無(wú)功功率補償的概念
交流電力系統需要電源提供兩部分能量，一部分用于做功而被消耗掉，這部分能量被轉換成機械能、光能、熱能和化學(xué)能，這部分能量我們稱(chēng)之為有功功率。另一部分能量主要用來(lái)在變壓器、電機等電力輸送、用電設備工作時(shí)建立交變磁場(chǎng)，這部分能量我們稱(chēng)之為無(wú)功功率。
由于電力系統中存在電動(dòng)機、變壓器等大量感性無(wú)功負荷，而這些感性無(wú)功負荷需要吸收大量無(wú)功功率來(lái)建立感應磁場(chǎng)，使得功率因數下降，線(xiàn)路損耗增加，電壓質(zhì)量下降，設備利用率低。為消除系統內感性無(wú)功功率產(chǎn)生的無(wú)用消耗，而達到有功功率最大限度出力的效果，必須進(jìn)行無(wú)功補償。
無(wú)功補償的意義
1、穩定受電端及電網(wǎng)的電壓，提高供電質(zhì)量；
2、改善系統穩定性，增加電網(wǎng)的傳輸能力，提高設備利用率；
3、補償無(wú)功功率，提高供電系統及負載的功率因數；
4、降低線(xiàn)路損失及輸變電變壓器的電能損失，提高其輸出能力；
5、降低設備發(fā)熱，延長(cháng)其使用壽命，提高利用率；
6、降低企業(yè)用電成本。
無(wú)功補償技術(shù)的現狀
1、以接觸器作為投切開(kāi)關(guān)的方式為主；
2、采用接觸器作為投切電容器的開(kāi)關(guān)，電容器投入時(shí)，會(huì )產(chǎn)生較大的涌流，電容器切除時(shí)，會(huì )產(chǎn)生較高的過(guò)電壓，電容器再投入之前需要充分的放電；
3、以等容循環(huán)投切的控制策略為主；
4、采用等容循環(huán)投切的控制策略時(shí)，分組較粗、補償精度較差，用電系統長(cháng)期處于欠補償狀態(tài)，平均功率因數低；
5、一般采用普通型控制器
普通型控制器的功能比較簡(jiǎn)單，不能滿(mǎn)足先進(jìn)(需要多種保護功能)的補償系統的控制要求，控制器的抗干擾能力差，經(jīng)常出現誤動(dòng)作或死機現象，不適合(或不能夠)在有諧波的系統中工作；
保護措施不完善或沒(méi)有，在補償設備出現異常時(shí)，不能實(shí)施有效的保護；
成套裝置的制作一般采用分離元器件，柜體內部結構復雜，組裝工藝難度大；
6、元器件整體質(zhì)量水平不高
由于元器件分別在不同的生產(chǎn)廠(chǎng)家購買(mǎi)，而元器件質(zhì)量水平參差不齊，各種元器件之間的參數配合(匹配)不準確或不合理，造成補償設備運行不可靠，故障率高。
現有補償技術(shù)及裝置帶來(lái)的不良現象
1、質(zhì)量、性能很差的產(chǎn)品長(cháng)期主導我國無(wú)功補償設備的市場(chǎng)；
2、對補償系統要求較高的場(chǎng)所的設備，長(cháng)期被國外“品牌”的產(chǎn)品所占領(lǐng)；
3、維修工作量大、費用高；
4、據有關(guān)部門(mén)的調查、統計資料得知，我國在用的傳統無(wú)功補償裝置，真正能夠正常運行并起到作用的還不足30%，也就是說(shuō)，大部分的補償設備不能正常工作或不能滿(mǎn)足其設計要求，這不但浪費了大量的人力和物力，而且沒(méi)有起到節能的作用，造成了社會(huì )資源極大的浪費，最終用戶(hù)也產(chǎn)生了額外的費用支出。
原因分析
隨著(zhù)我國現代工業(yè)進(jìn)程的飛速發(fā)展，電網(wǎng)結構發(fā)生了巨大的變化，鑒于大量的非線(xiàn)性負載(整流器、變頻器、開(kāi)關(guān)電源等電力電子設備)的廣泛應用，使得電網(wǎng)中的諧波大量存在，諧波對電能質(zhì)量的影響越來(lái)越嚴重。
1、舊的傳統觀(guān)念的影響
由于各方面對“電能質(zhì)量”概念的理解、認識不到位，對電網(wǎng)被“污染”后所可能造成的后果及影響重視不足，而且僅考慮眼前或局部的利益。
2、標準水平低且執行不力
目前我國與“電能質(zhì)量”相關(guān)的國家及行業(yè)標準、法規嚴重滯后，現行標準的水平太低，許多方面甚至處于空白狀態(tài)。即使現行的標準，其執行及監督力度也遠遠不夠，甚至在不少地區及行業(yè)存在著(zhù)“有法不依”的現象。
3、成套產(chǎn)品結構及工藝落后
目前絕大多數無(wú)功補償成套設備生產(chǎn)企業(yè)，仍在采用分離元器件及傳統的組裝工藝生產(chǎn)補償柜，故其存在的固有缺陷及造成的后果仍在繼續。而用戶(hù)為了降低投資成本，就只會(huì )關(guān)注補償設備的色對成本，只要能夠驗收，其它方面的要求也就不考慮了，這也為低劣質(zhì)量的補償設備提供了市場(chǎng)空間。
產(chǎn)品創(chuàng )新
