電網(wǎng)中感性負(fù)載（如電動(dòng)機(jī)、變壓器）工作時(shí)需建立交變磁場(chǎng)，消耗無(wú)功功率，導(dǎo)致電流滯后電壓，功率因數(shù)降低。無(wú)功功率補(bǔ)償柜通過(guò)并聯(lián)電容器等容性設(shè)備，利用電容電流超前電壓90°的特性，與感性負(fù)載電流（滯后電壓90°）形成相位差，使容性無(wú)功與感性無(wú)功相互抵消，減少電網(wǎng)中無(wú)功功率的流動(dòng)，降低線路損耗，提升功率因數(shù)。一般默認(rèn)為1為正常，高于1為超前，低于1為滯后，實(shí)際上某些場(chǎng)合這個(gè)默認(rèn)值可能是0.95-0.85之間；  根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)號(hào)GB/T 15576-2020的規(guī)定：低壓成套無(wú)功功率補(bǔ)償裝置俗稱電容柜、無(wú)功功率補(bǔ)償柜 ，是由一個(gè)或多個(gè)低壓開關(guān)設(shè)備、低壓電容器和與之相關(guān)的控制、測(cè)量、信號(hào)、保護(hù)、調(diào)節(jié)等設(shè)備，由制造商完成所有內(nèi)部的電氣和機(jī)械的連接，用結(jié)構(gòu)部件完整地組裝在一起的一種組合體。根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況，可以分為：集中補(bǔ)償裝置、分組補(bǔ)償裝置、末端補(bǔ)償裝置 、相間補(bǔ)償裝置； 技術(shù)發(fā)展：現(xiàn)行及早期的無(wú)功功率補(bǔ)償原理都是依據(jù)電容器的容性特性進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。電容器在交流電路中，其電流超前電壓90度，通過(guò)并聯(lián)電容器的方式，利用電容電流抵消電網(wǎng)中感性負(fù)載（如電動(dòng)機(jī)、變壓器等）產(chǎn)生的滯后電流，從而實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率的補(bǔ)償，提升功率因數(shù)。 隨著現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況的變化和技術(shù)的發(fā)展，除了利用電容器的容性補(bǔ)償外，還可能結(jié)合電抗器的感性補(bǔ)償，或者采用更為先進(jìn)的靜止無(wú)功發(fā)生器（SVG）等設(shè)備。SVG通過(guò)電力電子器件（如IGBT）的快速開關(guān)動(dòng)作，實(shí)時(shí)檢測(cè)電網(wǎng)的無(wú)功需求，動(dòng)態(tài)地發(fā)出或吸收無(wú)功功率，以維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定和功率因數(shù)在合理范圍內(nèi)。 
主電路是無(wú)功功率補(bǔ)償柜的一次電路部分，由斷路器、接觸器（或復(fù)合開關(guān)、晶閘管）、電容器組和電抗器構(gòu)成。斷路器作為總開關(guān)，保護(hù)設(shè)備安全；接觸器、復(fù)合開關(guān)和晶閘管用于控制電容器的投入和切除，各有優(yōu)缺點(diǎn)；電容器組提供無(wú)功功率，提高功率因數(shù)；電抗器限制涌流、抑制諧波，根據(jù)諧波類型選擇不同電抗率。控制電路是無(wú)功功率補(bǔ)償柜的二次電路部分，負(fù)責(zé)監(jiān)測(cè)電網(wǎng)功率因數(shù)并控制電容器組的投切以實(shí)現(xiàn)最佳補(bǔ)償效果。主要組件包括：無(wú)功功率補(bǔ)償控制器，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電壓、電流、功率因數(shù)等參數(shù)，依據(jù)預(yù)設(shè)策略自動(dòng)投切電容器組，維持功率因數(shù)在目標(biāo)范圍（如0.95 - 0.98），部分還具備過(guò)壓、欠壓、諧波超限保護(hù)功能；信號(hào)采集與傳輸組件，由電流互感器、電壓互感器等構(gòu)成，采集電網(wǎng)信號(hào)并轉(zhuǎn)換為適合控制器處理的信號(hào)后傳輸給控制器。  