摘要介绍了电念头无功功率就地抵偿时,电容器容量的选择方式和接线方式,
分析了并联电容器损坏的缘由,提出增加并联抵偿电容器的额定标称电压是避免电容
器损坏的有用方式。
关头词无功功率就地抵偿电容器电念头
电念头无功功率就地抵偿技术是国家推行的一项节电项目。年夜力推行这一新技术
,对节能具有十分重要的意义。在煤矿井下,由于低压供电负荷距离变压器较远,采用
电念头无功功率就地抵偿技术除勤俭电能外,还可下降线路压降、使电念头易于起
动。 1电念头就地抵偿容量的选择 电念头就地抵偿容量的选择,一般应以空载时抵偿其功率因数至1为好,不能以负
荷情况计较。由于以空载情况抵偿,则满载时仍为滞后。若以负荷情况抵偿至cos=1
,空载(或轻载)时局必过抵偿(即功率因数超前)。过抵偿的电念头在切断电源后,由于
电容器之放电供给电念头以励磁,能使仍在旋转的电念头成为感应发机电,而使电压超
出额定电压很多多少倍,对电念头的尽缘和电容器的尽缘都晦气,是以,感应电念头就地补
偿的电容器容量可由下式肯定: QC≤1.732UNI0 式中:QC—就地抵偿电容器的三相总容量,kW;
UN—电念头的额定电压,kV;
I0—电念头的空载电流,A。
避免电念头发生自激的电容器容量可按下式选用:
QC=0.9×1.732UNI0=1.5588UNI0
就地抵偿电容器容量选择的主要参数是电念头的励磁电流,由于不使用电容器可
以造成电念头自激是选用电容器容量的需要条件。由于电念头的功率因数与负载率、
极数和容量有很年夜关系,负载率越低,功率因数越低;极数越多,功率因数也越低;同时,
容量越小,功率因数也越低。电念头的无功功率主要消耗在励磁电流上,随负载率变化
不年夜,是以,就地抵偿的电容器容量与电念头的容量和极数有关。电念头就地抵偿后的
功率因数到达0.95～0.98就能够了。 2电容器的过电压 2.1电容器的无功功率与运行电压的平方成正比
在正弦波电压条件下,电容的无功功率为: Q=UI=U2/XC=ωCU2 从上式中可以清晰看出,Q与U2成正比,当电容器的运行电压为额定电压的90时
,无功功率Q下降了19,而当运行电压为额定电压的110或120时,无功功率划分增加
了21或44。
2.2运行电压升高,使电容器的发烧和温升都增加
电容器中由于介质损失引发的有功功率损失PS,可用下式暗示: PS=ωCU2tgδ 从上式中可以看出,电容器的功率消耗和发烧量也随着电压值的平方变化,运行电
压的升高,会使电容器的温度显著增年夜。当过电压太高时,就会致使热不服衡,后造
成电容器损坏。
2.3电容器的寿命随电压的升高而缩短
电容器内部的尽缘介质在持久高电场作用下发生老化作用,使电容器尽缘强度逐
渐下降而发生击穿。电容器尽缘介质的电场强度愈高,老化愈快,电容器尽缘介质的寿
命也愈短。研究认为,当电压增加15时,其寿命就能够缩短到运行于额定电压时的32.
7～37.6左右。是以,严酷要求电容器运行电压在允许范围之内,是保证电容器平安
运行的重要措施。凭据相电力电容器运行电压的尺度划定,电容器不要在跨越1.1倍额
定电压下持久运行。
2.4抵偿电容器串联的影响
当每相之间的电容器组是由几个单台电容器串联以后再接进电网时,由于各台电
容值的差异,而承受的电压其实不一致,也会引发过电压(制造尺度上允许的误差为±10
,过电压即可到达20)。另外,对于中性点不接地的接线电容器组,相间电容差值也会
发生三相电压的不服衡。
2.5串联电抗器的影响
当接进网络的电容器组采用串联6的电抗器以避免高频谐波共振时,要斟酌到加
装电抗器后引发加于电容器组上端电压的升高,以免发生持久过电压运行。
2.6应提高抵偿电容器的额定电压
今朝我国生产的移相电容器其额定电压是依照电力系统的尺度电压而设计的,例
如0.4kV/6.3kV/10.5kV等,若是这些电容器接在变电所或在变电所四周,由于送电真个
关系,其母线运行电压往往高于电容器的标称电压,例如0.4kV或6.9kV或11.5kV,在
此根蒂根基上往往又可能在10的过电压下延续运行,尤以轻负荷时更为严重,这样将严重
地影响到电容器的使用寿命。是以有需要向电力电容器制造厂订做6.9kV标称电压的
高压电容器和0.45kV标称电压的低压电容器。 3电容器的过电流和过负荷 3.1电容器的过电流和过负荷
移相电容器的过电流和过负荷主要是由于运行电压的升高或高次谐波的畸变两个
