淺談電力電容器無功補(bǔ)償及其安全應(yīng)用
一、設(shè)備的補(bǔ)償理論
從理論上講電容器就等同于發(fā)生無功電流的設(shè)備。它的無功補(bǔ)償主要是將具有容性功率負(fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電容器上,這樣能量就可以有效地在兩種負(fù)載情況中進(jìn)行更換處理。此時(shí),變壓器以及負(fù)責(zé)輸電的路線本身的負(fù)載力就會(huì)相應(yīng)的降低了,此時(shí)有功就會(huì)加多。當(dāng)合理的輸送有功的時(shí)候,供電體系的損耗將會(huì)下降。和其他的設(shè)備相比對(duì)來看,電容器可以更加方便有效地降低供電體系以及配電負(fù)載等。所以,將電容器當(dāng)做無功補(bǔ)償是一項(xiàng)時(shí)代發(fā)展的必然趨勢。目前,很多地區(qū)都已經(jīng)開始使用這種方式服務(wù)于電力工作了
二、設(shè)備的特性
任何事物都有自身的優(yōu)缺點(diǎn),該項(xiàng)設(shè)備也不例外。
首先,優(yōu)勢特征。這項(xiàng)設(shè)備本身非常方便開展安裝工作,而且可以合理的增加或者是減少地點(diǎn)。并且它的有功損耗非常小。建設(shè)所需時(shí)間非常短。本身沒有旋轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu),比較便于開展維修果農(nóng)做。即使是其中的一個(gè)組成部分出現(xiàn)了問題也不會(huì)影響到整體的運(yùn)作 。
其次,缺陷問題。它也有很多的缺陷,比如通常只可以開展有級(jí)調(diào)節(jié)活動(dòng),對(duì)于平滑形式的不具備調(diào)節(jié)能力,當(dāng)設(shè)備的運(yùn)作溫度超過七十?dāng)z氏度的時(shí)候,很容易就出現(xiàn)爆炸現(xiàn)象。而且電壓不具備非常好的性能,對(duì)于短路問題表現(xiàn)出非常不穩(wěn)的情況,進(jìn)行切除處理后會(huì)存在殘存的荷載情況。而且無功補(bǔ)償并不具備精細(xì)化的特征,對(duì)效果有很大的影響。不利于開展設(shè)備管理工作,并且相關(guān)單位以及領(lǐng)導(dǎo)并未認(rèn)真的看待其運(yùn)行中的安穩(wěn)性 。
三、無功補(bǔ)償方式
1、高壓分散補(bǔ)償
高壓分散補(bǔ)償實(shí)際就是在單臺(tái)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。它的使用范圍最廣的地區(qū)是城市,通常是用來進(jìn)行高壓配電工作。
2、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6 kV-10 kV高壓母線的補(bǔ)償方式,當(dāng)使用者具有相應(yīng)量的高壓負(fù)載的情況時(shí),可降低對(duì)電力體系的無功損耗,而且還有補(bǔ)償能力。它的優(yōu)勢特征是方便進(jìn)行自動(dòng)化投切工作,同時(shí)還能夠有效地將使用者的功率提升到一定的高度之上,而且能夠?qū)崿F(xiàn)充分利用,投入的資金不需要太多,最主要的是維護(hù)非常方便,并且能夠降低出現(xiàn)過補(bǔ)的現(xiàn)象,將電壓品質(zhì)合理的提升。不過它的缺陷是經(jīng)濟(jì)效益不是很好。
3、低壓分散補(bǔ)償
低壓分散補(bǔ)償就是根據(jù)個(gè)別用電設(shè)備對(duì)無功的需要量將單臺(tái)或多臺(tái)低壓電容器組分散地安裝在用電設(shè)備附近,以補(bǔ)償安裝部位前邊的所有高低壓線路和變壓器的無功功率。它的優(yōu)勢特征是當(dāng)用電裝置進(jìn)行活動(dòng)的時(shí)候,無功補(bǔ)償也隨即開始,而當(dāng)設(shè)備停止的時(shí)候,它也隨著退離,能夠降低配電網(wǎng)以及變壓設(shè)備中涵蓋的無功,進(jìn)而降低損耗現(xiàn)象。同時(shí)還能夠降低導(dǎo)線面和變壓設(shè)備本身的容量問題。但是它也有很多的缺陷,比如不能有效地利用,并且需要投入大量的資金,無法適應(yīng)一些設(shè)備。
4、低壓集中補(bǔ)償
