式中：U0—— 额定电压;

r—— 额定电压下的使用寿命;

U— — 实际施加电压;

r0—— 过电压下的使用寿命;

α—— 常数，一般取7—9。

而且投入电容器所产生的过电压，虽然是瞬时的，但对绝缘介质的影响却能够累积。

3 智能无功控制器

智能无功控制器的作用是采集相关的电压、电流，依照一定的控制策略，通过投切电容器组以实现控制目标。通常的控制目标为：功率因数、电压、无功功率或无功电流。大多数厂家产品的控制目标一项可通过定值设定，也可同时设定功率因数、电压。

控制器应尽量满足DL/T597—1996((低压无功补偿控制器订货技术条件》、JB/T9663《低压无功功率自动补偿控制器》等推荐标准中的各项要求。在实际应用中，根据用户情况以下功能应重点考滤。

3.1 过压、过流的保护功能

电压、电流越限定值可设定。在电压、电流越限时可断开电容器。这样可避免电容器受到冲击，过早损坏。若具有谐波超标保护功能，则能避免谐振的影响，对电容器也会起到很好的保护。另外，投切时间的设置应能满足电容器完全放电的时间要求。

当然，若元件损坏的损失小于无功补偿不够的损失另当别论。

3.2 轻载自动识别

对于负载很轻的时候，很可能投入一组电容器就过补，退出就欠补，形成振荡投切。控制器应能很容易地解决此问题。用户也可视情况通过改小电容器容量。设置目标功率因数来解决。

3.3 电流判相功能

由于电流互感器的电流接线会影响装置对功率方向的判断，为方便接线及设备维护，控制器应能自动识别电流方向。

3.4 电磁兼容性能强

由于处于典型的工业环境中，智能无功控制器应完成静电干扰、快速瞬变脉冲群抗干扰、浪涌等电磁兼容型式试验项目，试验等级应为3级。在无功补偿柜集中招标中，对控制器应明确提出此要求。

对于直接暴露于大容量变压器等强电磁干扰环境中的控制器若出现显示花屏、无故复位等问题时，有理由怀疑为电磁干扰。可考虑更换控制器，增加屏蔽或在装置电源回路中串人滤波器等措施来解决。

4 方案设计

在低压无功补偿方案设计中，应对用户的负荷情况进行仔细分析研究，尤其是对工况特殊的用户。装置选择上应遵循技术可靠，运行业绩良好，经济适用的原则。现举两个实例予以说明。

4.1 一纺织厂进行无功补偿改造

变压器容量为315 kVA，补偿容量为8组25 kvar。最初采用双向晶闸管构成的无触点开关。使用不到三个月即发现晶闸管损坏。在对元件进行更换后不到2个月，再次发生晶闸管大面积损坏。调查中发现，用户负荷中5次谐波电流占总电流12.6% ，严重时电容会发生尖叫。.谐波源来自于厂内的织机。怀疑为谐波引发谐振导致晶闸管损坏。

后晶闸管送厂家检验后也证明为过电流损坏。向用户推荐加装滤波装置，但用户认为一次性投资太大，不予采纳，宁愿接受每月罚款和元件更换。后再次对无功补偿柜改造，将双向晶闸管构成的无触点开关改为接触器。改造后也曾出现接触器触点烧毁，电容器损坏等情况，但相比晶闸管损坏频率降低。

4.2 一电机生产厂搬迁用电改造

原变压器容量为315 kVA，补偿容量为15 kvar固定补偿，8组25 kvar循环投切，采用接触器投切。后变压器容量改为500 kVA，无功补偿未变，计量表计改为三相三线电子式多功能电能表。结果发现倒送无功，功率因素仅0.36。经调查发现，厂内现仅余办公负荷，无其他生活用电15 kvar。

固定补偿容量太大，因为老的计量表是止逆的，即便有无功倒送也不能发现。新表则表示得很清楚。将固定补偿容量改为5 kvar后正常。

5 结语

无功补偿中，要想经济可靠地完成补偿，方案设计具有重要作用，但需要对用户的实际情况进行详细分析，针对具体工况选择适当的装置。在使用方式确定后，装置生产厂家都能制定参数明确的技术方案，对同类产品综合比较后应能得到较好的达到补偿效果，实现最大的综合经济效益。