常見(jiàn)問(wèn)題

低壓柜為什么要進(jìn)行電容補償?

發(fā)布于:2019-08-02 15:56:20

一、電力電容器的補償原理


電容器在原理上相當于產(chǎn)生容性無(wú)功電流的發(fā)電機。其無(wú)功補償的原理是把具有容性功率負荷的裝置和感性功率負荷并聯(lián)在同一電容器上,能量在兩種負荷間相互轉換。這樣,電網(wǎng)中的變壓器和輸電線(xiàn)路的負荷降低,從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下,供電系統的損耗降低。比較起來(lái)電容器是減輕變壓器、供電系統和工業(yè)配電負荷的最簡(jiǎn)便、最經(jīng)濟的方法。因此,電容器作為電力系統的無(wú)功補償勢在必行。當前,采用并聯(lián)電容器作為無(wú)功補償裝置已經(jīng)非常普遍


二、電力電容器補償的特點(diǎn)


1、優(yōu)點(diǎn)

電力電容器無(wú)功補償裝置具有安裝方便,安裝地點(diǎn)增減方便;有功損耗小(僅為額定容量的0.4 %左右);建設周期短;投資??;無(wú)旋轉部件,運行維護簡(jiǎn)便;個(gè)別電容器組損壞,不影響整個(gè)電容器組運行等優(yōu)點(diǎn)。


2、缺點(diǎn)

電力電容器無(wú)功補償裝置的缺點(diǎn)有:只能進(jìn)行有級調節,不能進(jìn)行平滑調節;通風(fēng)不良,一旦電容器運行溫度高于70 ℃時(shí),易發(fā)生膨脹爆炸;電壓特性不好,對短路穩定性差,切除后有殘余電荷;無(wú)功補償精度低,易影響補償效果;補償電容器的運行管理困難及電容器安全運行的問(wèn)題未受到重視等。


三、無(wú)功補償方式


1、高壓分散補償

高壓分散補償實(shí)際就是在單臺變壓器高壓側安裝的,用以改善電源電壓質(zhì)量的無(wú)功補償電容器。其主要用于城市高壓配電中。


2、高壓集中補償

高壓集中補償是指將電容器裝于變電站或用戶(hù)降壓變電站6 kV~10 kV高壓母線(xiàn)的補償方式;電容器也可裝設于用戶(hù)總配電室低壓母線(xiàn),適用于負荷較集中、離配電母線(xiàn)較近、補償容量較大的場(chǎng)所,用戶(hù)本身又有一定的高壓負荷時(shí),可減少對電力系統無(wú)功的消耗并起到一定的補償作用。其優(yōu)點(diǎn)是易于實(shí)行自動(dòng)投切,可合理地提高用戶(hù)的功率因素,利用率高,投資較少,便于維護,調節方便可避免過(guò)補,改善電壓質(zhì)量。但這種補償方式的補償經(jīng)濟效益較差。


3、低壓分散補償

低壓分散補償就是根據個(gè)別用電設備對無(wú)功的需要量,將單臺或多臺低壓電容器組,分散地安裝在用電設備附近,以補償安裝部位前邊的所有高低壓線(xiàn)路和變壓器的無(wú)功功率。其優(yōu)點(diǎn)是用電設備運行時(shí),無(wú)功補償投入,用電設備停運時(shí),補償設備也退出,可減少配電網(wǎng)和變壓器中的無(wú)功流動(dòng),從而減少有功損耗;可減少線(xiàn)路的導線(xiàn)截面及變壓器的容量,占位小。缺點(diǎn)是利用率低、投資大,對變速運行,正反向運行,點(diǎn)動(dòng)、堵轉、反接制動(dòng)的電機則不適應。


4、低壓集中補償

低壓集中補償是指將低壓電容器通過(guò)低壓開(kāi)關(guān)接在配電變壓器低壓母線(xiàn)側,以無(wú)功補償投切裝置作為控制保護裝置,根據低壓母線(xiàn)上的無(wú)功符合而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)行,做不到平滑的調節。低壓補償的優(yōu)點(diǎn):接線(xiàn)簡(jiǎn)單、運行維護工作量小,使無(wú)功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟性,是目前無(wú)功補償中常用的手段之一。


四、電容器補償容量的計算


無(wú)功補償容量宜按無(wú)功功率曲線(xiàn)或無(wú)功補償計算方法確定,其計算公式如下:


QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1)


式中:


Qc:補償電容器容量;


P:負荷有功功率;


COSφ1:補償前負荷功率因數;


COSφ2:補償后負荷功率因數;


qc:無(wú)功功率補償率,kvar/kw。


五、電力電容器的安全運行


1、允許運行電流

正常運行時(shí),電容器應在額定電流下運行,最大運行電流不得超過(guò)額定電流的1.3倍,三相電流差不超過(guò)5 %。


2、允許運行電壓

電容器對電壓十分敏感,因電容器的損耗與電壓平方成正比,過(guò)電壓會(huì )使電容器發(fā)熱嚴重,電容器絕緣會(huì )加速老化,壽命縮短,甚至電擊穿。因此,電容器裝置應在額定電壓下運行,一般不宜超過(guò)額定電壓的1.05倍,最高運行電壓不宜超過(guò)額定電壓的1.1倍。當母線(xiàn)超過(guò)1.1倍額定電壓時(shí),須采取降溫措施。


