1、电容补偿柜常见故障和排除措施电容补偿柜基本介绍新柜调试前应将所有电容器断开,并在不通电情况下测试主回路 相间通断，和对“ N通断；手动投切检查一切正常后再将电容接上， 无涌流投切器及动补调节器没接 N线，会使其直接损坏及炸毁。一、 无功补偿电容柜用途TSC数字全白动动态无功功率补偿装置是一种具有国际先进水 平、功能高度集成化的无功补偿设备。它广泛应用于机械制造、冶金、 矿山、铁道、轻工、化工、建材、油田、港口、高层建筑、城镇小区 等低压配电网，对电力系统降损节能有重大的技术经济意义 ，为国家重点推荐的节约电能的高新技术项目。二、 无功补偿电容柜的作用功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提
2、高电网的功 率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供 电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少 的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少 网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成 供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。所以功率因数是供电局 非常在意的一个系数，用户如果没有达到理想的功率因数， 相对地就 是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限 制。目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的 0.9 1之间, 低于0.9，或高于1.0都需要接受处罚。三、 投切方式分类：1.延时投切方式延时投切
3、方式即人们熟称的静态补偿方式。这种投切依靠于传 统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制 电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作 时，造成电容器损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统 振荡，这是很危险的。当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等 负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过 量的补偿装置的控制器，这是时电网的电流超前于电压的一个角度， 即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。通过补偿装置的 控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切量，这个物理量 可以是功率因数或无功电流或无功功率。下面就功率因数型举例说
4、明。当这个物理量满足要求时，如 cos中超前且0.98,滞后且0.95,在这个范围内，此时控制器没有控制 信号发出，这时已投入的电容器组不退出，没投入的电容器组也不投 入。当检测到cos中不满足要求时，如cos滞后且0.95 ,那么将一 组电容器投入，并继续监测cos中如还不满足要求，控制器则延时一 段时间（延时时间可整定），再投入一组电容器，直到全部投入为止。 当检测到超前信号如cos中0.98,即呈容性载荷时，那么控制器就逐 一切除电容器组。要遵循的原则就是：先投入的那组电容器组在切除 时就要先切除。如果把延时时间整定为 300s,而这套补偿装置有十路电容器组，那么全部投入的时间就为 30
