智能電力電容器有效提升功率因數，降低用電成本

摘要：智能電力電容器是低壓配電系統中用于節能、降低線(xiàn)損、提高功率因數和電能質(zhì)量的新一代無(wú)功補償設備。它由智能測控單元、投切開(kāi)關(guān)、線(xiàn)路保護單元、低壓電力電容器等構成，改變了傳統無(wú)功補償裝置體積龐大和笨重的結構模式，適應了現代電網(wǎng)對無(wú)功補償的高要求。
關(guān)鍵詞：智能電容；功率因數；無(wú)功補償；低壓配電系統；力調電費
一、背景
在交流電網(wǎng)中，電源輸出的功率可分為兩部分，有功功率和無(wú)功功率。有功功率是保持用電設備正常運行所需的電功率，這些電能被轉化成機械能、光能、熱能和化學(xué)能，負載對外做了多少功就需要多少有功電量，量化為每月的用電度數或千瓦時(shí)。無(wú)功功率主要為變壓器、電機等電力輸送、用電設備工作時(shí)建立交變磁場(chǎng)提供能量，這部分功率不被消耗，它的存在保證了用電設備對外做功的能力，并不是無(wú)用的、可有可無(wú)的。
功率因數是指交流電路有功功率對視在功率的比值。用戶(hù)電器設備在一定電壓和功率下，該值越高效益越好，發(fā)電設備越能充分利用。功率因數越低，電力系統對外做功能力越弱，變壓器利用率越低，線(xiàn)路損耗越大，電網(wǎng)效率越低。功率因數低還會(huì )導致力調電費罰款，增加用電成本。
因為電力系統中的負載絕大部分為感性負載，通常從發(fā)電機和高壓輸電線(xiàn)供給的無(wú)功功率，遠遠滿(mǎn)足不了負荷的需要，所以在電網(wǎng)中要設置一些無(wú)功補償裝置來(lái)補充無(wú)功功率，以保證用戶(hù)對無(wú)功功率的需要，這樣用電設備才能在額定電壓下工作。所以用智能電力電容器來(lái)補償感性無(wú)功，提高功率因數，提高變壓器的利用率，穩定電壓，減少線(xiàn)損，直接降低電能損耗，又可以避免力調電費罰款。
二、產(chǎn)品發(fā)展
常見(jiàn)的無(wú)功補償柜是分立元件方案，由電力電容器、電抗器、投切開(kāi)關(guān)、補償控制器等組成，都是一個(gè)個(gè)獨立的個(gè)體，分別安裝在電容柜的不同位置，把它們連接起來(lái)組成一套完整的無(wú)功補償系統。
但是這種傳統補償柜在應用的時(shí)候，就有以下不便因素：
1、電容補償的狀態(tài)我們無(wú)法得知，沒(méi)有診斷監測功能；故障了？不知道；故障在哪？也不知道；超溫鼓包了？不知道！
2、柜內元器件太多，勢必帶來(lái)接線(xiàn)難度，加大維護復雜程度，太不便了；柜內一旦出現問(wèn)題，甲方非專(zhuān)業(yè)出身電工都無(wú)法定位和排除故障！
歸根結底就是—不智能！

因此，智能電力電容補償柜才應運而生。

它的核心原件在于智能電力電容補償裝置—集成了智能測控單元、投切開(kāi)關(guān)、線(xiàn)路保護單元、低壓電力電容器等，改變了傳統無(wú)功補償裝置體積龐大和笨重的結構模式。由智能電容器組成的無(wú)功補償柜智能、安全。
低壓智能電力電容器是應用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節省能源、降低線(xiàn)損、提高功率因數和電能質(zhì)量的無(wú)功補償設備。

三、產(chǎn)品介紹
1、概述
AZC／AZCL系列智能電容器通過(guò)內部晶閘管復合開(kāi)關(guān)電路，自動(dòng)尋找較佳投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現無(wú)弧通斷；保證過(guò)零投切，無(wú)涌流、觸點(diǎn)不燒結、微能耗、無(wú)諧波；同時(shí)具有抗干擾、防雷擊和電源缺相、空載跳閘的保護功能，特別適用于無(wú)功補償時(shí)切換電容器，不需加裝散熱器。
該系列智能電容器采用LCD液晶顯示器，可實(shí)時(shí)顯示三相母線(xiàn)電壓、三相母線(xiàn)電流、三相功率因數、頻率、電容器路數及投切狀態(tài)、有功功率、無(wú)功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等電參量。  
2、產(chǎn)品實(shí)物展示

3、電氣和結構參數
1）AZC系列

主要電氣參數：

主要結構參數：

2）AZCL系列

主要電氣參數：

 主要結構參數：

四、工業(yè)應用案例
山東泰安某鍛壓工控技術(shù)有限公司，由于大量電機等感性負載較多，造成電網(wǎng)功率因數不達標，經(jīng)我公司技術(shù)人員現場(chǎng)勘查和計算，確定要增設裝機容量達600kvar無(wú)功補償。但因實(shí)際現場(chǎng)空間狹小，普通電容方案空間不允許，改造困難。在我司工作人員的下，采用了智能電容（內置7%電抗，可以解決5次以上諧波的干擾）的配置方案，節省了空間，還達到了滿(mǎn)意的補償效果。
配置方案：共補600kvar = 共補50kvar * 12
柜體尺寸：1200（W）*2100（H）*800（D）
智能電容主要器件選型表：

五、結束語(yǔ)
綜上所述，電網(wǎng)無(wú)功補償是一項建設性的技術(shù)措施，對電網(wǎng)安全、可靠、經(jīng)濟運行有重要作用。電網(wǎng)和負載的特點(diǎn)選擇合理的補償方式是有效補償的關(guān)鍵。
智能電容具有補償效果好，體積小，功耗低，價(jià)格廉，節約成本多，使用加靈活，維護方便，使用壽命長(cháng)，可靠性高等特點(diǎn)，保證了設備壽命和無(wú)功補償的補償效果，為客戶(hù)創(chuàng )造價(jià)值。
【參考文獻】
[1] 安科瑞企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2019.11版