技术文章您现在的位置:首页 > 技术文章
浅谈低压柜为什么要进行电容补偿
发布时间:2018-09-30   点击次数:145次

  安科瑞 王长幸

  江苏安科瑞电器制造有限公司 江苏江阴 214405

  摘 要:在低压配电部分有进线柜、出线柜、当然也少不了电容补尝柜,那么电容补偿柜有什么作用呢,顾名思意就是起电容补尝作用的,先来看看电容补尝原理,电容补尝时电容和负载是并联连接的,电容就和电库一样,当负载增大时,由于电源存在内阻,电源输出电压就会下降,由于电容的两端要维持原来的电压,也就是电容内的电畺要流出一部分,延缓了电压的下降趋势,就是电容补尝原理。

  关键词:电容补偿;内阻;电量

  引 言:无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的重要位置,在供电系统中起到提高电网功率因数的作用,提高供电效率,改善供电环境。

  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简便、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。

  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。

  3、无功补偿方式

  1)高压分散补偿

  高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。

  2)高压集中补偿

  高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV~10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。

  3)低压分散补偿

  低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量,将单台或多台低压电容器组,分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动,从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。

  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。

  4、电容电力电容器的安全运行

  1)允许运行电流

  正常运行时,电容器应在额定电流下运行,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 %。

  2)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ji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,gao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。

  3)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。

  5、安科瑞电容补偿装置方案

  1)分立元件方案

图5-1 分立元件方案

图5-2 分立元件模块

  该方案结构设计紧凑,模块化设计,不嫌整齐大方,维护方便,整洁美观,耐老化,抗腐蚀,高寿命。

  具有多种补偿方式:三相共补、三相分补、共补+分补三种形式。可根据电网的实际情况,兼顾补偿效果和成本,选择合理的补偿形式。

  此外还具有数据采集和标准通讯接口,实现远程实时监控和计算机联网管理。

  2)智能电容方案

图5-3 智能电容方案

图5-4 AZC和AZCL智能电容模块

  AZC和AZCL系列智能电容器是0.4KV、50Hz 低压配电系统中用于节能、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元、投切开关、线路保护单元、低压电力电容器等构成。改变了传统无功补偿装置体积庞大和笨重的结构模式。具有补偿效果更好,体积更小,功耗更低,价格更廉,节约成本更多,使用更加灵活,维护更方便,使用寿命更长,可靠性更高等特点,适应了现代电网对无功补偿的更高要求。

  该系列智能电容器采用LCD液晶显示器,可实时显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压总畸变率、电容器温度等电参量。

  6、典型案例应用

  位于南阳三川的某小区、商务和公共的新建项目,采用了我司一批电容补偿、有源滤波补偿柜(5台电容柜,2台混合动态消谐补偿柜),现场业主反馈,对于无功、谐波的治理效果比较满意。这充分体现了我司在无功、谐波治理方面的优势。

图6-1 现场图片

  7、结束语

  综上所述,电网无功补偿是一项建设性的技术措施,对电网安全、、经济运行有重要作用。针对目前电网谐波污染严重的现状,在做无功补偿时一定要选择合适的装置,避免谐振和谐波放大的现象,保证电容电抗的寿命和电容柜的补偿效果。

  【参考文献】

  [1] 安科瑞电气股份有限公司产品手册.2016.06.版

  [2] 谐波抑制和无功补偿.王兆安.机械工业出版社

 作者简介:王长幸(1985-),女,江苏安科瑞电器制造有限公司 ,汉族,本科,工程师,主要研究方向为智能建筑供配电监控系统

在线客服