灯具补偿电容器产品概述

第一节 产品定义及应用特点

一、产品定义

灯具功率补偿电容器是电子供电系统中提高电网功率因数，降低供电变压器及输送线路损耗，提高供电效率，改善供电环境的补偿电容装置。

灯具补偿电容器在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择灯具补偿电容器，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。高强度气体放电灯线路的功率因数通常很低，造成了大量的无功损耗，因此需要在线路负载中增加一个适当量的补偿电容。

二、应用特点

灯具补偿电容器具有损耗角正切值小、自愈性能好、耐温特性高、安装使用方便等优点。内设防爆机构和附加释放电阻，使用安全。改善灯具工作状态、提高功率因素、节能降耗。灯具补偿电容器在应用时应注意以下特点：

1、无功补偿装置的选择

灯具补偿电容器按工作特性可分为静态补偿和动态补偿。设计选用补偿电容器时一定要根据实际情况，综合考虑，如用电设备是个大功率的提升设备，其提升速度很快，导致用电负载的急剧变化，而其采用的是静态补偿，但静态补偿装置的反应速度及投切速度根本跟不上负载的变化。其实这种场合不适宜采用静态补偿，而应采用动态补偿，利用动态补偿装置反应灵敏、投切速度快的特点，根据负载的变化，决定是否投切。

2、采样电流的选择

正常用电中灯具补偿电容器电压一经确定，一般不会变化，变化的主要是电流，而此电流选用是否得当，会影响电容补偿电容器的正确工作。采样电流互感器必须安装在进线柜，也就是此互感器上的电流应能反映电容柜所要补偿的整个线路的负载的变化情况。另外，采样电流互感器所接的相位还必须和电容投切补偿电容器所采用的电压相位相配合。这样才能保证装置采集到正确的比对信号，根据负载的实际情况决定是否投切电容器，才能有效地提高负载的功率因数。

3、无功补偿方式的选择

无功自动补偿按性质分为三相电容自动补偿和分相电容自动补偿。

在民用中大量使用的是单相负荷，照明、空调等由于负荷变化的随机性大，容易造成三相负荷的严重不平衡，尤其是住宅楼的用电在运行中三相不平衡更为严重，这种情况下用传统的三相无功补偿方式，不但不节能，反而浪费资源，难以对系统的无功功率进行有效补偿，而且补偿过程中所产生的过、欠补偿等弊端更对整个电网的正常运行带来严重的危害。对于三相不平衡，用电系统采用分相电容自动补偿装置是解决问题的一种较好办法。分相动态自动无功补偿能自动检测各相负载的功率，同时自动分相投入各相所需的电容补偿量，以使各相的无功功率补偿达到最佳状态，对于大量使用单相用电负载，易产生三相不平衡的用电单位如住宅小区、宾馆、饭店、大型商场等民用建筑的配电系统宜选用。它有提高功率因数、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等显著效果，满足了供用电的要求。

目前低压补偿电容器技术和自动投切装置制造质量都有了很大提高，在这类民用建筑的配电系统中分组设置补偿电容，即根据使用功能区分，在用电较集中、电气设备功率较大的配电箱处设置电容补偿装置较为适宜。分组补偿可提高设备利用率，减少线路中损耗。因此，对于大型商场、写字楼等大量使用低电压设备的民用建筑设计应根据具体情况采用分组补偿方式比较合理。

第二节 灯具补偿电容器行业发展历程

自20世纪2、30年代以来的几十年中，同步调相机在电力系统中作为有源的无功补偿曾一度发挥着主要作用，所以被称为传统的无功动态补偿装置。然而，由于它是旋转电机，运行中的损耗和噪声都比较大，运行维护复杂，而且响应速度慢，难以满足快速动态补偿的要求。

20世纪70年代以来，随着研究的进一步加深出现了一种静止无功补偿技术。这种技术经过20多年的发展，经历了一个不断创新、发展完善的过程。目前这种静止开关主要分为两种，即断路器和电力电子开关。由于用断路器作为接触器，其开关速度较慢，约为10～30s，不可能快速跟踪负载无功功率的变化，而且投切电容器时常会引起较为严重的冲击涌流和操作过电压，这样不但易造成接触点烧焊，而且使补偿电容器内部击穿，所受的应力大，维修量大。

随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等的出现，将其作为投切开关，速度可以提高500倍（约为10μs），对任何系统参数，无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。现今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管的无功补偿设备，主要有以下三大类型，一类是具有饱和电抗器的静止无功补偿装置（SR：Saturated Reactor）；第二类是晶闸管控制电抗器（TCR：Thyristor Control Reactor）、晶闸管投切电容器（TSC：Thyristor Switch Capacitor），这两种装置统称为SVC（Static Var Compensator）。

随着电力电子技术的进一步发展，20世纪80年代以来，一种更为先进的静止型无功补偿装置出现了，这就是采用自换相变流电路的无功补偿，有人称为静止无功发生器(Static Var Generator-SVG)，也有人称其为高级静止无功补偿器(Advanced Static Var Compensator-ASVC)或静止调相器(Static Condenser-STATCON)。最近，日本和美国已分别有数台SVG装置投入实际运行。

目前，除对SVC和SVG的无功补偿进一步的探讨外，人们还研究用于动态无功补偿的其他各种形式的静止变流器，包括赌流型自换相桥式电路，交-交变频电路以及交流斩波电路等，直至最近，美国电力研究院还提出统一潮流控制器(Unified Power Flow Controller-UPFC)。事实上，SVC、SVG和UPEC都是柔性交流输电系统(Flexible AC Transmission System-FACTS)中的器件。所谓柔性交流输电系统，是20世纪80年代以来由美国电力研究院提出的一个崭新概念，其本质就是将高压大功率的电力电子技术应用于电力系统中，以增强对电力系统的控制能力，提高原有电力系统的输电能力。

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