缘由引发的。机械工业部尺度JB1629-75对移相电容器划定,必需能在由于电压升
高或高次谐波引发的不跨越1.3倍的额定电流下持久工作。若是电容器组的过电流和
过负荷跨越厂家划定的允许范围时,应将电容器组从电源上断开,并接纳响应措施加以
解决后方可投进运行。
3.2电容器的电流和无功负荷的关系
三相电容器的额定电流和额定无功功率的关系以下: IN=QC/1.732UN 运行中的三相电容器无功负荷功率和运行电流的关系以下: Q=1.732UI 3.3避免谐波共振过电压和电容器严重过负荷
若安装地址运行电压其实不高,但电容器过流又很严重,则应主要斟酌波形畸变的问
题,首先应对四周用户负荷性质进行领会,分析其谐波成份及比例,找生产生谐波的原
因。
当网络有谐波源并影响到电容器平安运行时,可以在电容器回路中串联一组电抗
器,其感抗值的选择应当在可能发生的任何谐波下均使电容器回路的总电抗为感抗而
不是容抗,从基本上消除发生谐波的可能。电抗器感抗值XL按下式计较:
XL=KXC/n2
式中:XC—抵偿电容器的工频容抗,Ω;
n—可能发生的低谐波次数;
K—靠得住系数,一般取1.2～1.5。
可能发生的低谐波次数,一般取n=5,则: XL=1.5X5/n2=0.06XC 我国用于6kV和10kV电容器的电抗器,通常是三相铁芯式,电抗器的额定电流应稍
年夜于电容器的电流。但应注重,由于串联电抗器的成效,加于电容器上的电压Uc升高
了,其值为: UC=UXC/(XC-XL) 若是系统电压较高,要避免由于加装电抗器引发的电容电压持久过运行。 4就地抵偿的接线方式
4.1直接起动和降压起动的电念头的抵偿接线
对直接起动或以变阻器、电抗器、自耦变压器起动的凹凸压三相异步电念头,电
念头无功功率就地抵偿装配的电容器可以直接和它的出线端子相毗连,电容器和电动
机之间不需要装设任何开关装备。当电念头和电源脱离以后其绕组即为电容器放电电
阻,是以没必要专设电容器的放电装配。高压电念头的就地抵偿装配,一般串联接进6容
抗值的三相电抗器,以避免高频谐波共振对电容器酿成的损害。
4.2星—三角起动器起动的电念头的抵偿接线
对于采用星—三角起动器起动的异步电念头,好采用三台单相电容器,每台电容 器直接并联在电念头每相绕组的两个端子上,使电容器的接法总是和电念头绕组的接
法相一致,电容器和电念头之间也不需要装设开关装备。
4.3煤矿井下中央变电所水泵机电的抵偿
凭据《煤矿平安规程》,煤矿井下中央变电所水泵电念头需要装设三组,一组使用
,一组备用,一组检修。而电容抵偿装备可以只装设一组,三台电念头共用,采用成套设
备。当电念头起动时,其控制柜的辅助开关接点接通电容器柜的高压真空接触器,当电
念头退出运行时,控制柜的辅助开关断开电容器柜的高压真空接触器。由于电容器柜
采用零丁的庇护和控制,其靠得住性较高,但应安装专用电容放电装配(一般用电压互感
器作为放电装配)。
4.4起动坚苦的低压电念头的抵偿接线
煤矿井下低压电念头经常因供电距离太远造成起动坚苦,这时候可以采用电念头无
功功率就地抵偿技术,为了提升负载端电压,可以适当增加抵偿电容器的容量,当电容
器的容量到达一定数目时(即过抵偿),负载真个电压有可能到达或跨越电源电压。当
然,正常使用时没必要要做到负载真个电压到达电源电压,否则线路有功消耗将增年夜。为
了避免造成电念头的自激,电容器组使用零丁的真空接触器控制,真空接触器由电念头
控制接触器的辅助接点控制通断,当电念头脱离电源时电容器也脱离电念头。电容器
组应设专用放电电阻或AD15型长寿节能电容放电旌旗灯号灯。
5结语
电念头无功功率就地抵偿装配主要的运用范围为单向旋转的负载,如水泵、风机
、压风机、球磨机等,不适用于双向旋转的装备,也不适用于频仍点动的装备。
电念头采用无功功率就地抵偿技术具有很多优点,可以勤俭有功电量8～15,节
约无功功率50～80;还能够削减线路输送电流15～30,到达进一步勤俭线路消耗和
变压器消耗的目的。
选用电容器时应提出定货的特殊要求,要求电容器标称电压比原来提高10,即高
压为6.9kV或11.5kV,低压为0.45kV,这样做可以提高电容器的使用寿命,同时也简化了
电容器的庇护,削减了电容器的事故率
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