保護(hù)電路在電網(wǎng)異常時(shí)迅速切斷電源或采取保護(hù)措施，防止設(shè)備損壞和安全事故。主要組件包括：熔斷器（短路時(shí)切斷故障電路）、避雷器（防護(hù)大氣及操作過(guò)電壓）、過(guò)壓/欠壓保護(hù)裝置（電壓異常時(shí)切斷電源）、熱繼電器（部分配置，過(guò)載時(shí)切斷電路）。測(cè)量與顯示電路實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)補(bǔ)償柜運(yùn)行狀態(tài)并顯示信息，方便運(yùn)行人員了解設(shè)備情況。其組件包括功率因數(shù)表（顯示電網(wǎng)功率因數(shù)，讀數(shù)0.9左右為正常）、電流表和電壓表（顯示電網(wǎng)電流、電壓值）以及指示燈（指示補(bǔ)償柜運(yùn)行狀態(tài)）。 
 按補(bǔ)償容量劃分，無(wú)功補(bǔ)償分為小容量和大容量?jī)煞N。小容量補(bǔ)償適用于無(wú)功補(bǔ)償需求較小、電流畸變不顯著的場(chǎng)合，如小型商業(yè)建筑和辦公樓，采用SVG單獨(dú)補(bǔ)償，具備高精度、快速響應(yīng)和雙向補(bǔ)償能力，但成本較高。大容量補(bǔ)償則針對(duì)高無(wú)功需求和嚴(yán)重電流畸變的工業(yè)環(huán)境，如大型廠房和電弧爐，通過(guò)SVG+APF或SVG與FC（中壓）組合實(shí)現(xiàn)，既能補(bǔ)償無(wú)功又能抑制諧波，提升電能質(zhì)量，但系統(tǒng)復(fù)雜且成本更高。按控制方式劃分，無(wú)功補(bǔ)償分為靜態(tài)補(bǔ)償和動(dòng)態(tài)補(bǔ)償。靜態(tài)補(bǔ)償通過(guò)接觸器控制電容器，有級(jí)補(bǔ)償，精度低、響應(yīng)慢，適用于負(fù)荷變化緩慢的場(chǎng)所，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低，但補(bǔ)償效果有限。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償采用晶閘管或SVG等電力電子器件，無(wú)級(jí)補(bǔ)償，精度高、響應(yīng)快，適用于負(fù)荷變化快、諧波污染嚴(yán)重的場(chǎng)景，補(bǔ)償效果好，但成本高、系統(tǒng)復(fù)雜。
 負(fù)載如風(fēng)機(jī)、泵選用接觸器投切，沖擊負(fù)載如沖床、焊機(jī)需晶閘管快速響應(yīng)，其中焊機(jī)負(fù)載要求響應(yīng)速度≤10ms；諧波含量（THD）高時(shí)需配置電抗器，5次諧波選5.67%電抗率，3次諧波選12%~14%電抗率，電弧爐負(fù)載THD＞20%需串聯(lián)14%電抗器；功率因數(shù)（PF）目標(biāo)值通常設(shè)為0.95~0.98，過(guò)高補(bǔ)償會(huì)致過(guò)電壓，工業(yè)用戶考核標(biāo)準(zhǔn)為0.92。環(huán)境與可靠性參數(shù)設(shè)計(jì)要求明確：環(huán)境溫度方面，電容器運(yùn)行溫度升 10℃壽命減半，需風(fēng)量≥3m3/min/kvar 強(qiáng)制風(fēng)冷，工程閾值為 -25℃~+45℃（降容使用）；海拔高度每升 1000m 降容 10%，常規(guī)設(shè)計(jì)≤2000m；防護(hù)等級(jí)戶外柜 IP55 以上防塵防水，戶內(nèi)柜 IP30。
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四、無(wú)功功率補(bǔ)償柜設(shè)計(jì)需要知道哪些技術(shù)參數(shù)？
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來(lái)自： Clintony > 《電氣設(shè)計(jì)》
