电容器柜在低压配电系统中的应用分析

电容器柜在低压配电系统中的应用分析摘要：在社会经济的快速发展下，电力市场需求旺盛，极大促进了电力系统建设与发展。

低压配电系统运行中因各种因素的影响会产生无功功率，为确保低压配电系统稳定运行，在低压配电系统当中加装电容器柜很有必要，通过电容器柜对无功功率进行补偿，实现电能节约的目的。

文章首先论述了加装电容器柜的必要性，进而就电容器柜相关问题加以分析。

关键词：低压配电；电容器柜；应用分析近些年来，我国国民经济飞速发展，人们的生活水平也在不断提高，特别是工业集聚区、高档办公楼、商务酒店等大型建筑的兴建使得用电量急剧地增长。

这些建筑内使用的电气负荷大多都是感性负荷，由于其功率因素比较低，在低压配电系统中的无功功率占的比重较大，为了降低低压配电系统中的无功功率，提高相应的功率因素，确保有用功得到充分利用，一般都会在低压配电系统中加装电容器柜对无用功进行补偿。

一、低压配电系统加装电容器柜的必要性在电网运行过程中，无功自动补偿按其性质可以分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。

其中，三相电容自动补偿主要在三相负载平衡配电系统中使用，这主要是因为三相回路相对平衡，各个回路中的无功电流都是相同的，因此，在利用电容器柜进行无功补偿时，当三相保持一致时，就可以保证三相电压的配电质量，并且三相电容自动补偿主要应用于使用三相电气设备较多的厂矿企业。

由于民用建筑中使用较多的是单相感性负荷，特别是照明和暖通空调等电气设备负荷变化的随机性比较大，容易导致三相荷载的不平衡，特别是在低压配电系统中这种不平衡尤为明显。

由于补偿无功功率的取样信号主要取自三相中的任意一相，那么就会使得另外两相荷载过补偿或者是欠补偿，一旦发生过补偿现象，那么就会使得过补偿相的电压明显升高，导致控制和保护元器件等电气设备由于过电压而损坏；而发生欠补偿时，补偿相线路中的电流会不断地增大，线路和断路器等电气设备则会由于电流的瞬间升高而发生过热现象，情况严重时还会烧坏电气设备。

低压配电并联电容器补偿回路所串电抗器的合理选择一、前言在笔者所接触的低压配电施工图中，发现施工图中有一个共性，那就是配电变压器低压侧母线上均接入无功补偿电容器柜。

但令人费解的是，所串电抗器无任何规格要求，无技术参数的注明，只是在图中画了一个电抗器的符号而已。

而所标电容器的容量，也只是电容器铭牌容量而已，实际运行时，最大能补偿多少无功功率，也不得而知。

应引起注意的是，电抗器与电容器不能随意组合，它要根据所处低压电网负荷情况，变压器容量，用电设备的性质，所产生谐波的种类及各次谐波含量，应要进行谐波测量后，才能对症下药，决定电抗器如何选择。

但往往是低压配电与电容补偿同期进行，根本无法先进行谐波测量，然后进行电抗器的选择。

退一步说，即使电网投入运行，进行谐波测量，但用电设备是变动的，电网结构也是变化的，造成谐波的次数及大小有其随意性，复杂性。

因此正确选用电容器所用的串联电抗器也成为疑难问题，这无疑是一个比较复杂的系统工程，不是随便一个电抗器的符号或口头说明要加电抗器那么简单了。

不得随意配合，否则适得其反，造成谐波放大，严重时会引发谐振，危及电容器及系统安全，而且浪费了投资。

有鉴于此，笔者对如何正确选用电容器串联电抗器的问题，将本人研究的一点心得，撰写成文，以候教于高明。

二、电力系统谐波分析及谐波危害电力系统产生谐波的原因主要是用电设备的非线性特点。

所谓非线性，即所施电压与其通过的电流非线性关系。

例如变压器的励磁回路，当变压器的铁芯过饱和时，励磁曲线是非正弦的。

当电压为正弦波时，励磁电流为非正弦波，即尖顶波，它含有各次谐波。

非线性负载的还有各种整流装置，电力机车的整流设备，电弧炼钢炉，EPS，UPS及各种逆变器等。

目前办公室里电子设备很多，这里存在开关电源及整流装置，其电流成分也包含有各次谐波，另外办公场所日光灯及车间内各种照明用的气体放电灯，它们也是谐波电流的制造者。

日光灯铁芯镇流器及过电压运行的电机也是谐波制造者。

低压配电柜的主要组成与作用低压配电柜的主要组成与作用一、配电屏的作用配电屏的作用主要是进行电力分配，将经过变压器的电压分配到各个用电单元。

低压配电屏是按一定的接线方案将有关低压一、二次设备组装起来，用于低压配电系统中动力、照明配电之用。

二、配电屏主要组成配电屏主要由进线柜、出线柜、电容器柜、计量柜等组成。

进线柜：又叫受电柜，是用来从电网上接受电能的设备（从进线到母线），一般安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

