电时间。
现场就地操作的万能转换开关SA1、6接线端子是共用端，2接线端子是合闸端，10接线端子是分闸端。当2端与1、6共用端接触时，断路器合闸，当10端与1、6共用端接触时，断路器分闸。
注：1、图4、5、6AC220V电压取自高压电容器出线柜二次回路电源
2、K1为空压机二次回路中间接触器，K为微型继电器，图4、5、6回路装设在高压电容器二次回路柜内。
此次改造是利用现有的高压电容补偿柜来实现功能的，自动投切节省人力，且效果由于手动投切。投入运行后不仅提高回路功率因数偏低的问题（由0.74提高到0.99），也提高了厂区供电网络的功率因数。
参考文献：
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[3]邹地长，陈卸水，李人才.浅析无功补偿技术在电气自动化中的应用[J].通讯世界，2015（04）.
论文作者:张顺利
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/21
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