低压电容补偿柜的运行及维护

低压电容补偿柜的运行及维护

低压电容补偿柜是一种静止的无功补偿设备，它的作用是平衡设备感性负载，提高功率因数，提升设备的利用率，避免因功率因数不达标而被电网公司处罚。

一、低压电容柜的组成

一般来说，低压电容补偿柜由柜体、母排、熔断器、隔离开关、接触器（复合开关）、避雷器、空开、电容器、电抗器、一、二次导线、端子排、功率因数自动补偿控制装置、盘面仪表等组成。

二、低压电容柜补偿的方式

电容补偿方式可分为共补、分补、混补。共补，也称为三相电容器补偿，其控制简单、价格低廉、可靠性好、检修维护方便、对补偿控制器要求低，但是在三相不平衡的场合，无法补偿到位，或者越补越不平衡；分补，也称为单相电容器补偿，能应用于三相不平衡的场合，补偿精度高，但是价格贵、控制复杂、线路复杂、检修维护难度大、对补偿控制器要求高；混补是共补和分补并存的一种补偿方式。

三、低压电容柜补偿的原则

1、欠补偿

补偿的电容电流要求小于被抵消的电感电流。补偿后仍存在一定数量的感性无功电流，令cosφ小于1但接近1。

2．全补偿

按照感性实际负荷电流配置电容器，IC=IL将感性电流用容性电流全部抵消掉，令cosφ等于1。

3．过补偿

大量投入电容器，在全部抵消掉电感电流后，还剩余一部分电容电流，此时原感性负载转化为容性负荷性质。功率因数cosφ仍然小于1。

全补偿在RLC混联电路中，如若电感电流与电容电流相等，系统中就会发生电流谐振，设备中将产生几倍于额定值的冲击电流，危及系统和设备安全。

过补偿既不经济也不合理，当系统负载性质转换为容性时，功率因数超过1以后反而会降低，而且在超过1的同时也可能引起电路电流谐振。

以上两种补偿方式显然都不可取，因此确定补偿的基本原则为欠补偿最为合理，补偿后的功率因数则要求小于1，并且尽量接近1，为了防止谐振，一般将上限确定在0.95。 

四、低压电容补偿柜内设备的日常巡视

1、温、湿度：任何电气设备的运行都与温、湿度有关，如设备材料允许温度等。

（1）环境温度：柜内环境的温度不得超过40℃；

（2）工作温度：设备外壳温度不得超过60℃。

（3）湿度：柜内环境湿度在90%以下。

2、电压：实际运行电压一般应低于柜内设备本身的额定电压，最高不得超过柜内设备额定电压的10%（虽然目前多数电容柜内使用的设备额定电压较高，但是也应防止谐波过电压损坏柜内设备）。

3、电流：柜内的工作电流不得超过额定电流的1.3倍，过高会发生烧熔断器、空开跳闸等事故，所以超过此值应退出运行；大多配电电容柜内采用三相电容共补的模式，三相电流不平衡值不应大于10％。

4、设备工况：

（1）电容器：运行时是否存在放电、器身外壳鼓胀、渗油漏液、冒烟、严重积灰等异常现象；绝缘子部位应干净完整、无损坏；设备外壳接地应良好。

（2）接触器（复合开关）：该类元件因使用频率高，属于易损设备，维护时需注意设备是否动作正常，外部是否破损，电气连接处是否锈蚀、污垢等。

（3）电抗器：该类元件并非所有补偿柜都具备，一般在工厂配电中需要配置，用来抑制谐波过电压。维护时应注意外观有无变形、有无爬电现象；导线、接线端子应无锈蚀、无烧焦、无龟裂、无松脱且接触良好。

（4）刀闸、空开、熔断器：该类元件巡视较为简单，主要巡视设备无烧焦、无损坏、无锈蚀、各部位接触正常，可靠动作。

（5）无功补偿控制器：查看控制器是否有报警现象，功率因数是否在规范范围内，其显示数值应不小于0.9；采集的电压电流应正确无误且符合运行要求。

（6）指针表及指示灯：观察是否正常。

五、低压电容补偿柜的操作

1、停送电操作：

（1）手动投入：投电容柜进线隔离开关→将二次控制开关至手动位置依次投入各组电容器。

（2）手动切除：将二次控制开关至手动位置依次切除各组电容→切出电容柜进线隔离开关。

（3）自动投切：投电容柜进线隔离开关→将二次控制开关至自动位置，功补仪将自动投切电容器。

2、系统失电，必须将系统中的电容器组的主刀闸断开。

3、禁止主刀闸带电容器、电抗器合闸；电容器组再次合闸时，必须在回路断开5分钟之后才可进行。

六、事故处理

电气故障有很多现象，下面就几例高频现象进行列举：

1、电容器异常，如漏液、放电等现象。应立即断开电源，检测电容器是否损坏。

2、电容器组回路空开或保护熔丝熔断后，未查明原因之前，不准合空开或更换熔丝送电，避免带故障合闸扩大事故范围。

3、接触器（复合开关）不动作或者发出异响，应断开电源对设备进行检测。

4、表计及指示灯显示异常，应结合现场实际数据及运行方式判断是否设备异常。

5、补偿控制器显示异常，应根据电流、电压或者功率因数的显示类型判断是控制器问题，还是二次接线故障。

七、年度检修调试

为保证无功补偿柜正常运行，需要定期对其进行试验检查，其中最主要是对电容器进行试验，其试验内容如下：

1、按照设备工况要求进行检查。

2、检查电容器接线。

3、检查电容器的绝缘，应采用1000V兆欧表测量电极（小套管）对地（外壳）的绝缘电阻。

4、测试电容值，应采用电容测试仪或者电压电流法对三相电容器（极间）和单相电容器进行电容值测试。

以上检测结果均应满足电气设备交接试验规范GB50150-2016（新安装设备）或者电气设备预防性试验规范DL/T596-1996（已运行设备）的要求。

总而言之，电容补偿柜在低压配电系统中扮演着非常重要的作用，关系着整个配电系统能否高效率的运转，同时柜内各个设备也是环环相扣、缺一不可，所以非常有必要重视其日常巡视工作，并进行周期性检查调试，确保安全、高质量的供电。