電容補償

電容補償

電力學術語
電容補償就是無功補償或者功率因數補償。電力系統的用電設備在使用時會産生無功功率,而且通常是電感性的,它會使電源的容量使用效率降低,而通過在系統中适當地增加電容的方式就可以得以改善。電力電容補償也稱功率因數補償,(電壓補償,電流補償,相位補償的綜合)。[1]
  • 中文名:電容補償
  • 外文名:Capacitance compensation
  • 别名:
  • 電容的作用:起補償作用
  • 主要技術參數:額定電壓(AC) 6KV、10KV
  • 技術特征:電壓優先

作用

電容

1、在交流電路裡可将電壓維持在較高的平均值!(近峰值).(高充低放),可改善增加電路電壓的穩定性!

2、對大電流負載的突發啟動給予電流補償!電力補償電容組可提供巨大的瞬間電流!可減少對電網的沖擊!

3、電路裡大量的感性負載會使電網的相位産生偏差,(感性元件會使交流電流相位滞後,電壓相位超前90度!)而電容在電路裡的特性與電感正好相反,起補償作用。

設計參考

一般來說,低壓電容補償櫃由櫃殼、母線、斷路器、隔離開關,熱繼電器、接觸器、避雷器、電容器、電抗器、一、二次導線、端子排、功率因數自動補償控制裝置、盤面儀表等組成。

負荷中非線性成份(諧波)的存在,會使電容電路中除工頻基波電流流過外,還有其它高頻(高次諧波)電流流過電容電路,使電容器産生過壓、過流、超容、超溫等情況而損壞,或電容器組投不上等情況;對這種場合,除可以選用專用“濾波電容器”增加自身的抵抗能力外(價格要高些);還可以通過選配合适的電抗器組成濾波回路,濾去某次較強的高次諧波;選擇額定電壓高一些的電容器,也是減少諧波事故的方法之一。

容量為700KW的負荷,可以先測量一下其自然功率因數值,就是全部負荷起動情況下,不帶電容器時的功率因數值。若沒有辦法精确測量,估計你大部分負荷都是電機,以功率因數COSφ1=0.70估算,若要在額定狀态下,将其功率因數提高到0.90,則需要補償電容器容量為:

補償前:COSφ1=0.70,φ1=0.7953,tgφ1=1.020

補償後:COSφ2=0.90,φ2=0.451,tgφ2=0.483

Qc=Pe*(tgφ1-tgφ2)=700*(1.020-0.483)=375.9(Kvar)

取整,約需要補償378Kvar的電容器,若選擇單台14Kvar的電容器組,則需要27塊。

(我們行業内接觸的最大的是單台30Kvar的電容器組,一個櫃内可安裝12組。我們補償前大約COSφ1=0.75,相應的tgφ1=0.882,則Qc=Pe*(tgφ1-tgφ2)=Pe*(0.882-0.483)=Pe*(0.399)=XXX(Kvar),市面上的價格大約是每Kvar=220元。)

高壓無功補償裝置

一、概述

GWB-Z型高壓無功自動補償裝置,适用于6KV、10KV的大中型工礦企業等負荷波動較大、功率因數需經常調節的變電站配電系統。本裝置是根據系統電壓和無功缺額等因素,通過綜合測算,自動投切電容器組,以提高電壓質量、改善功率因數及減少線損。本裝置适用于無人值守變電站和諧波電壓、諧波電流滿足國際GB/T14549-93規定允許值的場合。如現場諧波條件超标,可根據情況配備1%-13%的電抗以抗拒諧波進入補償設備。

二、結構及基本工作原理

GWB-Z型高壓無功自動補償裝置,由控制器、高壓真空開關或真空接觸器、高壓電容器組、電抗器、放電線圈、避雷器和一些必要的保護輔助設備組成。GWB-Z型數字式高壓無功自動補償控制器是根據九區圖結合模糊控制原理、按電壓優先和負荷無功功率以及投切次數限量等要求決定是否投切電容器組,使母線電壓始終處于标準範圍内,确保不過補最大限度減少損耗。在電壓允許的範圍内依據負荷的無功要求将電容器組一次投切到位。在投入電容器之前預算電壓升高量,如果超标則降低容量投入或不投入。異常情況時控制器發出指令退出所有電容器組,同時發出聲光報警。故障排除後,手動解除報警才能再次投入自動工作方式。

三、技術特征

1、電壓優先

按電壓質量要求自動投切電容器,電壓超出最高設定值時,逐步切除電容器組,直到電壓合格為止。電壓低于最低設定值時,在保證不過載的條件下逐步投入電容器組,使母線電壓始終處于規定範圍。

