2.3.3 无功补偿

供配电系统设计中应合理选择电动机功率、变压器容量、数量，并应通过优化系统接线、采用正确的电线、电缆敷设方式等措施减少供配电线路感抗，提高自然功率因数。

当用户端变压器高压侧自然功率因数不满足供电部门要求时，应在变电所低压侧设置集中无功自动补偿装置，补偿后的高压侧功率因数一般不低于0.95，当项目所在地供电部门对高压侧功率因数另有规定时，以相应的规定为准。

在供电系统的方案设计阶段，无功补偿容量可按变压器容量的15%～30%估算，在施工图阶段，应进行无功功率计算，以确定补偿电容器的容量，且应留有适当裕量。一般按变压器容量的30%设计，当项目所在地供电部门另有规定时，以相应的规定为准。

对于三相不平衡的供配电系统，当三相不平衡超过15%时，应采用带分相无功自动补偿功能的补偿装置。分相无功自动补偿装置比例可按整体无功补偿容量的30%～40%考虑。分相无功自动补偿装置设置比例要以项目所在地供电部门要求为准。

采用低压集中自动补偿时，宜采用功率因数调节原则，采用分组自动循环投切式补偿装置，并应防止过补偿、防止振荡（反复投切）、防止负荷倒送和过电压。

电容器分组时，应符合下列要求：

1）分组电容器投切时，不应产生谐振。

2）应与配套设备的技术参数相适应。

3）应满足电压偏差的允许范围。

4）必要时采用不等容分组、分步投切等措施，以便减少分组组数。

功率因数补偿电容器组宜串联适当参数的电抗器。当采用自动调节式补偿电容器时，应按电容器的分组，分别串入电抗器。串联电抗器的主要目的如下：

1）保护电力电容器。在电力电容器上串联电抗器之后，电抗器可以阻止部分谐波通过电容器，从而达到保护电力电容器的目的。

2）如果电力系统中某次谐波比较严重，可以选用对应电抗率的电抗器，组成滤波回路，消除系统中的谐波。针对不同次的谐波，可以采取不同电抗率的电抗器。当系统中3次谐波严重时，一般选用14%电抗率的电抗器，5次、7次谐波严重时，一般选用7%电抗率的电抗器，也可采用14%和5%两种电抗率混装方式。医院建筑中电抗器的电抗率一般按14%选取。

3）将电力电容器串联电抗器，还可以起到抑制合闸涌流的效果。电抗器能够减小短路电流，使短路时系统电压保持不变，还可以在涌流时减小对电力电容器的冲击。

由于串联了电抗器，电容器两端电压会被抬高，故在选择电容器额定电压时应注意，当装设串联电抗器的电抗率为7%时，电容器额定电压建议不低于480V；当串联电抗器的电抗率为14%时，电容器额定电压建议不低于525V。

在串联电抗器之后，电抗器的容量会抵消部分电容器的容量，导致电容/电抗器组的实际补偿容量与电容器的额定容量不一致，造成无功补偿容量不足的情况。因此在选择电容器的额定容量时，应按电容/电抗器组的实际补偿容量选择，或将电容器补偿容量提高。当电抗器的电抗率为7%时，电容器安装容量应为补偿容量的1.35倍；当电抗器的电抗率为14%时，电容器安装容量应为补偿容量的1.5倍。

电容器保护电器与导体选择原则如下：

1）并联电容器装置为配套产品，其性能应符合相应的设计标准。

2）总开关应具有切除所连接的全部电容器组和切断总回路短路电流能力。

3）用于单台电容器保护的外熔断器的熔丝额定电流，可按电容器额定电流的1.37～1.50倍选择。

4）单台电容器至母线或熔断器的连接线应采用软导线，其长期允许电流不宜小于单台电容器额定电流的1.5倍。

5）并联电容器装置的分组回路，回路导体截面面积（单位为mm2）应按并联电容器组额定电流（单位为A）的1.3倍选择，并联电容器组的汇流母线和均压线导线截面面积应与分组回路的导体截面面积相同。

对于无功快速变化的医疗设备，宜采用动态无功补偿静止无功发生器（SVG）装置，SVG不仅动态进行无功补偿，而且还能滤除一定的高次谐波，有效提高配电系统供电可靠性和供电质量水平。