摘要：在社会经济的快速发展下，电力市场需求旺盛，极大促进了电力系统建设与发展。低压配电系统运行中因各种因素的影响会产生无功功率，为确保低压配电系统稳定运行，在低压配电系统当中加装电容器柜很有必要，通过电容器柜对无功功率进行补偿，实现电能节约的目的。文章首先论述了加装电容器柜的必要性，进而就电容器柜相关问题加以分析。
关键词：低压配电；电容器柜；应用分析
近些年来，我国国民经济飞速发展，人们的生活水平也在不断提高，特别是工业集聚区、高档办公楼、商务酒店等大型建筑的兴建使得用电量急剧地增长。这些建筑内使用的电气负荷大多都是感性负荷，由于其功率因素比较低，在低压配电系统中的无功功率占的比重较大，为了降低低压配电系统中的无功功率，提高相应的功率因素，确保有用功得到充分利用，一般都会在低压配电系统中加装电容器柜对无用功进行补偿。
一、低压配电系统加装电容器柜的必要性
在电网运行过程中，无功自动补偿按其性质可以分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。其中，三相电容自动补偿主要在三相负载平衡配电系统中使用，这主要是因为三相回路相对平衡，各个回路中的无功电流都是相同的，因此，在利用电容器柜进行无功补偿时，当三相保持一致时，就可以保证三相电压的配电质量，并且三相电容自动补偿主要应用于使用三相电气设备较多的厂矿企业。由于民用建筑中使用较多的是单相感性负荷，特别是照明和暖通空调等电气设备负荷变化的随机性比较大，容易导致三相荷载的不平衡，特别是在低压配电系统中这种不平衡尤为明显。由于补偿无功功率的取样信号主要取自三相中的任意一相，那么就会使得另外两相荷载过补偿或者是欠补偿，一旦发生过补偿现象，那么就会使得过补偿相的电压明显升高，导致控制和保护元器件等电气设备由于过电压而损坏；而发生欠补偿时，补偿相线路中的电流会不断地增大，线路和断路器等电气设备则会由于电流的瞬间升高而发生过热现象，情况严重时还会烧坏电气设备。在上述情况下，利用传统的补偿方式不但不能实现节能的目的，反而会造成更大的电力浪费，并且不能够对无功进行有效的补偿，由此不难发现，低压配电系统中产生的过补偿和欠补偿等不良现象会严重危害整个电网的安全运行。为了能够有效地解决过补偿和欠补偿等运行问题，就需要在低压配电系统中加装电容器柜，通过电容器柜进行理想的无功补偿，从而可以显著地减少线路中的电力损耗，有效地降低低压线路的运营成本，达到节约电能的目的，具有显著的社会效益和经济效益。
二、电容器柜中有关事故的现象、原因及应用
（一）电容器柜未投，指示灯却亮
低压无功的电容器柜中母线带电、晶闸管还没有投入，但是柜子面板上的放电指示灯有亮，这不符合逻辑，通常来说，当电容器柜正式投入之后才会引起指示灯的发亮。而指示灯作用在于说明该电容器柜正式运行中，它也充当了电容器柜断电之后可以发电的电阻器。以上现象的出现终究是因为晶闸管的不同之处。这类晶闸管具有预先充电的能力，它可以在晶闸管正式投入之前就做好充电准备，当电源端的电充足时，就可以导通晶闸管的一相，从而为电容器柜充电，在实际投入到电容器柜的过程中，能够较好地预防合闸冲击电流。因为电容器柜需要通过预充电来保证运行，那么无论晶闸管是否投入也会出现指示灯发亮的现象。而要有效地解决这一问题，就应该修改之前指示灯的连接方式，并且更换一些不合格的指示灯。
（二）电容器柜回路短路保护以及熔断器中熔芯的熔断