5、分钟，切除也是这样。在 这段时间内无功损失补偿只能是逐步到位。 如果将延时时间整定的很 短，或没有设定延时时间，就可能会出现这样的情况。当控制器监测 到cos中0.95,迅速将电容器组逐一投入，而在投入期间，此时电 网可能已是容性负载即过补偿了，控制器则控制电容器组逐一切除， 周而复始，形成震荡，导致系统崩溃。是否能形成振荡与负载的性质 有密切关系，所以说这个参数需要根据现场情况整定，要在保证系统 安全的情况下，再考虑补偿效果。2.瞬时投切方式瞬时投切方式即人们熟称的动态补偿方式，应该说它是半导体 电力器件与数字技术综合的技术结晶，实际就是一套快速随动系统， 控制器一般能在半个周波至1个周波内
6、完成采样、计算，在2个周期 到来时，控制器已经发出控制信号了。通过脉冲信号使晶闸管导通， 投切电容器组大约20-30毫秒内就完成一个全部动作，这种控制方式 是机械动作的接触器类无法实现的。动态补偿方式作为新一代的补偿 装置有着广泛的应用前景。现在很多开关行业厂都试图生产、制造这 类装置且有的生产厂已经生产出很不错的装置。 当然与国外同类产品相比从性能上、元器件的质量、产品结构上还有一定的差距。动态补偿的线路方式(1)这种方式采用电感与电容的串联接法，调节电抗以达到补偿 无功损耗的目的。从原理上分析，这种方式响应速度快，闭环使用时， 可做到无差调节，使无功损耗降为零。从元件的选择上来说，根据补
7、偿量选择1组电容器即可，不需要再分成多路。既然有这么多的优点， 应该是非常理想的补偿装置了。但由于要求选用的电感量值大，要在 很大的动态范围内调节，所以体积也相对较大，价格也要高一些，再 加一些技术的原因，这项技术到目前来说还没有被广泛采用或使用者 很少。(2)采用电力半导体器件作为电容器组的投切开关，较常采用的 接线方式如图2。图中BK为半导体器件，C1为电容器组。这种接线 方式采用2组开关，另一相直接接电网省去一组开关，有很多优越性。作为补偿装置所采用的半导体器件一般都采用晶闸管， 其优点是选材方便，电路成熟又很经济。其不足之处是元件本身不能快速关断， 在意外情况下容易烧毁，所以保护措施要
8、完善。当解决了保护问题， 作为电容器组投切开关应该是较理想的器件。 动态补偿的补偿效果还 要看控制器是否有较高的性能及参数，还有很重要的一项就是要求控 制器要有良好的动态响应时间，准确的投切功率，还要有较高的白识 别能力，这样才能达到最佳的补偿效果。当控制器采集到需要补偿的信号发出一个指令 (投入一组或多组 电容器的指令)，此时由触发脉冲去触发晶闸管导通，相应的电容器 组也就并人线路运行。需要强调的是晶闸管导通的条件必须满足其所 在相的电容器的端电压为零，以避免涌流造成元件的损坏，半导体器 件应该是无涌流投切。当控制指令撤消时，触发脉冲随即消失，晶闸 管零电流白然关断。关断后的电容器电压为线路
9、电压交流峰值， 必须 由放电电阻尽快放电，以备电容器再次投入。元器件可以选单项晶闸 管反并联或是双向晶闸管，也可选适合容性负载的固态接触器， 这样 可以省去过零触发的脉冲电路，从而简化线路，元件的耐压及电流要 合理选择，散热器及冷却方式也要考虑周全。3.混合投切方式实际上就是静态与动态补偿的混合，一部分电容器组使用接触器 投切，而另一部分电容器组使用电力半导体器件。 这种方式在一定程 度上可做到优势互补，但就其控制技术，目前还未见到完善的控制软 件。该方式用于通常的网络，如工矿、小区、域网改造，比起单一的 投切方式拓宽了应用范围，节能效果更好。补偿装置选择非等容电容 器组，这种方式补偿效果更加
10、细致，更为理想。还可采用分相补偿方 式，可以解决由于线路三相不平行造成的损失。4.在无功功率补偿装置的应用方面，选择那一种补偿方式，还要依电网的状况而定，首先对所补偿的线路要有所了解，对于负荷较 大且变化较快的情况，电焊机、电动机的线路采用动态补偿，节能效 果明显。对于负荷相对平稳的线路应采用静态补偿方式， 也可使用动态补偿装置。一般电焊工作时间均在几秒钟以上， 电动机启动也在几 秒钟以上，而动态补偿的响应时间在几十毫秒，按 40毫秒考虑则从40毫秒到5秒钟之内是一个相对的稳态过程，动态补偿装置能完成 这个过程。四、运行中存在的问题1、电源安装接线不规范新购置的低压无功补偿装置柜，由于生产厂家