出线柜：也叫馈电柜或配电柜，是用来分配电能的设备（从母线到各个出线），一般也安装有断路器、CT、PT、隔离刀等元器件。

母线联络柜：也叫母线分断柜，是用来连接两段母线的设备（从母线到母线），在单母线分段、双母线系统中常常要用到母线联络，以满足用户选择不同运行方式的要求或保证故障情况下有选择的切除负荷。

PT柜：电压互感器柜，一般是直接装设到母线上，以检测母线电压和实现保护功能。

内部主要安装电压互感器PT、隔离刀、熔断器和避雷器等。

隔离柜：是用来隔离两端母线用的或者是隔离受电设备与供电设备用的，它可以给运行人员提供一个可见的端点，以方便维护和检修作业。

由于隔离柜不具有分断、接通负荷电流的能力，所以在与其配合的断路器闭合的情况下，不能够推拉隔离柜的手车。

在一般的应用中，都需要设置断路器辅助接点与隔离手车的联锁，防止运行人员的误操作。

电容器柜：也叫补偿柜，是用来作改善电网的功率因数用的，或者说作无功补偿，主要的器件就是并联在一起的成组的电容器组、投切控制回路和熔断器等保护用电器。

一般与进线柜并列安装，可以一台或多台电容器柜并列运行。

电容器柜从电网上断开后，由于电容器组需要一段时间来完成放电的过程，所以不能直接用手触摸柜内的元器件，尤其是电容器组；在断电后的一定时间内（根据电容器组的容量大小而定，如：1分钟），不允许重新合闸，以免产生过电压损坏电容器。

作自动控制功能时，也要注意合理分配各组电容器组的投切次数，以免出现一组电容器损坏，而其他组却很少投切的情况。

关于低压配电设计的探讨及其研究摘要：在以往低压配电设计中，一些习惯做法已习已成规，对各设计单位的电气施工图粗略地进行对比，基本雷同。

有些单位多年来设计变化不大，一直延续下去，有些甚至存在错误的设计，既不安全也不经济。

所以本文结合东莞市宏远精英世家高、低压配电工程实际，对低压配电设计中应该注意的问题进行了了探讨及其研究，以便以后具有借鉴之意义。

关键词：低压配电；设计；探讨；借鉴Abstract: in the previous low voltage distribution design, some practice to already learned already rules, the design of the electrical construction unit roughly to contrast, basic identical. Some units for many years the design changes is not big, last, some even error of the design, not security is not economic. So this paper following tigers elite family high and low voltage power distribution project, in the design of low voltage distribution problems to which attention should be paid to scheme discussion and research, so that after the meaning of the experience.Keywords: low voltage distribution; Design; Explore; reference配电房的接地问题接地极引出线接近地面处，最容易腐蚀而断裂，这是因为距地面处土壤含氧多且温度较高所致。

摘要工厂变电所是供电系统的核心，在工厂中占有特别重要的地位。

变电所的主要作用是：从电力系统接受电能，经过变压器降压，然后按要求把电能分配到各车间供给各类用电设备。

变电所一次,二次接线方案的确定.高低压电气设备,高压开关柜，低压配电屏的合理选择对于变电所很重要.其电气主接线是按照一定的工作顺序和规程要求。

电力系统称为三相对称系统，所以电气主接线图通常以单线图来表示，使其简单清晰。

通过设计可巩固各课程理论知识，了解工厂供电电能分配等各种实际问题，培养独立分析和解决实际工程技术问题的能力，同时对电力工业的有关政策、方针、技术规程有一定的了解，在计算图、编号、设计说明书等方面得到训练，为以后工作奠定基础。

关键词：电力系统；低压配电屏；主变压器目录一、确定低压配电系统的接线方案及负荷计算 (1)（一）接线方案 (1)（二）负荷计算 (1)1机加一车间 (1)2机加二车间 (2)3铸造车间 (3)4机修车间 (4)5装配车间 (5)6热处理车间 (6)7照明负荷计算 (7)（三）无功补偿容量 (7)二、变压器选择 (9)（一）选择变压器位数应考虑的原则 (9)（二）电容器柜的选择 (9)（三）工厂变电所的主变压器装设方案 (9)（四）主结线方案的选择 (10)三、高压一次方案的确定 (10)四、二次回路 (11)（一）控制信号回路 (11)（二）有功无功电能计算 (12)（三）电压电流测量回路 (12)（四）过电流保护 (13)五、变电所的结构 (13)（一）确定变电所结构原则 (13)（二）变电的总体布置要求 (14)（三）根据原则设计变电所图 (14)六、接地电阻的计算 (15)（一）接地装置设计要求 (15)（二）接地图 (16)七、结论 (16)八、参考文献 (17)九、附录 (18)十、致谢 (26)绪论配电系统应做到安全第一，既要符合国家标准和规格，也要符合国家技术规格的要求，能充分保证人身和设备安全。

