浅谈智能集成电容器在箱式变电站中的应用

王蒙蒙

安科瑞电气股份有限公司   上海嘉定

摘要：随着我国对电网建设的不断投入以及电网改造力度的加大，电网末端变配电设备越来越多，智能集成电力电容器因其具有高度集成而小型化、过零投切耗能低、补偿效果好等特点，在箱式变电站无功补偿装置中得到了很好应用。

 

关键词：智能集成电力电容器；高度集成；小型化；箱式变电站。

 

引言：

        箱式变电站又称户外成套变电站，简称箱变。由于箱变结构紧凑、占地少、外形美观、能深入负荷中心、提高供电质量、减少线路损耗、缩短送电周期等一系列优点，箱式变电站的应用越来越广泛。智能集成电力电容器利用智能电器理念．实现了节能化、智能化、网络化、集成化、提高可靠性的功能。从根本上解决了箱式变由于空间狭小、传统接触器投切开关涌流大、触点易烧结和晶闸管无触点开关能耗大。发热大、产生谐波的问题，使箱式变能安装足够容量的补偿装置，解决无功补偿不足的问题。

 

1  传统无功补偿在箱变补偿中的不足

        我们知道，低压配电传统的无功补偿，即是由补偿控制器、熔断器、机械式接触器、热继电器、自愈式低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而成的无功补偿装置。但由于箱变自身结构空间狭小等特点，对容量需求大一些的箱变无功补偿，若采取传统的无功补偿，箱变加装设备就扩大了投资，同时增加了高温运行环境等不可靠性因素，这样就加快了电容的老化和衰减，影响补偿装置的寿命，不能实现很好的无功补偿效果。

 

2  安科瑞AZC/AZCL智能集成式电容器

        迫于解决传统无功补偿在箱变无功补偿中的带来的一系列不足之处，在传统补偿的基础上，寻求更大进步，安科瑞研发推出了AZC/AZCL系列智能集成式电容补偿装置。

             

图2-1 AZC系列智能电容模块                                                   图2-2 AZCL系列智能电容模块

        它由智能测控单元、过零投切模块、线路保护单元、网络通讯模块、电力电容器等部分构成。革命性地替代常规由传统散件组成的无功补偿装置。改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式，从而使新一代低压无功补偿设备具有补偿效果更好，体积更小，功耗更低，价格更廉，节约成本更多，使用更加灵活，维护更方便,使用寿命更长，可靠性更高的特点，适应了现代电网对无功补偿的更高要求。

图2-3 安科瑞无功补偿装置智能电容方案 

        AZC/AZCL系列智能电容采用定制段式 LCD液晶显示器，可实时显示三相母线电压、电流、功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率，电容器的温度。通过内部复合开关电路，自动寻找投入（切除）点，实现无弧通断；保证过零投切，无涌流、触点不烧结、微能耗、无谐波，同时具有抗干扰、防雷击和电源缺相、空载跳闸的保护功能，特别适用于无功补偿时切换电容器组，更好的适应了箱变的无功补偿需求。

 

3  智能集成式电容器在箱变中的应用

3.1  具有可靠、节能、高效补偿效果

        传统无功补偿设备接触器投切开关产生热量大，电容器运行条件差，易引起热继电器误动作；智能集成电力电容器采用智能型过零投切继电器，实现零电压投、零电流切。取消控制器，采用分散控制模式，避免因控制器故障导致整个系统瘫痪。且能实现单相分别补偿，解决三相负荷不平衡状况。达到可靠、节能、高效的补偿效果，提高了箱变的电能质量，保证系统的稳定、安全运行。

 

3.2模块化设计、便于安装和检修

        智能集成电力电容器采用标准化、模块化设计，取代传统的控制器、空气开关、交流接触器、可控硅、热继电器、电容器，将其集合为一个整体，在箱变电容器组柜安装时，生产工时比传统模式减少60％以上。

 

3.3具有简便的人机对话界面

        人性化的人机界面操作简便。液晶显示器、状态指示灯和按键实现人机联系。液晶显示器上具有运行工况提示、故障中文提示．指示灯具备投运、退运和故障三种指示状态。可实时监测电网有关参数，显示设置参数，工作状态。可实时显示电网功率因数、电压、电流、有功／无功功率、电压总谐波畸变率、电容器投切状态，从而实现了配电的智能化综合管理。

 

4结束语

        智能电力电容器具有高度集成、结构紧凑、重量轻，与同容量的传统补偿设备相比占有空间减少很多，大大提高了箱变的无功补偿容量；因此该产品非常适合应用于箱式变电站中，并且在许多地方的箱式变电站也得到了充分应用。

 

【参考文献】

[1]安科瑞企业微电网设计与应用手册.2019版

[2]谐波抑制和无功补偿.王兆安.机械工业出版社

[3]寿江平.钱丽理.浅谈智能集成电容器在箱式变电站中的应用低碳世界2013