襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司小王告訴我們:高壓電容補(bǔ)償柜介紹

 

    一、概述

 

    在工廠供電系統(tǒng)中，絕大多數(shù)用電設(shè)備都具有電感的特性。（諸如：感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、電力變壓器、電焊機(jī)等）這些設(shè)備不僅需要從電力系統(tǒng)吸收有功功率，還要吸收無(wú)功功率以產(chǎn)生這些設(shè)備正常工作所必需的交變磁場(chǎng)。然而在輸送有功功率一定的情況下，無(wú)功功率增大，就會(huì)降低供電系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此，功率因數(shù)是衡量工廠供電系統(tǒng)電能利用程度及電氣設(shè)備使用狀況的一個(gè)具有代表性的重要指標(biāo)。

 

    二、功率因數(shù)的含義及計(jì)算

 

    有功功率、無(wú)功功率和視在功率的關(guān)系。用公式表示則為：式中 S—視在功率（KVA）；P—有功功率（KW）；Q—無(wú)功功率（Kvar）。

 

    根據(jù)交流電路的基本原理，存在以下關(guān)系：

 

    S=UI

 

    P=UIcosφ= Scosφ

 

    Q=UIsinφ= Ssinφ

 

    式中 U—設(shè)備兩端的電壓（KV）；

 

    I—通過設(shè)備的電流（A）；

 

    cosφ—功率因數(shù)。

 

    φ角為功率因數(shù)角，表示電壓與電流之間的相位差，它的余弦（cosφ）表示有功功率與視在功率之比，稱為功率因數(shù)。即：cosφ=P/S。

 

    因此，用電設(shè)備的有功功率不僅隨電壓與電流的大小而變化，而且也隨電壓與電流之間的相位差而變化。

 

    當(dāng)有功功率需要量保持恒定時(shí)，無(wú)功需要量越大，其視在功率也就越大。而為滿足用電設(shè)備需要，勢(shì)必要增大變壓器及配電線路的容量，如此不僅增加投資費(fèi)用，而且增大設(shè)備及線路的損耗，浪費(fèi)了電力。另外，無(wú)功功率需要量的增加，還使變壓器及線路的電壓損失增大，劣化電壓質(zhì)量。看來(lái)無(wú)功功率對(duì)電網(wǎng)及工廠企業(yè)內(nèi)部供電系統(tǒng)都有不良影響，必須設(shè)法降低無(wú)功功率的需要量即提高功率因數(shù) cosφ。根據(jù)《全國(guó)供用電規(guī)則》的規(guī)定，要求一般工業(yè)用戶的功率因數(shù)為0.85～0.9以上。

 

    三、提高功率因數(shù)的措施

 

    提高功率因數(shù)的方法很多，主要分為兩大類，即提高自然功率因數(shù)和進(jìn)行人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)。所謂提高自然功率因數(shù)，是指不添置任何補(bǔ)償設(shè)備，采取措施改善設(shè)備工況，以減少用電設(shè)備的無(wú)功功率，提高功率因數(shù)。所謂人工補(bǔ)償提高功率因數(shù)，一般指工廠企業(yè)多采用并聯(lián)電容器來(lái)補(bǔ)償無(wú)功功率。

 

    四、并聯(lián)電容器的優(yōu)點(diǎn)

 

    并聯(lián)電容器有幾項(xiàng)優(yōu)點(diǎn)：它的有功功率損耗小；運(yùn)行維護(hù)方便；單臺(tái)容量較小，便于集合成組裝置；個(gè)別電容器損壞并不影響整個(gè)裝置的運(yùn)行，所以應(yīng)用很廣泛。

 

    五、并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式

 

