4．6无功功率补偿与谐波治理
4.6.1 当用电设备为感性负荷且自然功率因数达不到要求时，应设置并联电容器补偿无功功率，计量侧功率因数不应小于0.9。
▼ 展开条文说明
4．6．1补偿无功功率，经常采用两种方法：一种是同步电动机超前运行，另一种是采用并联电容器。同步电动机价格高，操作控制复杂，本身损耗也较大，尤其是小容量同步电动机更不经济。目前容量较大而且长期连续运行的同步电动机也逐步被异步电动机加并联电容器所代替。运行的同步电动机系统中，部分操作人员为降低维护工作量，常将设计要求超前运行的同步电动机运行于滞后方式，丧失了同步电动机的功能。而并联电容器价格便宜，便于安装，维修工作量和损耗都比较小。可以制成各种容量便于分组投运，因此推荐采用并联电容器作为无功功率补偿的主要设备。
4.6.2 无功功率补偿应符合就地平衡的原则。补偿方式应安全可靠、节省投资、便于管理。
▼ 展开条文说明
4．6．2无功功率就地平衡能减少线损和电压降，提高供电系统运行效率。
常用无功功率补偿方式有集中补偿、分散补偿和单独就地补偿等几种。其中集中补偿是将电容器组集中装设在总变电所的高压或低压母线上，对排水泵站和污水处理厂的无功功率进行总体的集中补偿。分散补偿是将电容器组分设在分变（配）电所的高压或低压母线上，有利于提高总变电所的配电效率；单独就地补偿是对功率因数低的大容量设备进行专门补偿，无功功率补偿电容器随被补偿设备同时投运，亦称为随动补偿。
4.6.3 低压设备的无功功率应在低压侧由低压电容器补偿，高压设备的无功功率宜在高压侧由高压电容器补偿。
▼ 展开条文说明
4．6．3在高压侧补偿高压设备的无功功率可防止低压部分过补偿产生的不良效果。
4.6.4 排水泵站和污水处理厂的低压无功功率宜在配变电所内采用电容器自动投入的方式集中补偿。
▼ 展开条文说明
4．6．4低压无功功率多为基本无功功率，一般相对稳定，在配变电所内集中补偿可便于维护管理。
在排水泵站等设施中经常会因为季节性变化造成变压器的轻载运行，在电容器组补偿容量的设定中应充分考虑在轻载运行时的工况，合理配置电容器组数及每组容量，保证功率因数满足电力部门要求。
4.6.5 功率较大、线路较长且长期运行的低压电动机宜采用单独就地补偿，补偿后的功率因数不应小于0.9。
▼ 展开条文说明
4．6．5低压设备的无功功率补偿电容器组集中设置在变配电所内有利于维护和管理。对于长期运行的电气设备如风机、水泵、压缩机等也可配置单独就地补偿电容器，有利于节能和提高电容器的利用率。
4.6.6 高压电动机的无功功率宜采用单独就地补偿，补偿后的功率因数不应小于0.9。
▼ 展开条文说明
4．6．6对于较大负荷、平稳且经常使用的高压水泵、风机等设备，采用无功功率单独就地补偿可最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可以减小馈电线路的截面积。当设备不经常使用时，这种方式的电容器利用率较低，相对增加初次投资及维护费用。
高压电容器组宜在变配电所内集中装设，方便管理。对于设备数量多，负荷变化频繁的情况，也可采用高压自动补偿装置。
4.6.7 无功功率单独就地补偿电容器的安装位置应靠近被补偿设备。
▼ 展开条文说明
4．6．7无功功率单独就地补偿就是将电容器安装在电气设备的附近，可以最大限度地减少线损和释放系统容量，在某些情况下还可以缩小馈电线路的截面积，减少有色金属消耗。
4.6.8 高压电容器组应采用中性点不接地的星形接线，低压电容器组可采用三角形接线或星形接线。
▼ 展开条文说明
4．6．8理论分析和实践表明，高压电容器组采用三角形接线的安全性较差，而且目前大多数高压电容器组成套产品都采用星形接线。低压电容器组容量小，采用三角形接线的较多，但大容量低压电容器组也有采用星形接线。
