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無(wú)功補償電容器的應用

發(fā)布時(shí)間:2022-10-14 瀏覽:3537

                                              無(wú)功補償電容器的應用

摘要:電容器作為無(wú)功補償裝置的重要設備,在配電系統中被廣泛使用。用電企業(yè)投入電容補償后,通過(guò)合理的配置和控制電容器,功率因數提高到了0.9以上,達到了用電標準,每年可節能100萬(wàn)余元。

關(guān)鍵詞:電容器   無(wú)功補償  功率因數  節能

1前言

隨著(zhù)國民經(jīng)濟的發(fā)展,各種電子設備的應用,導致電網(wǎng)污染越來(lái)越嚴重,無(wú)功補償電容器能有效維持系統的電壓水平,提高電力系統的穩定、可靠性,能夠降低電網(wǎng)損耗。同時(shí)無(wú)功補償電容器具有自動(dòng)切換、操作方便、運行性維護方便等特點(diǎn),越來(lái)越受到企業(yè)的青睞。

2  無(wú)功補償電容器

2.1 無(wú)功補償電容器原理

在交流電路中,由電源供給負載的電功率有兩種:一種是有功功率P,是指保持用電設備正常運行所需的電功率;另一種是無(wú)功功率,是指用于電路內電場(chǎng)和磁場(chǎng)交換,并用來(lái)在電氣設備中建立和維持磁場(chǎng)的電動(dòng)率。視在功率S表示有功功率和無(wú)功功率的矢量和。電感性負載的電壓和電流的相量間存在相位差,通常用相位角表示,相位角的余弦稱(chēng)為功率因數。用電設備本身所具有的功率因數稱(chēng)為自然功率因數,多數用電設備的自然功率因數都比較低。并聯(lián)電容器與供電設備或負載并聯(lián),則供電設備或負載所需的無(wú)功功率可以全部或部分由并聯(lián)電容器供給,即并聯(lián)電容器發(fā)出的容性無(wú)功使系統無(wú)功功率增加,提高了功率因數。

2.2無(wú)功補償電容器的作用

電容在交流電路里可將電壓維持在較高的平均值,改善增加電路電壓的穩定性。對大電流負載的突發(fā)啟動(dòng)給予電流補償,電力補償電容組可提供巨大的瞬間電流,減少對電網(wǎng)的沖擊。

電路中大量的感性負載會(huì )使電網(wǎng)的相位產(chǎn)生偏差(感性元件使電壓相位超前電流90°),而電容在電路里的特性與電感正好相反,起補償作用。

在一定的有功功率下,當用電企業(yè)功率因數cosP越小,其視在功率也越大,為滿(mǎn)足用電的需要,供電線(xiàn)路和變壓器的容量也越大。這樣不僅增加供電投資,降低設備利用率,也將增加線(xiàn)路網(wǎng)損。在電網(wǎng)高峰負荷時(shí),用戶(hù)的功率因數應達到標準:高壓用電的工業(yè)用戶(hù)和裝有帶負荷調整電壓裝置的電力用戶(hù),功率因數為0.9以上:其他100kVA及以上電力用戶(hù)和大中型電力排灌站,功率因數為0.85以上;農業(yè)用電功率因數為0.8以上。

2.3 電容器安全運行條件及保護措施

電容器安全運行條件:

(1)電容器應在額定電壓下運行,電容器長(cháng)時(shí)間允許電壓不得超過(guò)其額定電壓的1.1倍,如果超過(guò),電容器應退出運行;

(2)電容器可以在額定電流下長(cháng)期運行,允許運行上限電流不超過(guò)額定電流的1.3倍;

(3)電容器的額定頻率必須與電網(wǎng)的工作頻率一致;

(4)電容器組運行的環(huán)境溫度在-40℃~40℃時(shí),充礦物油的電容器組允許溫升為50℃,充硅油的電容器組允許溫升為55℃。每臺電容器上應安裝單獨熔絲保護,電容器組應有繼電保護,包括過(guò)流保護、電壓不平衡和缺相保護、不平衡,電流保護、過(guò)電壓保護、低電壓與失壓保護。

另外,為了避免操作過(guò)電壓和大氣過(guò)電壓系統,還應該安裝機座的避雷器用來(lái)保護電容器(2)。

3 無(wú)功補償電容器的實(shí)際應用

設立電容器室,安裝電纜溝及電容器組支撐架,在電容器室安裝監控,采取防火措施,配置滅火器。無(wú)功補償裝置采用全膜介質(zhì)電容器,通過(guò)按鈕將斷路器合閘后,補償裝置進(jìn)入工作狀態(tài),完全自動(dòng)運行,實(shí)時(shí)跟蹤自動(dòng)補償,控制器檢測到系統電壓超過(guò)控制器設備定的電壓下限并且無(wú)功電流超過(guò)設定的投切門(mén)限值時(shí),自動(dòng)判斷出需投切電容器組的級數,將對應電容器投入式切除。

補償電容器運行階段,制定巡視檢查制度。由主配電室值班人員每4h對電容器室巡視檢查一次,檢查內容主要有設備的工作模式(正常/故障,分閘狀態(tài)和合閘狀態(tài)),電容器組的工作狀態(tài)(投/切),正常運行過(guò)程中有無(wú)異常聲音,房間內有無(wú)異味,環(huán)境溫度有無(wú)過(guò)熱,電容器運行的電壓、頻率電流是否符合電容器的要求。值班人員每班在電容補償裝置運行日志上記錄運行情況,記錄內容包括電容器組的工作狀態(tài),系統參數(系統有功、系統無(wú)功、功率因數、無(wú)功電流、系統電壓、系統電流、補償電流)。技術(shù)人員每周至少檢查電容器運行日志兩次。發(fā)現隱患及時(shí)處理,經(jīng)過(guò)近2a的數據統計,投入電容補償后,功率因數提高到了0.9以上,基本處于0.95左右,達到了用電標準,降低了企業(yè)成本。

參考文獻

[1] 周志敏,周紀海,紀愛(ài)華.無(wú)功補償電容器配置·運行·維護[M].北京:電子工業(yè)出版社,2009.

[2] 文紹卿,電力電容器無(wú)功補償及其安全應用J].河南科技,2011(5):56-57.

來(lái)源:《山東冶金》


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