低压智能电容器在JP补偿柜中的改进和应用

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摘要：本文基于低压电容器的在JP补偿柜中的使用，针对此过程中出现的问题，从低压智能电容器的通信接口和多台低压智能电容器并联时的功能两方面进行研究。重点论述低压智能电容器在jp补偿柜中的改进和应用。

关键词：低压智能电容器；JP补偿柜；改进和应用

自19世纪70年代后，人类就进入了电气时代，它标志着人类的生产生活、科学研究、工业技术都与电气息息相关，紧密结合，并且形成了最初的世界市场。自从电气时代的开始，电器行业就与国家的发展挂钩，许多国家想要得到更好地发展，首先就要扶持电气行业。自改革开放以来，中国就开始着力发展电气行业，并且也取得了一定的成果。

随着改革开放的深入，电器行业的发展更是社会各界人士所关注的。近几年，随着城乡配电网改造的深入，电容补偿柜的符合越来越大，普通的电容补偿柜已经满足不了人们生产生活的需要，在这种情况下，现代化新型综合控制箱就应运而生。

一、JP补偿柜的概念特点及优势

JP补偿柜又称综合智能配电补偿装置，需要在额定电压为400V、额定频率为50HZ的工作环境下使用，通常是由计量、配电和无功补偿三个部分组成。它是一种集电能分配、计量、控制、保护和无功补偿于一体的现代化的新型综合控制箱。随着现代化的住房越来越向经济适用型过渡，建房成本的多少也是关乎到房地产商的利益，所以安全、经济、合理、实用可靠的JP型低压配电无功补偿综合柜受到了广大房地产商的亲睐。它的应用范围很广，不仅仅是建筑行业，还包括变电站、工矿行业、电厂、化工行业、生产和加工工厂、炼钢厂和无功补偿等。

JP型低压配电无功补偿综合柜可根据生产要求或者用户的需求，单独或同时支配配电、补偿、计量三种功能，常见的形式有：①配电+补偿+计量；②配电+补偿；③配电+计量；④补偿+计量；⑤补偿；⑥计量；⑦配电。与普通电容器不同，在一般情况下JP补偿柜中的电容器都是1―4路的设计方案，也就是一条主路和4条分支，这些分支上的设计保持着微型断路器+电容投切开关+低压电容器的运行方案。对于分支上的电容开关控制工作，基本上是由外部设置的补偿控制器完成的。JP型低压配电无功补偿综合柜的反应迅速、补偿效果较好、可根据需要选择不同的运行方案，还能提高电网功率因数。JP型低压配电无功补偿综合柜的一系列优势也是它发展迅速的原因之一。

二、低压智能电容器在JP补偿柜中的改进和应用

（一）并联设计智能电容器

JP型低压智能电容器有很多组成部件，主要包括智能投切控制器、进线断路器、无涌流投切开关和低压并联电容器。在低压智能电容器的这些硬件设施中，由高集成密度的TM32F100C6T6B型32位ARMCOR-TEX-M3核微处理器作为低压智能电容器的主控制器，这种控制器可以随时对电网的实时电压和电流进行监控、记录，再通过相应的JP补偿柜的电容补偿计算公式进行计算，最终算出电网实时无功需求量。这时要结合电网内部的优化控制方案，通过控制投切开关，使得多台JP型低压并联电容器的投切得到控制，最终达到对电网无功补偿的目的。并联设计智能电容器还分为低压智能电容器的通信地址设置和自动组网功能两个方面。在对低压智能电容器通信地址进行设置时，安装人员有时会碰到同时设置多台装置地址的情况。这种情况的安装操作要多次按键，安装程序较多，对于工作人员来说，他们在补偿柜内部的低压智能电容器中，工作的时间和工作的空间相较于外部工作来说都较紧凑，安装人员的时间概念就一定要准确，需要安装人员在规定的时间和限定的空间内完成这一系列的安装步骤，还要保证安装的正确率。这与安装一般智能装置有很大的区别，最主要的是普通智能装置都自带有显示屏和按键，并且普通智能装置的通信地址可以从人机接口接进去，这两点JP型低压配电无功补偿综合柜都不具有。

当然，为了更好的应对这种情况，不仅仅是单方面提高对安装工人的要求，也可以从安装设计方案入手，这种方案主要是通过将低压智能同期的通信地址设置成工作人员可以手动直接拨码的开关。这种拨码开关一定要设置为4位数，组成从0000―1111一共16个不同排列顺序的通信地址代码，由内部的微处理器I/O口随时监控开关的状态。这种设计方案实现了多台低压智能电容器并联运行的目标，提高了安装人员进行多台低压智能电容柜设计安装的工作效率。

自动组网的主要功能就是在同时运作多台电容器投切控制器的时候，通过DS232的通信方案，将运行的多台低压智能电容器并联运行，组成一个网状的通信线路，打造出一个主体多个分支的串行通信网络结构，这种设计方案可以定时定量的传统主机地址代码的信息，通过控制主机的运转情况，从而控制所有从机的运转情况。在日常生产生活中，JP补偿柜中的低压智能电容器的支路在4组之内，而这种方案有效的提高了运行的可靠性。

（二）电网侧电流信号的处理

传统的智能电容器需要随时监控电流信号，但是标准电流互感器中的输出信号只有通过串联运行模式才能进入全部的低压智能电容器模块中，并且在电流进入模块之后，模块会立马产生反应，形成末端闭合回路，而实际使用情况通常是多台低压智能电容器并联使用。这种情况将不利于低压智能电容器多台并联使用发展，如果在运行过程中模块发生故障，那么检修工作就更加复杂。

针对这种情况，我们可以将电网侧的标准电流互感器二次侧电力信号引入到特殊的电流互感器中，并将其转化成电压值，有了电压和电流，就可以形成串联模式，给多台低压智能电容器并联使用提供“串联模式”的电流。并且这种特殊的电流互感器必须是穿心式结构。

（三）实际应用测试

以一台区配电变压器为例，如果用普通的设计方案，那么补偿柜的柜体高度会比较高，这对于内部接线工作的开展制造了困难，而且高度增加，会加大内部接线量，间接加大了布线工作人员的工作时间，最后它还不利于柜体内部的美观。无论从实用性还是美观性而言，传统的设计方案都是不合适的。而JP补偿柜的补偿室只需要一台补偿开关统一管理。假设这台配电变压器容量是100KVA，那么它的补偿总开关塑壳短路器和3台低压智能电容器容量都必须是10kvar，接线部分也只需要两步走，既减少了工作人员的工作难度与工作时间，又美化了柜体内部的结构，可谓是一箭双雕。

在实际测试中，还需要对自动组网功能和补偿效果进行测试。在对自动组网进行测试时，最常见的方案是将3台低压智能电容器的通信地址设置成0001、0010和0011，再将外部通信RS485总线接入上位机，这种测试方式通过3台低压智能电容器与上位机的通信联系，控制第三台电容器的投切补偿。这种补偿效果测试是应用三个不同容量等级的电容器，将它们至于不同的环境下，观察变压器在不同负载的情况下，记录补偿效果。

结束语

电力的发展离不开电容的发展，本文重点论述了低压智能电容器在JP补偿柜中的改进和应用，对JP补偿柜中的低压智能电容器的性能与优点做出了举例，希望能对电容的发展有所帮助。

参考文献：

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