低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置設(shè)計(jì)需要考慮以下幾個(gè)需求：

• 補(bǔ)償方式

• 補(bǔ)償容量

• 電容器的額定電壓

• 電抗率

• 投切方式

- 01 -

補(bǔ)償方式

A、無(wú)源補(bǔ)償：通過(guò)電力電容器補(bǔ)償系統(tǒng)中的感性負(fù)載的無(wú)功缺額。

1. 共補(bǔ)：三相同時(shí)補(bǔ)償，適用于三相平衡的系統(tǒng)。

2. 分補(bǔ)：根據(jù)三相各自的無(wú)功缺額，分別補(bǔ)償。適用于單相負(fù)荷較多，或三相不平衡的系統(tǒng)。

3. 混補(bǔ)：共補(bǔ)和分補(bǔ)同時(shí)布置的補(bǔ)償系統(tǒng)。通常分補(bǔ)占20%～40%。

4. 

B、有源補(bǔ)償：通過(guò)外部采樣回路獲取系統(tǒng)的無(wú)功數(shù)據(jù)，利用IGBT功率變換器產(chǎn)生感性或容性的基波電流，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的無(wú)功補(bǔ)償。

- 02 -

補(bǔ)償容量

對(duì)于民用和商業(yè)建筑配電，無(wú)功補(bǔ)償容量通常按照變壓器容量的百分比，例如30%。1000KVA的變壓器，無(wú)功補(bǔ)償容量為1000×30%=300kvar。

工業(yè)類(lèi)項(xiàng)目建議計(jì)算出無(wú)功缺額，再核算補(bǔ)償容量，對(duì)于電容器產(chǎn)品也要計(jì)算安裝容量和輸出容量的關(guān)系。樹(shù)上鳥(niǎo)教育電氣設(shè)計(jì)視頻教程

各規(guī)格變壓器補(bǔ)償容量舉例如下：

- 03 -

電容器的額定電壓

電容器是不能承受過(guò)電壓的，要保證系統(tǒng)的最高電壓不大于電容器的額定電壓。對(duì)于串聯(lián)電抗器的補(bǔ)償，還要考慮電抗器對(duì)電容器端電壓抬高的影響。

電容器運(yùn)行中可能承受的長(zhǎng)期工頻過(guò)電壓，應(yīng)不大于電容器額定電壓的1.1倍。如果超過(guò)1.1倍的額定電壓，將造成嚴(yán)重過(guò)負(fù)荷，引起電容器過(guò)熱，長(zhǎng)期會(huì)引起絕緣破壞，引起事故。電容器的額定電壓也不宜取過(guò)大的安全裕度，因?yàn)殡娙萜鞯妮敵鋈萘颗c運(yùn)行電壓的平方成正比。

Q=ωCU2

Q—電容器容量，kvar；

U—電容器端電壓，kV；

C—電容器的電容值，F(xiàn)；

ω—角頻率，rad/s。

工業(yè)類(lèi)項(xiàng)目建議計(jì)算出無(wú)功缺額，再核算補(bǔ)償容量，對(duì)于電容器產(chǎn)品也要計(jì)算安裝容量和輸出容量的關(guān)系。

Ue = US/1-K                                                      

式中：

Ue—電容器端電壓，KV；

US—電容器連接母線運(yùn)行電壓，KV；

K—串聯(lián)電抗器百分?jǐn)?shù)（電抗率）。

- 04 -

電抗率

為保護(hù)電容器不受投切涌流和系統(tǒng)諧波的影響，通常會(huì)在電容器前端串聯(lián)電抗器。電抗率是指無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中，串聯(lián)電抗器的感抗值與電容器的容抗值之比。

低壓系統(tǒng)主要的諧波源是變頻設(shè)備、開(kāi)關(guān)電源、UPS、LED照明等，產(chǎn)生的主要諧波3、5、7、11、13次，三相負(fù)荷主要是5、7次占比較大，電抗率推薦選擇7%，單相負(fù)荷較多的系統(tǒng)會(huì)有部分3次諧波，可以選擇14%的電抗率。

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投切方式

以電容器為核心的低壓無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)，目前常用的投切開(kāi)關(guān)有接觸器、復(fù)合開(kāi)關(guān)和晶閘管開(kāi)關(guān)（無(wú)觸點(diǎn)開(kāi)關(guān)），這三種開(kāi)關(guān)的產(chǎn)品性能、投切速度及價(jià)格各不相同。在實(shí)際應(yīng)用中要根據(jù)項(xiàng)目需求和成本綜合考慮進(jìn)行選擇。

最后，串聯(lián)電抗器后電容器的安裝容量和輸出容量的關(guān)系，可依據(jù)下面的公式簡(jiǎn)單計(jì)算出來(lái)：

Q額定=Q輸出×（U額定/U輸出）2 ×（1-K）

Q額定—電容器的額定容量；

Q輸出—電容器的輸出輸出；

U額定—電容器的額定電壓；

U輸出—電容器的額定電壓；

K—電抗率。

比如：電容電抗組件型號(hào)：ZRVar40-P7/480K，安裝容量40kvar，額定電壓480V，電抗率7%。它的輸出容量按照上述公式計(jì)算可得，在400V系統(tǒng)其輸出容量為30kvar。