AZC智能集成式电力电容器的原理与优点介绍

安科瑞虞佳豪

随着国家对农村建设的大力支持，农村生活条件不断改善，用电量也不断加大，逐渐暴露出农村低电压的现象；以及大量单相家用电器设备使用，将导致三相负荷不平衡，配电网电压波动大，严重时则会损坏用电设备，因此，农村对电压质量的要求也越来越高。现农村配电网大部分仍使用传统无功补偿装置，在400V低压母线上采用集中补偿方式。传统补偿装置由控制器、交流接触器或复合开关、电容器、保护器件等组成。补偿柜体积大，安装接线繁杂，维护困难，整机可靠性低，同时由一台控制器控制全部补偿电容器的投切。这种补偿模式存在控制器的瓶颈效应隐患问题，不能实现无功平衡和电压稳定。因此，传统无功补偿装置已无法满足现代农村用电负荷的迅速增长的需求，本文提出采用智能集成电容器无功补偿模式，能实现智能控制，解决农村配电网因无功功率不足导致低电压的问题。

无功补偿技术的主要原理是：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，电流超前于电压90°。在同一电路中，电感电流与电容电流方向相反，互差180°。无功补偿装置就是利用电容电流与电感电流反向能相互抵消的原理，使电流矢量与电压矢量之间的夹角缩小，以减少无功功率在电网中的流动，进而提高功率因数，减少线路损耗，节省用电成本。

案例分析

扬州某小区总建筑面积约为51733.17平方米，地上建筑面积35347.17平方米，地下建筑面积16386平米，新建住宅楼8栋，居民360户，其中高层3栋（3栋18层）、多层5栋（1栋6层，4栋8层）、物业社区1栋（1栋1层），公建为社区服务、电梯、地下车库等。新建配电房2套变压器容量为800KVA，主要负载为居民用电、生活泵房、主供地库照明、公共用电双电源，消防动力等。空调设备功率因数为0.8，冰箱功率因数0.6，电视机功率因数0.8，照明用电功率因数0.98，电梯功率因数0.8。现将功率因数提高到0.95，一般选择变压器30%～40%的无功补偿容量。

解决方案

根据图纸建议选择AZC低压智能电力电容器，补偿无功从而提高功率因数。居民区单相负载较多，按容量40%配置90kvar分补电容与150kvar共补电容配套使用，分补电容器选择15kvar*6的方案，共补电容选择25kvar*6的方案，电容补偿方式为阶梯式补偿，容量越小步进越小，补偿效果更优，该案例由于使用AZC智能电容方案，电容柜内空间充足，选用多路小电容，柜体尺寸为宽800*深800*高2200。而选用常规普通电容该方案12路电容柜体尺寸为宽1200*深1000*高2200。选用AZC智能电容，操作接线方便，节省空间，维护方便，能合理提高功率因数。

AZC低压智能电力电容器

概述

AZC系列智能电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元，晶闸管复合开关电路，线路保护单元，两台共补或一台分补低压电力电容器构成。可替代常规由熔丝、 复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。具有体积更小，功耗更低，维护方便，使用寿命长，可靠性高的特点，适应现代电网对无功补偿的更高要求。

技术参数

接线方式

智能集成式电容器改进了传统补偿装置的不足，具有过零投切、智能网络、分相补偿、温度保护、人机接口、接线容易、增容方便、可靠性高、低功耗等突出优点。

补偿方式灵活，补偿精度高。智能集成电容器组的补偿方式可灵活采用共补、分补、混合补偿优化组合，解决了低压电网负荷的变化，三相负荷不平衡的无功功率补偿的问题。三相严重不平衡的场合，可选用共补、分补的混合补偿方式，同时还可以搭配多种不同规格的电容量进行混合补偿，做到粗补、细补兼顾，补偿效果好。根据需要补偿的电容量大小选用单机或多机补偿，容量小时用单机独立补偿，容量大时用多机并联补偿。

积木结构，接线简单，扩容方便。常规补偿装置每路差不多要用30根连接线，智能集成电容器模块化结构，只要用3根连接线，比常规补偿装置减少80％的连接线，现场安装、接线简单，维护方便，接点能耗小，柜内温升小。增加电容器的数量和容量配置调整方便，适应用户的实时扩容需要。

智能组网功能。智能集成电容器补偿系统为主从结构，当多台智能电力电容器联机工作时，将各台智能电力电容器的RS485通信接口连接起来，系统开始工作后就会自动组网。这种智能补偿模式消除了传统补偿装置控制器的瓶颈现象，提高了补偿装置的可靠性。

温度保护。智能集成电容器内置有温度传感器，当电力电容器体内温度大于温度保护设定值时会自动切除电力电容器，达到保护电容器的目的，解决了电容器因温度过高而出现涨肚的问题。

电能损耗小。智能集成电容器补偿1kvar要比传统补偿装置减小能耗1W多；积木式结构，体积比常规补偿装置减少约50％，连接线也减少了约80％，因此触点、连接导线、元器件等减少了损耗50％以上。