（广西送变电勘察设计有限公司 广西南宁）
摘要：无功补偿装置又称无功功率补偿，其作用主要在于提高电力供电系统中的电网功率因数，实现降低供电变压器和输送线路的基本损耗，促使供电效率得以提高，从而改善供电环境。由此可见，无功补偿装置在整个电力供电系统中具有重要意义。选择合适的无功补偿装置保护方式，是高效发挥无功补偿装置作用的保障，因此，相关技术人员必须合理选择无功补偿装置保护方式，充分发挥其优势。本文笔者将从无功补偿的工作原理为出发点，简述无功补偿装置的主回路构成部分，探究无功补偿装置的保护方式，以供相关人士参考。
关键词：无功补偿装置 保护方式 主回路构成
一、前言
无功功率以感性负载的方式存在，即使负载为容性负载，也会存在无功功率，但由于生活中与感性负载接触较多，较少关注容性负载。仅仅只有纯电阻性负载不存在无功功率，其功率因素为1。为实现无功功率损耗降低，达到功率因素的提高，常安置无功补偿装置于受电端，从而减少无功功率的负荷损耗，保证功率因素得以提高，达到线路损耗降低的效果。
二、简述无功补偿装置以及无功补偿的工作原理
有功功率和无功功率是电源供给负载的两种形式。无功功率并非无用功率，其有存在的价值和意义。例如，电动机的转子磁场通过无功功率得以建立。变压器借助无功功率实现变压器在一次线圈中产生磁场，二次线圈中感应电压。因此，可见无功功率的重要性。
无功补偿装置是改善电能质量的装置，其涉及面较广泛。其中无功补偿技术经历了同步调相机、开关投切固定电容、静止无功补偿器、静止无功发生器几个发展阶段。在科学技术的不断发展之下，无功补偿装置得到较大发展，充分发挥其优势，实现改善电能质量的目的，促进了相关产业的发展。
无功补偿的工作原理：通过连接具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷，使其处于同一电路，实现能量之间的相互交换，达到容性负荷输出的无功功率补偿补给感性负荷所需无功功率。
三、分析无功补偿装置主回路构成要素
如图一所示，其为较典型的无功补偿装置电路图，由于用户需求不同，设计不同，使得其存在细微的差别，但其基本构成原理不会存在较大差异。
第一，电源引进：这一部分较稳定，不存在较大的变化，其主要作用在于连接和断开电网。但需注意的是，必须以额定工作电流为依据，应处于所有电容额定电流之和之上或相等，为保障工作的可靠性，应预留合适的裕度。
第二，保护部分：是这个环节的重要组成部分，其方式多种多样。
第三，投切部分：其目的在于提高投切速度，保证投切效率，确保功率因数与之对应。其主要方式包括机电开关方式、电力电子开关方式、复合式开关方式。
第四，补偿部分：由于以感性负载为主，其补偿部分主要是针对感性负载而言，自愈式并联电容器是主要方式之一。其中电容器以采用千式电力电容器为主，较少采用油浸式电容器。一般而言，电容器可分为三相和单相结构，“”和“Y”型是主要的连接方式。
第五，投切控制部分：目前，市场上以电子式产品控制器为主，其工作原理为借助电网，达到检测信息的目的，在信息比较、分析、计算的基础上，设置投切命令，促使投切开关运行工作。其中，控制器一般采用无功因数、无功电流、无功功率以及无功电流控制等方式进行控制。
四、无功补偿装置的保护方式探究
（一）分相差压保护
第一，简要介绍分相差压保护的原理：分相差压保护，即差压保护，取同一电容器上下两段的电压，需注意的是必须保持两段电容值相同，通过电线圈，将上下电压直接送至差压继电器，电压会随着上下段电容值的变化而发生变化，从而产生差压。换言之，在检测电容器两串联段间的电压基础上，将其进行比较。若设备正常，上下段电容值相同，且两放电线圈承受的电压相同，此时差压值为0。若某处发生故障，则会导致上、下两段的电容值产生变化，从而产生差压。
第二，保护接线介绍：一般而言，集合式电容器的每相组合是m并联n串，在此基础上，将每一相分为上、下两段，在每段上接入电线圈，且保持两段的电线圈的变比一致，在二次线圈反极性串联基础上，接入电压继电器，从而构成差压保护装置。
第三，优、缺点分析：优点，该类接线方式不会受到三相电压的不平衡和单相接地故障的影响，发生故障时会采取分相动作，是运用较广泛的一种无功补偿装置保护方式。缺点：如果某相的两处串联段的电容器同时发生故障，且发生故障的台数一致，此类接线方式不能较好的反映。简言之，差压保护难以有效保护上下段对称故障，存在一定的保护死区。
第四，整定计算方式：差动电压定值是根据部分单台的电容器经切除或击穿之后，其余电容器电压承受不能长期超过1.1倍的额定电压原则整定数，还应采取相关措施避免不平衡差电压，其中动作时的整定值一般为0.1至0.2之间。
（二）不平衡保护
第一，不平衡保护原理分析：是对电容器组内部不平衡现象的反映。在正常情况下，三相电压保持平衡，放电TV开口处的电压值为0，当内部元件受到损坏时，将导致三相电容出现不平衡状态，引起三相电压器的端电压不对称，从而零序电压出现至放电TV开口处。
第二，优、缺点介绍：在不平衡电压保护前提下，其无需设置专用的电压互感器，具有灵敏性较高的特点，但系统电压的不平衡会对其造成较大影响。
未设置单台熔断保护的电容器组计算方式：
小结
本文笔者从无功补偿的基本工作原理为出发点，简要分析无功补偿装置主回路构成要素，对无功补偿装置的保护方式进行探究。
总而言之，无功补偿装置影响着整个电力系统的安全和正常运行，必须有效解决相关问题，促使功率因素得以提高，电能质量得以优化，达到降低线路损耗的目的。为保障无功功率装置的工作效率，通过无保护形式、热继电器保护、电子式保护继电器、熔断器保护、小型断路器保护以及相关的有效保护方式，达到保护效果，提高保护质量，维护电路系统稳定。
参考文献
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论文作者:蒙伟莉
论文发表刊物:《电力设备》2015年第11期供稿
论文发表时间:2016/4/29
标签：功率论文; 装置论文; 方式论文; 电容器论文; 电压论文; 负载论文; 不平衡论文; 《电力设备》2015年第11期供稿论文;