11、的不同，在安装 电源线的接线方法上也不相同，主要与厂家在低压无功补偿装置柜上 配置的无功功率白动补偿控制器 JKG系列（简称：控制器）的取样检测信号电源有关，有的仪器的取样电流和取样电压要同相， 有的是不要求同相。2、 取样检测信号倍率选择不当取样用的电流互感器，有的选择的 CT倍率过大，使得控制器的 取样的二次电流过小，处于欠流指示状态，有的选择的CT倍率过 小，使得控制器的取样的二次电流过大， 控制器的取样检测信号电流 一般不超过5A,否则就会烧坏控制器的塑料接线端子和内部原件。3、 电容器的额定电压偏低2000年之前生产的低电压并联电容器的额定电压大多数是400V,而随着农网改造和电能质
12、量的不断提高，目前，电网电压特别 是配电变压器的首端，电源电压一般都要超过 400V,有的达420V左右。而低压无功补偿装置柜都是安装在配电变压器低压线母线侧， 处于电源的最前端，此时，电容器长期在高于其额定电压状态下运行， 缩短了寿命。4、 电容器的容量和组数配置不当生产厂家为了产品的统一规范，补偿装置柜里安装的电容器都 是统一容量，如 10KVAR 12 组、12KVAR 10 组、14KVAR8 组等。 而现场实际工作中，控制器设定的功率因数投入门限值是 0.95（0.90-1.0可调），它根据用电负荷的功率因数白动投切电容器组数，假设在12KVAR 10组当中，当负荷的功率因数低于 0
13、.90时，控 制器就发出指令投入电容器，而当投入了 6组电容器后，又超出了控 制器设定的限值0.95，此时，控制器又要发出指令退出 2组电容器， 当退出后又达不到所要求的功率因值，控制器又要发出指令投入电容 器，如此反复，造成频繁投切，损坏电器设备。5、 补偿装置柜的外壳接地不重视每张补偿装置柜里都安装有三只过压保护用的避雷器(FYS-0.22),有的厂家是将避雷器的接地端与柜体外壳直接相连， 有的是单独引线接地，当有雷电波或过电压侵入时，此时的避雷器的 接地就成了工作接地。有的柜体外壳根本就没接地或接地电阻达不到 要求，造成很多避雷器泄放电流不畅而爆炸损坏， 使得补偿装置柜外 壳带电。6、
14、低压无功补偿装置柜要配置无功计量装置目前，普遍的生产厂家在装配补偿装置柜(低压配电柜)时，都 没有安装无功计量表计，工作人员只能从控制器的显示器上读取实时 的低压功率因数值，不能掌握到月、年的平均功率因数值。7、人员思想认识问题一些电工认为，在配电变压器端安装低压无功电容补偿装置柜 会增加台区的低压线损，对他们没利。所以有很多的电容柜人为的不 去投运，有时一张柜上坏一个很小的零配件就将整柜退出， 造成大量的电容柜闲置。五、解决方案：1、电源线首先要根据电容补偿装置柜配置的全部电容器的容量，即总的额定电流之和的1.5倍来选择电源导线的截面积，其最小截面积不得小于50m 塑铜线，电源线两端连接一定
15、要用铜鼻压接， 保证接触面连接可靠。2、 安装接线之前一定要先看清楚电容补偿装置柜上配置的控制器的安装接线图，即：控制器的工作电源有 220V、380V,分清检测信号是取同相还是不同相，取样用的电流互感器一般都是采用 LMZJ1-0.5/5系列的，要穿在低压负荷的总电流侧，电流互感器的一 次侧电流的容量选择，要根据该配变低压侧总负荷的 120-150%来确定，否则，该控制器是不能正确动作的。3、 对原装的低压无功补偿装置柜配置的电容容量和组数要进行 适当的调整，如 12KVAR 10 组的改造为 6KVARC 2+8KVAR； 2+12KVAR 4+16KVAR 2 等， 总电容器组数未变，将
16、单台大容量的改为多台小容量，让控制器好灵 活机动的选择投入的容量和组数。确保该台区的低压功率因数在设定 值范围之内，也延长了电器控制部分的机械寿命。 特别注意的在调整 电容器的容量之后，要即时对相应的控制和保护部分的电器设备作更 换，如作单台电容器短路保护的熔断器熔芯也要根据电容器的容量来 调整。5、新安装投运的补偿装置柜一定要将柜体外壳与大地作可靠连 接，最好是将避雷器的接地端用不小于 10mrf的塑铜线或16mm2塑铝 线直接和大地相连，并符合接地电阻要求。6、 建议生产厂家在低压无功补偿装置柜上安装可以计量无功的表计，或者供电部门在该台区安装无功表或多功能计量表计， 这样才能对该台区的无功情况进行掌控和考核。7、 对基层电工进行无功补偿知识的普及宣传，并结合现场低压 无功电容补偿装置