針對以上情況， 本公司開(kāi)發(fā)Z UIC智能式低壓電力電容器， 采用智能電容器組裝的無(wú)功補償裝置主要特點(diǎn)有：
1、模塊化結構。融合電力電子、計算機、軟件、通信、電力等技術(shù)將數據檢測、投切機構、電容器、保護、通信等所有功能元件集成在一個(gè)單元內，形成標準化模塊，結構與功能模塊化，根據用戶(hù)不同要求自由組合，便于設備在使用現場(chǎng)的維修與調整。
2、先進(jìn)的智能投切裝置。可控硅無(wú)功耗開(kāi)關(guān)無(wú)縫軟連接，采用微機智能控制，實(shí)現過(guò)零投切，投切成功后，無(wú)功耗開(kāi)關(guān)投入，可控硅再退出，運行功耗低、涌流小、諧波影響微弱，可控硅、無(wú)功耗開(kāi)關(guān)和控制電路的使用壽命長(cháng)。
3、通信：充分地考慮設備的可持續性使用， 采用RS 485接口， 也可根據用戶(hù)特殊要求配置Modem、現場(chǎng)總線(xiàn)、紅外、藍牙等，與配網(wǎng)自動(dòng)化裝置有機結合。
4、采用智能型無(wú)功控制策略。以無(wú)功功率為控制物理量，以用戶(hù)設定的功率因數為投切參考值，靜態(tài)補償與動(dòng)態(tài)補償相結合，三相共補與分相補償相結合，穩態(tài)補償與快速跟蹤補償相結合，依據模糊控制理論智能選擇電容器組合，自動(dòng)及時(shí)地投切電容器補償無(wú)功功率容量。根據配電裝置三相中每一相無(wú)功功率的大小智能選擇電容器組合，依據“取平補齊”的原則投入電網(wǎng)，提高補償精度。電壓智能控制，以無(wú)功功率為投切門(mén)限值，可設置投切延時(shí)，延時(shí)時(shí)間可調，既可支持快速跟蹤無(wú)功補償，也可支持穩態(tài)補償。
5、采集三相電壓、三相電流信號及設備本身工況等數據，在線(xiàn)跟蹤裝置中無(wú)功的變化，依據模糊控制理論智能選擇電容器組合，同時(shí)可對自身故障進(jìn)行自診斷，通過(guò)顯示屏和通信口可直接顯示、輸出故障及其故障類(lèi)型，利于現場(chǎng)故障查找和確診。
6、高集成密度，融合電力電子、通信、計算機眾多先進(jìn)技術(shù)，模塊體積小，一臺無(wú)功補償柜最大單柜容量達1000kvar， 裝置最大補償容量達2000kvar， 裝置間可聯(lián)網(wǎng)組成最大補償容量12000kvar裝置。
7、主動(dòng)保護系統。每個(gè)模塊都帶CPU， 因此可對過(guò)壓、過(guò)流、欠壓、過(guò)溫、缺相、過(guò)諧波等所有故障進(jìn)行主動(dòng)保護，有效延長(cháng)模塊壽命并減少售后服務(wù)。
無(wú)功補償技術(shù)發(fā)展方向
新型電力元器件、遠程監控及智能化技術(shù)已逐步應用，各種保護措施越來(lái)越完善，智能電容器技術(shù)及產(chǎn)品在我國必將得到重視及推廣應用；
1、由于智能電容器技術(shù)需要采用大量的新型電力電子元器件，且能夠配置多種保護單元，故由智能電容器制作的補償設備，其功能、性能質(zhì)量及運行可靠性的方面相對于傳統的補償設備來(lái)說(shuō)，將是根本性的變革。
2、智能電容器產(chǎn)品的出現，為具有強大功能的補償設備的設計、制作提供了強有力的保障，是智能化的基礎。
無(wú)功補償服務(wù)理念的重大變革
1、智能電容器符合國家無(wú)功補償技術(shù)發(fā)展趨勢。該系列智能電容器所用的元件都經(jīng)過(guò)公司的精心設計匹配測試，元件之間達到最佳匹配，然而國內成套廠(chǎng)家只是采購不同元件簡(jiǎn)單組合，元件之間未能達到最佳匹配狀態(tài)，因而其成品就會(huì )出現這樣或那樣的質(zhì)量問(wèn)題。因此智能電容器的推廣應用將是行業(yè)的大勢所趨。
2、質(zhì)量責任的明確性， 責任方的歸一性。采用Z UIC系列智能電容器， 使質(zhì)量責任更加明確， 原成套廠(chǎng)要面對多家供應商，如果產(chǎn)品出了問(wèn)題，元器件廠(chǎng)商會(huì )相互推諉責任，甚至把責任推向設計院、認為設計方案不合理，然而如果選用智能電容器就不會(huì )出現這樣的情況。Z UIC系列智能電容器的任何元件出了質(zhì)量問(wèn)題， 由本公司負責。
3、服務(wù)理念的重大變革。選用Z UIC系列智能電容器應用是集售前、售中、售后全方位的服務(wù)過(guò)程， 包括設計造型，組裝調試，運行后數據測試等全面的技術(shù)支持，而對于原來(lái)單一的元器件廠(chǎng)是無(wú)法做到這種服務(wù)的。因此廠(chǎng)家的服務(wù)是傳統單一的元件廠(chǎng)家服務(wù)的重大升級。
傳統產(chǎn)品與智能電容器比較
與常規產(chǎn)品性能相比
與常規產(chǎn)品應用比較