    并聯(lián)電容器的補(bǔ)償方式可分為三種：個(gè)別補(bǔ)償、分組補(bǔ)償和集中補(bǔ)償。個(gè)別補(bǔ)償是指將并聯(lián)補(bǔ)償電容器組裝設(shè)在需進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償的各個(gè)用電設(shè)備附近。這種補(bǔ)償方式特別適用于負(fù)荷平穩(wěn)、經(jīng)常運(yùn)轉(zhuǎn)而容量又大的設(shè)備如大型感應(yīng)電動(dòng)機(jī)、高頻電爐等采用。分組補(bǔ)償一般適用于低壓系統(tǒng)。集中補(bǔ)償一般設(shè)置在總降壓變電所或總配電所高壓母線上，電容器利用率高，能減少變電所前電力系統(tǒng)和企業(yè)主變壓器及供電線路的無(wú)功負(fù)荷，增加其負(fù)荷能力，但并不能減少企業(yè)內(nèi)部配電網(wǎng)絡(luò)的無(wú)功負(fù)荷。采取哪種方式為合理，需要進(jìn)行技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較后加以確定。

 

    六、并聯(lián)電容器的控制方式

 

    并聯(lián)補(bǔ)償?shù)碾娏﹄娙萜饔惺謩?dòng)投切和自動(dòng)控制兩種控制方式。常規(guī)用于集中補(bǔ)償?shù)母邏弘娙萜鹘M，均采用高壓斷路器進(jìn)行手動(dòng)投切。采用自動(dòng)控制的并聯(lián)補(bǔ)償電容器可以達(dá)到較理想的無(wú)功補(bǔ)償要求，但投資較大，且維修比較麻煩，因此凡可不用自動(dòng)補(bǔ)償或采用自動(dòng)補(bǔ)償效果不大的地方，均不宜裝設(shè)自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。由于高壓電容器采用自動(dòng)補(bǔ)償時(shí)對(duì)電容器電路中的切換元件要求較高，價(jià)格較貴，而且我國(guó)目前有的產(chǎn)品質(zhì)量尚不穩(wěn)定，因此國(guó)標(biāo)修訂本中特別規(guī)定：在采用高、低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置效果相同時(shí)，宜采用低壓自動(dòng)補(bǔ)償裝置。

 

    七、并聯(lián)電容器的接線方式

 

    電容器采用Y形接線，在一相電容器發(fā)生擊穿短路時(shí)，其短路電流僅為正常工作電流的3倍，因此運(yùn)行就安全多了。所以新訂國(guó)標(biāo)修訂本規(guī)定：在高壓電容器組的容量較大（超過400Kvar）時(shí)，宜采用Y形接線（中性點(diǎn)不接地）。這時(shí)電容器的額定電壓應(yīng)按電網(wǎng)相電壓（即電網(wǎng)額定電壓除以√3）來(lái)選擇，例如10KV電網(wǎng)中，電容器Y形接法時(shí)應(yīng)選用額定電壓為11/√3kV的電容器；而電容器為△接法時(shí)應(yīng)選用額定電壓為 11kV 的電容器，通常電容器額定電壓比電網(wǎng)電壓高10%，以便電網(wǎng)電壓正偏移10%時(shí)電容器也不致被擊穿。

 

    八、并聯(lián)電容器的放電設(shè)備

 

    由于電容器從電網(wǎng)上切除有殘余電壓，殘余電壓高可達(dá)電網(wǎng)電壓的峰值，這對(duì)人身是很危險(xiǎn)的。所以規(guī)定：電容器組應(yīng)裝設(shè)放電設(shè)備，使電容器組兩端的電壓從峰值降到50V所需時(shí)間，對(duì)高壓電容器長(zhǎng)為5min，對(duì)低壓電容器長(zhǎng)為1min，通常利用電壓互感器的一次饒組來(lái)放電。為了確保可靠放電，電容器組的放電回路中不得裝設(shè)熔斷器或開關(guān)設(shè)備，以免放電回路斷開，危及人身安全。

 

    九、諧波的處理方式

 

    為了減少和避免高次諧波對(duì)并聯(lián)補(bǔ)償裝置的危害，為減少諧波電流流入電容器和合閘涌流，可串適當(dāng)?shù)碾娍蛊鳌Ｆ涓锌怪祽?yīng)在可能產(chǎn)生的任何諧波下，均使電容器回路的總電抗為感抗，從而消除諧振的可能。如對(duì) 6 脈沖整流線路，有 5次以上諧波，K=4.5%～6%；對(duì)有3次諧波的線路K=12%～13%（其中K為電抗率）。

 

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