低压开关柜包括：低压进线柜、低压电容柜、低压馈线柜（统称）
进线柜--由低压电源（变压器低压侧）引入配电装置的总开关柜；
电容柜--无功功率补偿电容器柜，集中补偿方式，与配电柜并列安装；
馈线柜--也称出线柜，将总电源电能分配输出；
还有：
联络柜--2路电源分别接入2列低压配电柜，2段母线联络用。

还有：
动力柜--动力配电柜或箱，用于2级动力配电；
控制柜--用于大功率或较多动力设备的控制，少数小容量则叫控制箱。

在高压线路保护中，高频保护、电流差动保护都是依靠快速通信实现的主保护，馈线系统保护是在多于两个装置之间通信的基础上实现的区域性保护。

具体实现方式有以下几种：
传统的电流保护
重合器方式的馈线保护
基于馈线自动化的馈线保护
什么叫馈线？馈线与出线有何区别？什么叫馈线柜？
所谓馈线就是指纯粹的由电源母线分配出去的配电线路，直接到负荷的负荷线。

而出线尽管也是从电源母线分配出去的线路，但是它可能是连接别的电源的联络线，所谓“馈”，含有赠与、给的含义。

与“出”是一种事物的两种不同说法。

是电力系统常用的技术词汇。

所谓的馈电柜，就是通过该柜子把电能馈出（分配）给不同负荷（用户）的电力配电装置。

馈线就是供电线，馈线是总的说法，出线是对于馈线柜而言的。

若从负载来看，馈线柜的出线也是向它供电的线，也可称为馈线。

馈线柜是将线路重新分配的接线柜。

低压无功补偿电容
低压无功补偿电容是一种用于补偿电力系统中无功功率的设备，通常安装在低压配电系统中。

无功补偿电容的作用是提高电力系统的功率因数，以减少能源浪费和设备容量，从而降低电力系统的成本。

无功补偿电容的工作原理是通过并联电容器来产生无功电流，以补偿负荷产生的无功电流。

通过补偿无功电流，可以减少负荷电流，提高功率因数，从而减少线路和变压器的损耗。

低压无功补偿电容有多种类型，包括自愈式低压并联电力电容器、金属化膜电容器、液体浸渍式电容器等。

这些电容器的规格和容量也各不相同，需要根据实际的电力需求和系统容量进行选择。

在选择低压无功补偿电容时，需要考虑以下几个因素：
1. 容量：需要根据实际的电力需求和系统容量选择合适的容量。

2. 电压：需要选择能够承受系统电压的电容器。

3. 温度：需要选择能够在系统温度范围内正常工作的电容器。

4. 可靠性：需要选择具有高可靠性和长寿命的电容器。

5. 维护：需要选择易于维护和更换的电容器。

总的来说，低压无功补偿电容是提高电力系统效率和经济性的重要设备，广泛应用于工业、商业和居民用电等领域。

低压电容补偿柜也叫低压无功补偿装置MSCGD，工作原理是根据电网向用电设备提供的负载电流由有功电流和无功电流两部分组成，无功电流在电源和负载之间往复交换，大大占用电网，使供电设备的供电能力大大降低，使功率因数降低。

就是用装置产生的容性无功电流快速、准确地跟踪抵消电网中的感性无功电流，从而提高功率因数，保证用电质量，提高供电设备的供电能力，并减小电路中的损耗一般来说，低压电容补偿柜由柜壳、母线、断路器、隔离开关，热继电器、接触器、避雷器、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。

>>>>电容器柜功能及其结构>>>>电容器补偿柜的作用电容补偿柜的作用是提高负载功率因数，降低无功功率，提高供电设备的效率；电容柜是否正常工作可通过功率因数表的读数判断，功率因数表读数如果在0.9左右可视为工作正常。

>>>>电容器柜一次电路原理介>>>>一次电路的工作原理过程合上刀熔开关和断路器，无功功率补偿控制器根据进线柜电压和电流的相位差输出控制信号，控制交流接触器闭合和断开，从而控制电容器投入和退出。

>>>>元器件的作用分析HH15-160A刀熔开关HH15（QSA）系列开关熔断器组集负荷开关和熔断器短路保护功能于一体，结构紧凑，使用安全，主要用于具有高短路电流的配电和电动机电路中作为电源开关和应急开关，并作电缆的短路保护，由于开关手柄为旋转操作，特别适用于抽屉式开关柜中安装使用。

本开关系列全封闭结构，由接触系统、操作机构、手柄三部分组成。

由动、静触头及灭弧装置组成的接触系统均组装在由新型耐弧工程塑料制成的封闭壳体内，达到零飞弧；其工作性能的稳定、可靠，并在寿命期内无需用户维护或更换零件。

配用的高分断能力刀型触头熔断体串接在触头之间，当开关处于断开位置时，其外露导电部件均不带电，确保维修和更换熔断体的安全性（打开柜门开关处于断开状态）。