无功补偿装置主要分为并联电容器补偿、电抗器、同步调相机、静止无功发生器 SVG、晶闸管投切电容器 TSC等,根据响应速度、补偿精度、使用成本区分,工业配电、厂房配电室应用广的是电容类补偿。
1、并联电容器补偿
① 固定电容器补偿
电容器直接接入回路,不具备自动投切。
特点:结构简单,造价低;补偿容量固定,不能跟随负荷变化调节。
适用:负荷比较稳定、波动小的小型车间。
缺点:负荷变小时容易发生过补偿。
② 接触器投切电容器(普通自动补偿)
依靠交流接触器投切电容组,控制器采集功率因数,分组投切。
特点:成本适中;投切速度慢,秒级;投切会产生合闸涌流;适合负荷变化平缓的普通工厂、楼宇配电。
注意:谐波大的场合需要串联电抗器抑制涌流与谐波。
③ TSC 晶闸管投切电容器
用晶闸管电子开关替代接触器。
特点:无机械触点,投切速度快(几十毫秒),无火花;可频繁投切;只能做容性无功补偿。
适用:负荷波动比较频繁的工况。
局限:不能输出感性无功,无法抑制过补偿。
2、SVG 静止无功发生器(现代高端补偿)
属于电力电子型补偿装置,IGBT 逆变模块。
特点:响应速度极快(毫秒级);既可以输出容性无功,也可以输出感性无功,不会过补偿;补偿平滑连续,不是档位式投切;还可兼顾抑制部分谐波、治理电压闪变。
适用:焊机、轧机、冲击负载、精密设备车间;对电能质量要求高的项目。
缺点:设备造价高。
3、同步调相机
旋转电机类设备,相当于空载同步电机。
特点:可以发出或者吸收无功;可靠性高;体积大、噪音大,维护工作量大。
适用:大型变电站、电网侧,一般工厂极少使用。
4、电抗器(感性补偿)
主要用于吸收多余容性无功;与电容器串联组成滤波回路;电缆多、轻载时系统容性无功过大,投入电抗器抵消容性无功。
5、按安装位置分类
集中补偿:安装在配电室高压 / 低压母排,对整个厂区统一补偿,成本低,线路损耗降低有限。
分组补偿:分配电柜内补偿,针对某一片区域负荷。
就地补偿:直接接在大功率电机设备旁边,就近补偿,较大限度减少线路无功损耗,适合大功率电机。