3、諧波問(wèn)題

由于電容器回路是一個(gè)LC電路,對于某些諧波容易產(chǎn)生諧振,易造成高次諧波,使電流增加和電壓升高。且諧波的這種電流對電容器非常有害,極容易使電容器擊穿引起相間短路。因此,當電容器在正常工作時(shí),在必要時(shí)可在電容器上串聯(lián)適當的感抗值的電抗器,以限制諧波電流。


4、繼電保護問(wèn)題

繼電保護主要由繼電保護成套裝置實(shí)現,目前國內幾個(gè)知名電氣廠(chǎng)家生產(chǎn)的繼電保護裝置技術(shù)都已經(jīng)非常成熟,安全穩定、功能強大。繼電保護裝置可以有效的切除故障電容器,是保證電力系統安全穩定運行的重要手段。主要的電容器繼電保護措施有:①三段式過(guò)流保護;②為防止系統穩態(tài)過(guò)壓造成電容器損壞而設置的過(guò)電壓保護;③為避免系統電源短暫停投引起電容器瞬時(shí)重合造成的過(guò)電壓損壞而設置的低電壓保護;④反映電容器組中電容器的內部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護、不平衡電流保護或三相差電壓保護。


5、合閘問(wèn)題

電容器組禁止帶電重合閘。主要是因電容器放電需要一定時(shí)間,當電容器組的開(kāi)關(guān)跳閘后,如果馬上重合閘,電容器是來(lái)不及放電的,在電容器中就可能殘存著(zhù)與重合閘電壓極性相反的電荷,這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流,從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。所以,電容器組再次合閘時(shí),必須在斷路器斷開(kāi)3 min之后才可進(jìn)行。因此,電容器不允許裝設自動(dòng)重合閘裝置,相反應裝設無(wú)壓釋放自動(dòng)跳閘裝置。

一些終端變電站往往配置有備用電源自動(dòng)投切裝置,裝置動(dòng)作將故障電源切除,然后經(jīng)過(guò)短暫延時(shí)投入備用電源,在這個(gè)過(guò)程中,如果電容器組有低壓自投切功能,那么電容器組將在短時(shí)間內再次合上,這就會(huì )發(fā)生以上所說(shuō)的故障。所以,安裝有備用電源自動(dòng)投切裝置的系統與電容器組的投切問(wèn)題,應值得充分的重視。


6、允許運行溫度

電容器正常工作時(shí),其周?chē)~定環(huán)境溫度一般為40 ℃~-25 ℃;其內部介質(zhì)的溫度應低于65 ℃,最高不得超過(guò)70 ℃,否則會(huì )引起熱擊穿,或是引起鼓肚現象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間,不應超過(guò)55 ℃。因此,應保持電容器室內通風(fēng)良好,確保其運行溫度不超過(guò)允許值。


7、運行中的放電聲問(wèn)題

電容器在運行時(shí),一般是沒(méi)有聲音的,但在某些情況下,其在運行時(shí)也會(huì )存在放電聲的問(wèn)題。如電容器的套管露天放置時(shí)間過(guò)長(cháng)時(shí),一旦雨水進(jìn)入兩層套管之間,加上電壓后,就有可能產(chǎn)生放電聲;當電容器內缺油時(shí),易使其套管的下端露出油面,這時(shí)就有可能發(fā)出放電聲;當電容器內部若有虛焊或脫焊,則會(huì )在油內閃絡(luò )放電;當電容器的芯子與外殼接觸不良時(shí),會(huì )出現浮動(dòng)電壓,引起放電聲。

一旦出現以上幾種出現放電聲狀況,應針對每種情況做出處理,即其處理方法依次為:將電容器停運并放電后把外套管卸出,擦干重新裝好;添加同種規格的電容器油;如放電聲不止,應拆開(kāi)修理;將電容器停運并放電后進(jìn)行處理,使其芯子和外殼接觸好。


8、爆炸問(wèn)題

電容器在運行過(guò)程中,如出現電容器內部元件擊穿、電容器對外殼絕緣損壞、密封不良和漏油、鼓肚和內部游離、鼓肚和內部游離、帶電荷合閘或是溫度過(guò)高、通風(fēng)不良、運行電壓過(guò)高、諧波分量過(guò)大、操作過(guò)電壓等情況,都有可能引起電容器損壞爆炸。為預防電容器爆炸事故,正常情況下,可根據每組相電容器通過(guò)的電流量的大小,按1.5倍~2倍,配以快速熔斷器,若電容被擊穿,則快速熔斷器會(huì )熔化而切斷電源,保護電容器不會(huì )繼續產(chǎn)生熱量;在補償柜上每相安裝電流表,保證每相電流相差不超過(guò)±5 %,若發(fā)現不平衡,立即退出運行,檢查電容器;監視電容器的溫升情況;加強對電容器組的巡檢,避免出現電容器漏油、鼓肚現象,以防爆炸。




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