韓歡慶

安科瑞電氣股份有限公司  江蘇江陰  202203

摘要：山西某人民醫院中，醫療設備功率因數在0.8左右，供電局依據功率因數增減收費，功率因數小于0.9，電費增收，功率因數大于0.9電費減收，因此安裝AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器進(jìn)行無(wú)功補償、提高功率因數對企業(yè)發(fā)展是的。

關(guān)鍵詞：低壓智能電力電容器，無(wú)功補償，功率因數

1：概述

對于電力系統中的供電部分，提供電能的發(fā)電機是按要求的額定電壓和額定電流設計的，發(fā)電機長(cháng)期運行中，電壓和電流都不能超過(guò)額定值，否則會(huì )縮短其使用壽命，甚至損壞發(fā)電機。由于發(fā)電機是通過(guò)額定電流與額定電壓之積定額的，這意味著(zhù)當其接入負載為電阻時(shí)，理論上發(fā)電機得到*的利用，因為P= UIcosφ中的cosφ=1；但是當負載為感性或容性時(shí)，cosφ<1,發(fā)電機就得不到充分利用。為了利用發(fā)電機的容量，就必須提高其功率因數。在低壓配電系統中，采用并聯(lián)電容器裝置對無(wú)功功率進(jìn)行集中補償或就地補償是降低線(xiàn)損、節約電能有效的方法。無(wú)功功率補償的主要功效是：減少設備和線(xiàn)路的功率損耗；穩定電壓，提高供電質(zhì)量；提高電力變壓器的承載能力；在長(cháng)距離輸電中，提高系統輸電穩定性和輸電能力等。

AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器集成了現代測控、電力電子、網(wǎng)絡(luò )通訊、自動(dòng)控制、電力電容器等先進(jìn)技術(shù)。改變了傳統無(wú)功補償裝置落后的控制器技術(shù)，改變了傳統無(wú)功補償裝置體積龐大和笨重的結構模式，從而使新一代低壓無(wú)功補償設備具有補償效果更好，體積更小，功耗更低，使用更加靈活，維護更加方便，使用壽命更長(cháng)，可靠性更高的特點(diǎn)，適應了現代電網(wǎng)對無(wú)功補償的更高要求。

2：案例分析：

山西某人民醫院項目，總建筑面積為13372.34m2，其中地上面積為10201.73m2，地下面積3170.61m2，建筑高度為36.5m，為二類(lèi)高層民用醫療建筑，主要包括急診樓、門(mén)診樓、住院樓、后勤保障樓等。其配電系統是由數臺10/0.4KV主變壓器，經(jīng)低壓配電設備向用電設備供電。急診樓一臺變壓器容量為1250Kva，負載總容量為820kw，當前功率因數為0.8，要將功率因數提高到0.95左右，其主要負載為電子醫療精密設備、照明、中央空調及通風(fēng)設備、計算機等。醫療設備功率因數為0.8，醫療設備開(kāi)關(guān)電源諧波次數以3、5、7次為主，選用14%智能電容；中央空調風(fēng)機功率因數為0.83，諧波次數以5、7次為主，選用7%智能電容；計算機功率因數為0.7，計算機開(kāi)關(guān)電源諧波次數以3、5、7次為主，選用14%智能電容；醫療建筑的單相負荷與三相負荷用電量相差不大，較適合采用混合補償方式，單相分補占總容量的40%左右。

3：解決方案

醫院的低壓配電系統有大量的諧波源負荷，會(huì )產(chǎn)生3、5、7次諧波，大量的單相非線(xiàn)性負荷會(huì )造成三相不平衡、諧波超標、中性線(xiàn)諧波過(guò)載等電能質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)行無(wú)功補償必須要考慮諧波的影響。計算得無(wú)功需量為350kvar，安裝容量為480kvar，考慮到系統中帶有的諧波，安裝共補300kvar、分補180kvar容量的14%智能電容，實(shí)際功率因數達到0.94，符合要求，使用普通電容電抗，至少需要兩套寬1000*深1000的柜子，現在安裝AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器，只需要兩套寬800*深800的柜子，柜體空間也大大節省，接線(xiàn)簡(jiǎn)單，安裝方便，可靠性更高。

4：AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器

4.1 概述

 AZCL智能集成式諧波抑制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)量的新一代無(wú)功補償設備。它由智能測控單元、晶閘管復合開(kāi)關(guān)電路、線(xiàn)路保護單元、電容器和電抗器構成。

AZCL低壓智能電力電容器采用定制段式LCD液晶顯示器，可顯示三相母線(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。通過(guò)內部晶閘管復合開(kāi)關(guān)電路，自動(dòng)尋找適合的投入（切除）點(diǎn)，實(shí)現過(guò)零投切，具有過(guò)壓保護、缺相保護、過(guò)諧保護、過(guò)溫保護等保護功能。

4.2 技術(shù)參數

4.3 接線(xiàn)方式

5：結束語(yǔ)

在醫院項目中，功率因數普遍偏低，電費罰款較多，使用AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器發(fā)出無(wú)功，提高受電端母線(xiàn)的電壓水平，減少了線(xiàn)路上感性無(wú)功的輸出，降低了電壓和功率損耗，因而提高了線(xiàn)路的輸電能力。安科瑞AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器的在學(xué)校、醫院、工業(yè)、商業(yè)中心、居民配電、等項目中長(cháng)期正常投運，可供業(yè)績(jì)參考，AZCL智能集成式諧波抑制電力電容器操作簡(jiǎn)單、功能齊全，能有效地解決用戶(hù)問(wèn)題，達到節能的效果。無(wú)論從經(jīng)濟性還是從實(shí)用性而言，都具有廣泛的推廣價(jià)值。電網(wǎng)既產(chǎn)生有功也產(chǎn)生無(wú)功，而無(wú)功在電網(wǎng)傳輸過(guò)程中會(huì )有損耗，低壓智能電力電容進(jìn)行無(wú)功補償，從而提高功率因數，有效地改善了用電質(zhì)量，節約用電成本，減少企業(yè)的開(kāi)支，可減少線(xiàn)路的損耗，提高電網(wǎng)輸電的效率。

6：參考文獻

[1] 企業(yè)微電網(wǎng)設計與應用手冊.2020.6

[2] 王兆安，劉進(jìn)軍，王躍，等.諧波抑制和無(wú)功功率補償[M].地3版.北京：機械工業(yè)出版社.2015

[3] 《醫療建筑電氣設計規范》（JGJ 312-2013），北京，中國建筑工業(yè)出版社，2013

7：作者介紹

韓歡慶，男，現任職于安科瑞微電網(wǎng)研究院，主要研究方向為電能質(zhì)量產(chǎn)品的應用。