低壓集中補(bǔ)償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè),以無功補(bǔ)償投切裝置作為控制保護(hù)裝置,根據(jù)低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。對(duì)電容器進(jìn)行的投切通常是整組來開展的,無法開展平滑狀態(tài)下的調(diào)節(jié)活動(dòng)。它有許多的優(yōu)勢特征,比如接線非常方便,而且不需要對(duì)其進(jìn)行非常大規(guī)模的維護(hù), 使無功就地平衡,從而提高配變利用率,能將網(wǎng)損合理的降低,有很好的經(jīng)濟(jì)性特征,它是當(dāng)前我們使用最為普遍的一種方式 。
四、電力電容器的安全運(yùn)行
首先,允許運(yùn)行電流;在日常的運(yùn)作過程中,設(shè)備需要在設(shè)定好的電流額度之下開展活動(dòng),而且它的電流最大要低于設(shè)定好的值的一點(diǎn)三倍,而三相電流的差值不應(yīng)該大于百分之四 。
其次,允許運(yùn)行電壓;電容器能夠非常靈敏的感受到電壓,這主要是由于它的損耗和電壓平方之間的關(guān)系是成正比例存在的,當(dāng)電壓太大時(shí)就會(huì)導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)非常嚴(yán)重的發(fā)熱現(xiàn)象,就會(huì)無形中將設(shè)備的使用年限降低,嚴(yán)重時(shí)還會(huì)發(fā)生電擊穿現(xiàn)象。所以,該裝置必須在設(shè)定的值數(shù)下開展,通常不得大于設(shè)定的一點(diǎn)零四倍,而即使是最大的情況下一不可以大于一點(diǎn)一倍。如果發(fā)生了超值現(xiàn)象,首先要做的就是降溫處理 。
1、諧波問題
由于電容器回路是一個(gè)LC電路,它對(duì)一些諧波會(huì)導(dǎo)致諧振現(xiàn)象,容易發(fā)生告辭諧波問題,導(dǎo)致電流和電壓都上升的情況出現(xiàn)。并且諧波電流會(huì)嚴(yán)重的損害到電容器,導(dǎo)致設(shè)備擊穿發(fā)生短路問題。所以,當(dāng)設(shè)備在正常的情況下進(jìn)行活動(dòng)的時(shí)候,可以通過在其上串聯(lián)電抗器裝置,目的是為了有效地降低此種電流現(xiàn)象。
2、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(gè)知名電氣廠家生產(chǎn)的繼電保護(hù)裝置技術(shù)都已經(jīng)非常成熟,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。
3、爆炸問題
電容器在運(yùn)行過程中,如出現(xiàn)電容器內(nèi)部元件擊穿、電容器對(duì)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、諧波分量過大、操作過電壓等情況,都有可能引起電容器損壞爆炸。為預(yù)防電容器爆炸事故,正常情況下,可根據(jù)每組相電容器通過的電流量的大小,按1.4倍-2倍,配以快速熔斷器,若電容被擊穿,則快速熔斷器會(huì)熔化而切斷電源,保護(hù)電容器不會(huì)繼續(xù)產(chǎn)生熱量;在補(bǔ)償柜上每相安裝電流表,保證每相電流相差不超過±4 %,若發(fā)現(xiàn)不平衡,立即退出運(yùn)行,檢查電容器;監(jiān)視電容器的溫升情況;加強(qiáng)對(duì)電容器組的巡檢,避免出現(xiàn)電容器漏油、鼓肚現(xiàn)象,以防爆炸。
4、允許運(yùn)行溫度
電容器正常工作時(shí),其周圍額定環(huán)境溫度一般為40 ℃~-24 ℃;其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于64 ℃,最高不得超過70 ℃,否則會(huì)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44 ℃。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。
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