2、無功自動補償功能

在電壓優先原則下,依據負荷無功功率大小自動投切電容器組,使系統始終處于無功損耗最小狀态。

3、智能控制功能

自動發出動作指令前首先探詢動作後可能出現的所有超限定值,減少動作次數。

4、異常報警功能

當電容器控制回路繼保動作拒動和控制器則自動閉鎖改組電容器的自動控制。

5、模糊控制功能

當系統處于電壓合格範圍的高端且在某特定環境時如何實施綜控原則是該系列産品設計的難點,由于現場諸多因素(如配置環境、受電狀況、動作時間、用戶對動作次數的限制等)而引起的頻繁動作是用戶最為擔憂的,應用模糊控制正是考慮了以上諸多因素使這一“盲區”得到合理解決。

6、綜合保護功能

每套裝置有開關保護(選配),過壓、失壓、過流(短路)和零序繼電保護、雙星形不平衡保護、熔斷器過流保護、氧化鋅避雷器、接地保護、速斷保護等。

四、主要技術參數

1、額定電壓(AC)6KV、10KV

2、系統電壓取樣(AC)100V(PT二次線電壓)

3、交流電流取樣0~5A(若PT取10KV側二次A、C相線電壓時,CT應取B相電流)

4、電壓整定值6~6.6KV10~11KV可調

5、動作間隔時間1~60分鐘可調

6、功率因數整定值0.8~0.99可調

7、電流互感器變化50~5000/5A可調

8、動作需系統穩定時間2~10分鐘可調

五、使用環境

1、環境溫度-15℃~+45℃

2、相對濕度≤85%

3、海拔高度≤2000m(2000m以上采用高原型)

4、周圍介質無爆炸及易燃危險品、無足以損壞絕緣及腐蝕金屬的氣體、無導電塵挨、安裝地點無劇烈振動、無颠簸。

5、供電電源符合國家标準規定,沒有較強的諧波分量。

低壓無功動态裝置

一、概述

WDB-K型低壓無功動态補償裝置采用大功率晶閘管投切開關,控制器可根據系統電壓,無功功率、兩相準則控制晶閘管開關對多級電容器組進行快速投切。晶閘管開關采用過零觸發方式,可實現電容器無湧流無沖擊投入,達到穩定系統電壓、補償電網無功、改善功率因數、提高變壓器承載能力的目的。可廣泛應用于電力、冶金、石油、港口、化工、建材等工礦企業及小區配電系統。

二、裝置結構及主要元件技術性能

1、裝置結構

WDB-K型低壓無功動态補償裝置由控制器、無觸點開關組、并聯電容器組、電抗器、放電裝置及保護回路組成,整機設計為機電一體化。

2、主要元件技術性能

(1)控制器

WDB-K型低壓無功動态補償裝置控制器為全新數字化設計、軟硬件模塊化、集成度高、電磁兼容、抗幹擾能力強,有12個輸出端子,可實現分相、平衡、分相加平衡三種方式補償。适用範圍廣,可滿足不同性質負荷的補償需要。可根據系統電壓、無功功率控制無觸點開關組投切,有手動和自動兩種操作模式,并具有過壓切除、過壓閉鎖、欠壓切除、超溫告警等保護功能。

(2)無觸點開關組

無觸點開關組是裝置的主要執行元件,由晶閘管開關、散熱器、風扇、溫控開關、過零觸發模塊及阻容吸收回路構成,一體化設計單組可控最大容量為90kvar,晶閘管開關為進口元件,大功率、安全系數高。

(3)并聯電容器組

選用優質自愈式并聯電容器,可按不同容量靈活編碼組合,投切級數多,大容量補償可一次到位。

三、基本工作原理

裝置工作時由控制器實時監測系統電壓及無功功率的變化。當系統電壓低于供電标準或無功功率達到所設定電容器組投切門限時,控制器給出投切指令。由過零電路迅速檢測晶閘管兩端電壓(即電容器和系統之間的電壓差),當兩端電壓為零時觸發晶閘管,電容器組實現無湧流投入或無湧流切除。

四、主要技術參數

1、額定電壓AC220V/380V±10%50Hz

2、接線方式三相四線

3、投切依據系統電壓及無功功率

4、響應時間≤20ms

5、投切延時0.1~30s(連續可調)

6、投切精度平均≤+2%

7、補償容量60kvar~1080kvar

8、投切級數1~18級

五、使用環境條件

1、工作環境溫度-25℃~+45℃

2、空氣相對濕度≤85%

3、海拔高度≤2000m(2000m以上采用高原型)

4、安裝環境無易燃、易爆、化學腐蝕、水淹及劇烈振動場所

5、安裝方式戶内屏式,戶外箱式

6、安裝條件電網中諧波含量符合GB/T14549中0.38kV條款的規定

六、保護功能

具有過流、過壓、欠壓、溫度超限多種保護。裝置能在外部故障和停電時自動退出運行,送電後自動恢複。

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