4.6.9 并联电容器及其连接导体应满足所在环境内正常状态、过电压状态和短路状态的运行要求。电容器组连接导体的长期允许电流应为电容器组额定电流的1.35倍，单台电容器导体的长期允许电流不宜小于电容器额定电流的1.5倍。
▼ 展开条文说明
4．6．9根据并联电容器标准和IEC标准，在过电压和谐波的共同作用下，电容器应能在有效值为1．3倍额定电流的稳态过电流下运行。如果考虑电容器容量的最大正偏差＋10％，则稳态过电流将达到1．43倍的额定电流，但是电容器组的总容量偏差达不到＋10％，因此对并联电容器装置的稳态过电流规定为电容器组额定电流的1．35倍，对单台电容器导体的允许过电流规定为单台电容器额定电流的1．5倍。
4.6.10 高压电容器组宜根据预期的涌流采取相应的限流措施，低压电容器组宜采用专用投切器件。
▼ 展开条文说明
4．6．10高压电容器投入时涌流大于控制开关的允许电流时，可采用串联电抗器的方法加以限制。
4.6.11 高压电容器组应直接与放电器件连接，中间不应设置开关或熔断器；低压电容器组宜与放电器件直接连接，也可设置自动接通接点。
▼ 展开条文说明
4．6．11高、低压电容器组与外部放电器件直接连接是为了保证断电时电容器组能够尽快放电，使残余电压尽快降至50V。当采用低压电容器装置时，放电时间长，可采用自动接通。装置内部低压电容器组与放电器件的连接方式可由产品配套厂设计而定。
4.6.12 排水泵站和污水处理厂配电系统应采取抑制谐波的措施；当配电系统高次谐波超过规定值时，宜设置谐波治理装置，消除谐波对电气系统的影响；治理后的谐波应符合现行国家标准《电能质量 公用电网谐波》GB/T 14549的有关规定。
▼ 展开条文说明
4．6．12在电力设备中，受电网高次谐波影响最大的是并联电容器，这是因为电容器容抗值与电压频率成反比，在高次谐波电压作用下，因电容器n次谐波容抗是基波容抗值的几分之一，即使谐波电压值不很高，也可产生显著的谐波电流，造成电容器过电流。更多的情况是投入的电容器容抗与系统阻抗或负荷阻抗产生谐振，放大了高次谐波，使电容器承担超过规定的高次谐波电流，加速了电容器损坏。消除谐振的根本办法是在电容器回路中串入电抗器，使电容器和电抗器串联回路对电网中含量最高的谐波而言成为感性回路而不是容性回路，以消除产生谐波振荡的可能性。
排水泵站和污水处理厂内，水泵、鼓风机采用的变频调速装置，臭氧制备等采用的大功率整流装置，照明系统采用的节能型光源、LED光源等，构成大量非线性负载，导致谐波容量较大，需要考虑设置谐波治理装置。谐波治理装置可采用有源滤波器、无源滤波器、混合滤波器等多种治理方式，应根据工程实际情况选用。
已有工程谐波容量可根据实测确定，新建工程可根据设备情况预测谐波含量，确定谐波治理装置。
针对单台设备选用无源滤波器效果好，整个配电系统的治理宜采用有源滤波器。
对变频调速设备产生的谐波，宜优先针对变频器进行治理，采用低谐波变频器、变频器加装滤波器等也是非常有效的治理措施。
4.6.13 电容器回路上谐波较大时，宜串联电抗器。
▼ 展开条文说明
4．6．13过大的谐波会导致电容器严重发热，另外电容器回路LC参数可能会对某些谐波产生谐振，造成谐波放大，产生灾难性后果。对于这些情况，可以串联电抗器的方式加以避免。
4.6.14 对波动负荷较大的供电回路，需降低波动负荷引起的电网电压波动和电压闪变时，宜采取动态无功补偿装置或动态电压调节装置。
▼ 展开条文说明
4．6．14动态无功补偿装置是在原静止无功补偿装置的基础上，采用成熟、可靠的晶闸管控制电抗器和固定电容器组，即TCR＋FC的典型结构，准确迅速地跟踪电网或负荷的动态波动，对变化的无功功率进行动态补偿。动态无功补偿装置克服了传统的静态无功补偿装置响应速度慢及机械触点经常烧损等缺点，动态响应时间小于20ms，控制灵活，能进行连续、分相和近似线性的无功功率调节，具有提高功率因数、降低损耗、稳定负载电压、增加变压器带载能力及抑制谐波等功能。
