電力電容器的補(bǔ)償原理

..精品精品1電容器在原理上相當(dāng)于產(chǎn)生容性無功電流的發(fā)電機(jī)率負(fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電容器上,能量在兩種負(fù)荷間相互轉(zhuǎn)換中的變壓器和輸電線路的負(fù)荷降低,從而輸出有功力量增加無功補(bǔ)償裝置已經(jīng)格外普遍。電力電容器補(bǔ)償?shù)奶攸c(diǎn)優(yōu)點(diǎn)電力電容器無功補(bǔ)償裝置具有安裝便利,安裝地點(diǎn)增減便利;有功損耗小(僅為額定容量的0.4%左右);建設(shè)周期短;投資小;無旋轉(zhuǎn)部件,運(yùn)行維護(hù)簡便;個別電容器組損壞,不影響整個電容器組運(yùn)行等優(yōu)點(diǎn)。缺點(diǎn)電力電容器無功補(bǔ)償裝置的缺點(diǎn)有:只能進(jìn)展有級調(diào)整,不能進(jìn)展平滑調(diào)整;通風(fēng)不良,一旦電容器運(yùn)行溫度高于70℃時,易發(fā)生膨脹爆炸;電壓特性不好,對短路穩(wěn)定性差,切除后有剩余電荷;無功補(bǔ)償精度低,易影響補(bǔ)償效果;補(bǔ)償電容器的運(yùn)行治理困難及電容器安全運(yùn)行的問題未受到重視等。無功補(bǔ)償方式高壓分散補(bǔ)償高壓分散補(bǔ)償實(shí)際就是在單臺變壓器高壓側(cè)安裝的,用以改善電源電壓質(zhì)量的無功補(bǔ)償電容器。其主要用于城市高壓配電中。高壓集中補(bǔ)償高壓集中補(bǔ)償是指將電容器裝于變電站或用戶降壓變電站6kV～10kV高壓母線的補(bǔ)償方式;電容器也可裝設(shè)于用戶總配電室低壓母線,適用于負(fù)荷較集中、離配電母線較近、補(bǔ)償容量較大的場所,用戶本身又有肯定的高壓負(fù)荷時,可削減對電力系統(tǒng)無功的消耗并起到肯定便于維護(hù),調(diào)整便利可避開過補(bǔ),改善電壓質(zhì)量。但這種補(bǔ)償方式的補(bǔ)償經(jīng)濟(jì)效益較差。低壓分散補(bǔ)償?shù)蛪悍稚⒀a(bǔ)償就是依據(jù)個別用電設(shè)備對無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(shè)備四周,以補(bǔ)償安裝部位前邊的全部凹凸壓線路和變壓器的無功功率。其優(yōu)點(diǎn)是用電設(shè)備運(yùn)行時,無功補(bǔ)償投入,用電設(shè)備停運(yùn)時,補(bǔ)償設(shè)備也退出,可削減配電網(wǎng)和變壓器中的無功流淌從而削減有功損耗;可削減線路的導(dǎo)線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(yùn)行,正反向運(yùn)行,點(diǎn)動、堵轉(zhuǎn)、反接制動的電機(jī)則不適應(yīng)。低壓集中補(bǔ)償投切裝置作為掌握保護(hù)裝置,依據(jù)低壓母線上的無功符合而直接掌握電容器的投切。電容器的投切是整組進(jìn)展,做不到平滑的調(diào)整。低壓補(bǔ)償?shù)膬?yōu)點(diǎn):接線簡潔、運(yùn)行維護(hù)工作量小,使無功就地平衡,從而提高配變利用率,降低網(wǎng)損,具有較高的經(jīng)濟(jì)性,是目前無功補(bǔ)償中常用的手段之一。電容器補(bǔ)償容量的計(jì)算無功補(bǔ)償容量宜按無功功率曲線或無功補(bǔ)償計(jì)算方法確定,其計(jì)算公式如下:QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1)式中:Qc:補(bǔ)償電容器容量;P:負(fù)荷有功功率;COSφ1:補(bǔ)償前負(fù)荷功率因數(shù);COSφ2:補(bǔ)償后負(fù)荷功率因數(shù);qc:無功功率補(bǔ)償率,kvar/kw。電力電容器的安全運(yùn)行允許運(yùn)行電流正常運(yùn)行時,電容器應(yīng)在額定電流下運(yùn)行,最大運(yùn)行電流不得超過額定電流的1.3倍,三相電流差不超過5%。允許運(yùn)行電壓電容器對電壓格外敏感,因電容器的損耗與電壓平方成正比,過電壓會使電容器發(fā)熱嚴(yán)峻,宜超過額定電壓的1.05倍,最高運(yùn)行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當(dāng)母線超過1.1倍額定電壓時,須實(shí)行降溫措施。