库克库伯对某航天科技公司补偿柜无功补偿负载分析及改造建议

经了解，该航天科技公司以特种材料成型、机加工、热处理、表面处理、焊接、装配及检测等为主。现阶段锻压车间设备中含有大功率电机，正常生产过程中，负载变化速度快，谐波含量大。

低压侧有两台2000KVA变压器，采用并列方式运行，两台变压器补偿柜配置一致，每台变压器配置2面补偿柜，1台控制器，每面柜补偿13路，合计26路，采用其他品牌智能电容器，单柜合计补偿390KVAR，总计780KVAR。

该航天公司投产至今已有半年左右，两套补偿柜运行一直不理想，功率因数0.89，每月产生力调电费约三万元左右。

根据该航天公司生产设备及现场工艺，现做如下具体分析：

一、当前补偿柜存在的具体问题：

1）、采用智能电容器，电容器及电抗器设计安装过于紧密，电抗器运行过程中产生大量热量，炙烤电容器，易造成电容器高温。电容器运行期间温度过高，加速电容器绝缘老化，造成电容器击穿损坏。

2）、电容器采用全部分补模式，虽然增加投切精度，但投资成本增加。

3）、由于智能电容器内部采用磁保持继电器控制投切，其响应速度≥20MS，电容器投切期间需考虑电容器投切延时，保证电容器有足够的放电时间。对于负荷变化较快的场合，无功量变化也较快，磁保持继电器控制投切，存在欠补偿或过补偿的情况，系统功率因数不达标。

二、具体改造方案及产品选型：

因不确定设备开机期间实际功率因数，受原补偿柜尺寸限制，为满足设备正常开机期间足够的补偿量，并考虑一定裕量，补偿柜配置如下：

1、容量配置：

每台变压器两面柜，每面柜装配容量390KVAR，合计780KVAR。

2、具体方案：

①大小分组结合，满足低用电负荷及高峰负荷期间的不同补偿需求。

②采用全自动智能无功补偿控制器，该控制器可根据系统情况，实现精准投切、循环投切，满足系统快速变化的无功需求，同时具有过电压、过谐波保护，过温保护，通讯等功能。

③采用晶闸管投切装置，因晶闸管为无触点开关，响应速度≤20MS（接触器响应时间＞20MS，又称为静态开关），又称为动态开关，可实现电容器过零点投切，避免电容器投切过电压及投切涌流的风险。

④电容器串联7%电抗率的电抗器，用以滤除系统直流电机功率柜及变频器产生的5、7次及以上谐波分量，避免谐波对电容器产生的危害，延长电容器的使用寿命。

⑤采用库克库伯电气滤波电容器，电容器采用加厚加宽的金属化膜，独特的浸渍抽真空工艺及仿真老化实验，使用寿命更持久。

3、补偿柜详细配置：