【摘要】保障電力系統可靠運行和電質量符合標準的要求，采取措施從而加大生產和傳輸電能，這是經濟運行電力系統的基本原則。尋找一種技術可靠和經濟可行的措施顯得相當有意義。無功功率補償是主要的提高電能生產和傳輸的主要措施之一。而電力電容器是現在普遍的補償設備，其經濟性很好且效果快。本文對電力電容做了簡單的介紹，敘述了為提高電力系統的經濟運行，在選擇電力電容的容量的選擇。

　　【關鍵詞】電力電容；電力系統；電力電容容量

　　1 電力電容器簡介

　　電容器是一種儲能元件，在電路中用于調諧、濾波、耦合、旁路、轉換和延時。電容器通常叫做電容。電容器儲存電荷的能力，常用的單位是F、uF、pF。電力電容器是指用于電力系統和電工設備的電容器?；窘Y構包括電容元件、浸漬劑、緊固件、引線、外殼和套管。如圖1所示。

　　根據用途可以分為以下幾種電容：①并聯電容器：并聯在電網上用來補償電力系統感性負載的無功功率，以提高系統的功率因數，提高電能質量，降低線路損耗；還可以直接與異步電機的定子統組并聯，構成自激運行的異步發電裝置。②串聯電容器：用來補償線路的感抗，提高線路末端電壓水平，提高系統的動、靜態穩定性，提高線路的電壓質量，加長輸電距離和加大電力輸送能力。③耦合電容器：用于高壓及高壓輸電線路的載波通信系統，同時也可作為測量、控制、保護裝置中的部件。④均壓電容器：一般并聯于斷路器的斷口上，使各斷口間的電壓在開斷時分布均勻。⑤脈沖電容器：用于沖擊分壓、震蕩回路、整流濾波等。

　　2 對電力系統經濟運行的分析

　　保障電力系統可靠運行和電質量符合標準的要求，采取措施從而加大生產和傳輸電能，著就是經濟運行電力系統的基本原則。尋找一種技術可靠和經濟可行的措施就變得很有意義。

　　變壓器是電力系統中的主要電器，其在傳遞電功率和變壓的過程中，會產生有功功率損耗和無功功率損耗。變壓器的容量大，總臺數多，在電力系統中變壓器的電能損耗約占整個電力系統損耗的百分之三十左右。因此，變壓器經濟運行是提高整個電力系統的經濟性的主要部分。變壓器經濟運行是指在保障電力系統正常工作的情況下，選取變壓器經濟運行方式，從而降低系統電能損耗。因此對于變壓器的經濟運行就是讓變壓器工作在節電運行方式。

　　當電能直接用于做功而被消耗，則稱為有功功率。例如電能轉換為化學能、光能、機械能等。當電能只是用于交換，則稱為無功功率。例如交流電路中的電感線圈，電容器等，他們都與電源進行電能的交換。無論是工業負荷還是民用負荷，大多數均為感性。所有電感負載均需要補償大量的無功功率，提供這些無功功率有兩條途徑：一是輸電系統提供；二是補償電容器提供。如果由輸電系統提供，則設計輸電系統時，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的加加，降低系統的經濟效益。而由補償電容器提供無功功率，就可以避免由輸電系統傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高系統的傳輸功率。無功功率是一種既不能作有用功，但又會

　　在電網中引起損耗，而且又是不能缺少的一種功率。在實際電力系統中，異步電動機作為傳統的主要負荷使電網產生感性無功電流；電力電子裝置大多數功率因數都很低，導致電網中出現大量的無功電流。無功電流產生無功功率，給電網帶來額外負擔且影響供電質量。因此，無功功率補償就成為保證電力系統質量的一種主要手段之一。

　　電力調相機、電力電容器組、靜止無功發生器和靜止無功補償器是主要無功率補償設備。而電力電容器是現在普遍的補償設備，其經濟性很好且效果快。

　　3 電力電容器容量的選取

　　在變電站，由于電動機、變壓器等的電感元件的存在，使得電能在轉換和傳遞的過程中，不僅產生了有功功耗，而且產生無功功耗，這就使得電流和電壓間存在相位差。設這個相位差為準，則定義cos準為功率因數也叫力率。當有功功率P一定時，功率因數cos準越小，電力系統中電能的利用率就越大；反之就越小。

　　設有用功率為P，則電容的容量Qc可以利用以式（1）進行求解。

　　其中指cos準1的是系統的原來的功率因數，cos準2指的是系統要求補償后達到的功率因數。

　　例如對于110kV變電站電容器容量的選擇。35kV母線側檢測到的功率因數約為0.909，P=20.16MW，若要在額定狀態下，將其功率因數提高到0.95，則需要補償電容器容量為：補償前：cosΦ1=0.909，補償后：cosΦ2=0.95，帶入式（1）得Qc=6.623Mvar。所以需要補償的電容器的容量是6.623Mvar。取整的話則選擇6000Kvar比較合適，對于實際的電容設備可以選擇：單臺電容器型號：BAM13/2-500-1W或BAM13-500-1W；成套裝置型號：TBB35-6000/500ACW（電抗率為0.12）。

　　對于有功功率的大小取決于具體的變壓站的負荷的大小。一般計算電容容量是根據平均負荷來計算的，但當系統出現高負荷時會出現無功補償欠缺，當系統出現低負荷的時候出現過補現象。所以為了提高力率，電容器容量在計算時選擇大負荷時的有功功率進行計算，盡量使的功率因數在0.95以上，在出現低負荷的情況時，切除部分電容，使功率因數保持在1以下的周圍。

　　4 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹

　　4.1產品概述

　　AZC/AZCL系列智能電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線損、提高功率因數和電能質量的新一代無功補償設備。它由智能測控單元，晶閘管復合開關電路，線路保護單元，兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構成?？商娲Ｒ幱扇劢z、復合開關或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內和柜面由導線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小，功耗更低，維護方便，使用壽命長，可靠性高的特點，適應現代電網對無功補償的更高要求。

　　AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內部晶閘管復合開關電路，自動尋找投入（切除）點，實現過零投切，具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。

　　4.2產品選型

　　AZC系列智能電容器選型：

AZCL系列智能電容器選型：

4.3產品實物展示

AZC系列智能電容模AZCL系列智能電容模塊

安科瑞無功補償裝置智能電容方案

　　5 總結

　　可持續發展方針的要義之一就是節能，對于電力系統的經濟運行也具有很重要的意義。變壓器是電力系統中引起電能損耗的主要原因，對其經濟運行就是讓其工作在節能方式。無功補償可以降低無功損耗，提高系統的傳輸功率。其中涉及多的是電容。電力電容器是現在普遍的補償設備，其經濟性很好且效果快。對于電容容量的選擇就是根據實際系統的負荷和盡量高的功率因數尋找匹配優的電容。從電力系統的經濟性考慮，除了這兩個主要方面外，還可以通過提高發電設備能力、減少線路損失、調整電壓、電網改造、調整或更換變壓器以及科學管理等方法，來提高系統的性能和經濟性。