諧波問題由于電容器回路是一個LC電路,對于某些諧波簡潔產(chǎn)生諧振,易造成高次諧波,使電流增加和電壓上升。且諧波的這種電流對電容器格外有害,極簡潔使電容器擊穿引起相間短路。因此,當(dāng)電容器在正常工作時,在必要時可在電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)母锌怪档碾娍蛊?以限制諧波電流。繼電保護(hù)問題繼電保護(hù)主要由繼電保護(hù)成套裝置實(shí)現(xiàn),目前國內(nèi)幾個知名電氣廠家生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置技術(shù)都已經(jīng)格外成熟,安全穩(wěn)定、功能強(qiáng)大。繼電保護(hù)裝置可以有效的切除故障電容器,是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的重要手段。主要的電容器繼電保護(hù)措施有:①三段式過流保護(hù);②為防止系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過壓造成電容器損壞而設(shè)置的過電壓保護(hù);③為避開系統(tǒng)電源短暫停投引起電容器瞬時重合造成的過電壓損壞而設(shè)置的低電壓保護(hù);④反映電容器組中電容器的內(nèi)部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護(hù)、不平衡電流保護(hù)或三相差電壓保護(hù)。合閘問題電容器組制止帶電重合閘。主要是因電容器放電需要肯定時間,當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后,假設(shè)馬上重合閘,電容器是來不及放電的,在電容器中就可能殘存著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,必需在斷路器斷開3min之后才可進(jìn)展。因此,電容器不允許裝設(shè)自動重合閘裝置,相反響裝設(shè)無壓釋放自動跳閘裝置。一些終端變電站往往配置有備用電源自動投切裝置,裝置動作將故障電源切除,然后經(jīng)過短暫延時投入備用電源,在這個過程中,假設(shè)電容器組有低壓自投切功能,那么電容器組將在短時間內(nèi)再次合上,這就會發(fā)生以上所說的故障。所以,安裝有備用電源自動投切裝置的系統(tǒng)與電容器組的投切問題,應(yīng)值得充分的重視。允許運(yùn)行溫度電容器正常工作時,其四周額定環(huán)境溫度一般為40℃～-25℃;其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65℃,最高不得超過70℃,否則會引起熱擊穿,或是引起鼓肚現(xiàn)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(yīng)超過55℃。因此,應(yīng)保持電容器室內(nèi)通風(fēng)良好,確保其運(yùn)行溫度不超過允許值。運(yùn)行中的放電聲問題電容器在運(yùn)行時,一般是沒有聲音的,但在某些狀況下,其在運(yùn)行時也會存在放電聲的問產(chǎn)生放電聲;當(dāng)電容器內(nèi)缺油時,易使其套管的下端露出油面,這時就有可能發(fā)出放電聲;當(dāng)電容器內(nèi)部假設(shè)有虛焊或脫焊,則會在油內(nèi)閃絡(luò)放電;當(dāng)電容器的芯子與外殼接觸不良時,會消滅浮動電壓,引起放電聲。一旦消滅以上幾種消滅放電聲狀況,應(yīng)針對每種狀況做出處理,即其處理方法依次為:將電容器停運(yùn)并放電后把外套管卸出,擦干重裝好;添加同種規(guī)格的電容器油;如放電聲不止,應(yīng)拆開修理;將電容器停運(yùn)并放電后進(jìn)展處理,使其芯子和外殼接觸好。爆炸問題電容器在運(yùn)行過程中,如消滅電容器內(nèi)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(nèi)部游離、鼓肚和內(nèi)部游離、帶電荷合閘或是溫度過高、通風(fēng)不良、運(yùn)行電壓過高、諧波重量過大、操作過電壓等狀況,都有可能引起電容器損壞爆炸。為預(yù)防電容器爆炸事故,正常狀況下,可依據(jù)每組相電容器通過的電流量的大小,按1.5倍～2倍,配以快速熔斷器,假設(shè)電容被擊穿,則快速熔斷器會熔化而切斷電源,保護(hù)電容器不會連續(xù)產(chǎn)生熱量;在補(bǔ)償柜上每相安裝電