电容器柜回路短路保护一般会使用到熔断器，但是较少使用断路器，因为熔断器具有断路器不可比拟的优势，熔断器的价格比较便宜，而且无需占用太多的安装空间，具有自动的开端功能。通常情况下，电容器柜可以超过荷载量的1.3倍左右，并且允许在1.1倍的固定电压之下运行。这样的话，电容器柜中电流的通过量达到额定电流的1.43倍。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆其中，电容器柜的熔丝电流会高于1.3倍的额定电流，要使晶闸管的投切更具有实时性和多次性，就应该进一步分析和考虑是否要增加熔丝的额定电流，当用户电网的谐波含量较大时，通过电容器柜的谐波量也较大，那么就要加大保护熔断器的熔丝电流。根据国家的相关规定，电容器柜的熔丝电流需要比电容器柜的额定电流更大，电容器柜的熔丝电流至少要高于电容器柜的额定电流1.2倍到2倍之间，这样才能保证熔断器中熔芯不被烧断掉。通过一些专家学者的实践经验来看，如果把熔断器熔丝电流控制在电容器柜额定电流的两倍上，这样就很难有效地保护电容器柜，所以电容器柜在1.35倍到1.37倍的额定电流下通过就很容易出现鼔肚损坏的现象。
（三）电容器柜出现鼔肚或爆裂现象
如果电容器柜投入运行还未满半年就出现鼔肚现象则说明容器内部灌注的石蜡溢出来了，其中还有一个电容器柜爆裂了是系统谐波太多，电容量的总电流谐波发生畸变，其畸变率达到率45%以上，这个谐波量能够从电容器柜的投切控制器中的液晶屏中观察到。如果电容器柜只是一种普通的无功补偿电容器柜，而不是滤波电容器柜，那么它就可以大于额定电流的1.43倍，并且大于45%。一般来说，电容器柜难以在1.37的额定电流之下正常通行，如果出现这类情况就很容易出现电容器柜的发热鼔肚现象。使用无源补偿的方案来过滤谐波，这样还兼具着无功补偿的效果，就能够有效地缓解电容器柜鼓肚的情况。无源补偿方案具体表示为电容器柜使用滤波电容器柜，这类电容器柜的极板间夹杂着加厚的绝缘层，并进步增加绝缘强度，甚至有些要改造电容器柜里面的构造，这样就能有效地通过1.6倍到2.5倍的额定电流。在电容器柜回路中串联的电抗器可以采用铜芯无铁芯的电抗器，可以有效地降低发热量，这种方式需要回路电抗器和电容器柜的阻抗相配合，然后回路对某次谐波表现出低阻抗，然后促使次谐波顺利通行，这能够起到滤波的作用。我们把这种电容器柜装置叫作无源滤波补偿装置，它最核心的功能也是实现电容器柜的无功补偿。
三、提升电容器柜功率因数的具体措施和方法
（一）提高电容器柜的自然因数
（1）要选择一种合适的电动机容量，这样可以较好地有效地降低电动机的无功消耗，从而避免出现大马拉小车的现象；
（2）平均负荷量比额定容量小40%左右的轻载型电动机可采取三角形的接线圈方法；
（3）为防止电机和电器设备在空载时运行，需要将其角度设置在0.2到0.3之间；最后，还应该进一步完善好配电的线路分布，尽量不出现线路的曲折和迂回。
（二）电容器柜的人工补偿措施
配电变压器的低压侧安装与电容器柜的补偿方式并联，通过增加补偿电容器柜的方式可以有效地补偿和改造低压无功功率电容器柜。其中，具体开展电容器柜的人工补偿过程中，需要遵循下面几项原则：第一，电容器柜轻负荷的时候尽量避免施加过多的补偿，倒送无功会严重加大功率的损耗，这不仅会减短电容器柜的使用寿命还会影响其经济价值；第二，如果功率的因数逐渐增加，那么会造成每千乏的补偿容量减少，并且进一步降低损耗作用，这个时候需要把电容器柜的功率因数提升至0.95，这才是较为合理的补偿方式。
综上所述，电容器柜是低压配电系统中的关键设备，能够显著地改善低压系统的功率因数，有效地避免过补偿和欠补偿现象的发生，提高低压配电系统的运行效率，显著地降低电力输送的投资成本，减少电能的损耗，还能够为用户提供稳定的电力供应，具有较好的经济效益，助力绿色电力的普及使用。
参考文献：
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[2]余云龙.电容柜抗谐波若干问题的分析[J].福建水力发电，2018（01）
[3]汤继东.低压电容补偿柜有关问题[J].电气工程应用，2018（01）
论文作者:尹宏波
论文发表刊物:《基层建设》2019年第17期
论文发表时间:2019/9/12
标签：电容器论文; 谐波论文; 有效地论文; 电流论文; 晶闸管论文; 系统论文; 现象论文; 《基层建设》2019年第17期论文;