并联电容补偿装置(并联电容补偿)

导读:很多刚开始接触电气行业的人都不太清楚配电柜为什么要进行电容补偿,配电柜进行电容补偿有什么作用。今天小编就来解答一下大家的疑惑。

解答这个问题首先要清楚电容补偿原理,在低压配电部分有进线柜、出线柜、当然也少不了电容补偿柜,那么电容补偿柜有什么作用呢,顾名思意就是起电容补偿作用的,提高功率因数最方便的方法就是并联电容器,产生电容电流抵消电感电流,将不做功的所谓无功电流减小到一定范围以内。

无功电源同有功电源一样,是保证电能质量不可缺少的部分,在电力系统中应保持无功平衡,否则,将会使系统电压降低,设备损坏,功率因数下降,严重时,会引起电压崩溃,系统解裂,造成大面积停电事故。

1、电力电容器的补偿原理

电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换(这是本质)。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。

在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。

并联电容器

2、电力电容器补偿的特点

(1)优点

电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。

(2)缺点

电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。

(4)低压集中补偿

低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。

3、电力电容器的安全运行

⑴、允许运行电流

正常运行时,电容器应在额定电流下运行,最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍,三相电流差不超过5 %。

⑵、允许运行电压

电容器对电压十分敏感,因电容器的损耗与电压平方成正比,过电压会使电容器发热严重,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至电击穿。因此,电容器装置应在额定电压下运行,一般不宜超过额定电压的1.05倍,最高运行电压不宜超过额定电压的1.1倍。当母线超过1.1倍额定电压时,须采取降温措施。

⑶、谐波问题

由于电容器回路是一个LC电路,对于某些谐波容易产生谐振,易造成高次谐波,使电流增加和电压升高。且谐波的这种电流对电容器非常有害,极容易使电容器击穿引起相间短路。因此,当电容器在正常工作时,在必要时可在电容器上串联适当的感抗值的电抗器,以限制谐波电流。

⑷、继电保护问题

继电保护主要由继电保护成套装置实现,目前国内几个知名电气厂家生产的继电保护装置技术都已经非常成熟,安全稳定、功能强大。

继电保护装置可以有效的切除故障电容器,是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。主要的电容器继电保护措施有:

①三段式过流保护;

②为防止系统稳态过压造成电容器损坏而设置的过电压保护;

③为避免系统电源短暂停投引起电容器瞬时重合造成的过电压损坏而设置的低电压保护;

④反映电容器组中电容器的内部击穿故障而配置的不平衡电压保护、不平衡电流保护或三相差电压保护。

⑸、合闸问题

电容器组禁止带电重合闸。主要是因电容器放电需要一定时间,当电容器组的开关跳闸后,如果马上重合闸,电容器是来不及放电的,在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷,这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流,从而造成电容器外壳膨胀、喷油甚至爆炸。所以,电容器组再次合闸时,必须在断路器断开3 min之后才可进行。因此,电容器不允许装设自动重合闸装置,相反应装设无压释放自动跳闸装置。

一些终端变电站往往配置有备用电源自动投切装置,装置动作将故障电源切除,然后经过短暂延时投入备用电源,在这个过程中,如果电容器组有低压自投切功能,那么电容器组将在短时间内再次合上,这就会发生以上所说的故障。所以,安装有备用电源自动投切装置的系统与电容器组的投切问题,应值得充分的重视。

⑹、允许运行温度

电容器正常工作时,其周围额定环境温度一般为40 ℃~-25 ℃;其内部介质的温度应低于65 ℃,最高不得超过70 ℃,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间,不应超过55 ℃。因此,应保持电容器室内通风良好,确保其运行温度不超过允许值。

4.总结:

低压配电柜电容补偿就是基于以上原因而进行的。低压配电柜进行电容补偿的意义就在解决电网无功容量不足、增装无功补偿设备、提高电力网络的功率因数、降损节电,使电力系统安全运行。

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