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无功赔偿安装参数的选取办法
2018年2月22日 欣赏:3272次
1、电力电容器及其次要特征参数
     电力电容器是无功赔偿安装的次要部件。随着技能前进和工艺更新,纸介质电容器已被自愈式电容器所代替,自愈式电容器接纳在电介质中两面蒸镀金属体为电极,其最大的改良是电容器在电介质部分击穿时其绝缘具有天然规复功能,即电介质部分击穿时,击穿处左近的金属涂层将熔化和睦化并构成空泛,由此固然会形成极板面积增加使电容C及响应无功功率有所降落,但不影响电容器正常运转。自愈式电容器次要特征参数有额外电压、电容、无功功率。
     1.1额外电压
     GB1274721991《自愈式低电压并联电容器》第3.2条划定“电容器额外电压优先值如下0.23,0.4,0.525及0.69kV。”电容器额外电压选取一样平常比电气设置装备摆设额外运转电压高5%。
     1.2电容
     电容器的电容是极板上的电荷绝对于极板间电压的比值,该值与极板面积、极板间绝缘厚度和绝缘介质的介电系数有关,其盘算式为C=14πε×SD式中ε为极板间绝缘介质的介电系数;S为电容器极板面积;D为电容器绝缘层厚度。在上式中,电容C数值与电压无间接干系,C值好像仅取决于电容器极板面积和绝缘介质,但这只是电容器未接网投运时的静态情况;接网投运后,由于电介质部分击穿形成极板面积增加从而会影响到电容C数值低落,因而运转历程中,电容C是个逐年衰减降落的变量,其衰加速度取决于运转电压情况和本身稳态过电压才能。出厂电容器的电容值界说为静态电容。一样平常,投运后第一年电容值降落率应在2%以内,第二年至第五年电容值降落率应在1%~2%,第五年后因电介质老化,电容值将减速降落,当电容值降落至出厂时的85%以下,可以为该电容器寿命期完毕。
     1.3无功功率
     在交换电路中,无功功率QC=UIsinφ由于电容器电介质消耗角极小,φ=90°,以是sin
φ=1,则无功功率QC=UI=ωCU2×10-3=2πfCU2×10-3(μF),从该式可见,电容器无功功率不但取决于电容C,并且还与电源频率f、端电压U间接相干,电容器额外无功功率的正确界说应是尺度频率下外接额外电压时静态电容C所对应的无功率。接网投运后电容器所输入实践无功功率可否到达标定容量,则需视运转电压情况。当电网电压低于电容器额外电压时,电容器所输入的无功功率将小于标定值。因而假如电容器额外电压选择偏高,电容器实践运转电压临时低于额外值,很大概因电容器无功着力低于设计值形成电网无功充足。
2、无功赔偿电容安装参数的选取误区
     无功赔偿安装在举行设计选型及设置装备摆设订货时,提供应厂家的参数每每仅是电容赔偿柜型号和无功功率数值,而电容器额外电压及静态电容值这两个紧张参数常被疏忽。由于电容器消费厂家对产品安置处电压情况不甚理解,在产品设计时每每偏重于低落产品消费本钱和增加电介质部分击穿,所选取的电容器额外电压每每高于国度尺度保举值,如许做对电网运转的。无功赔偿结果会形成什么影响对电网建立投资又会惹起什么变革呢可经过以下案例举行剖析。
  比方某台100.4kV变压器,依照功率因数0.9的运转要求,需在变压器高压侧举行会合无功赔偿,经盘算需赔偿无功功率100kvar,假如按额外电压U=450V设置装备摆设电容器,依据QC=ωCU2×10-3盘算,电容器组的静态电容值C为1572μF,接入电网后在运转电压U=400V的形态下,该电容器实践向电网提供的无功功率QC为79kvar,赔偿结果仅达预期的79%。反之,在上述条件下,要想包管实践赔偿结果为100kvar,则至多需设置装备摆设电容器无功功率为127kvar,也就意味着设置装备摆设投资必要增长27%。中山市2004年变压器增长898台,算计容量近60万kvar,按30%赔偿率计需赔偿无功功率近18万kvar。按上述剖析,如选取额外电压为450V,则无功赔偿量需在原无数字上增长4.86万kvar,既便接纳交换打仗器投切静态赔偿方法,设置装备摆设置办投资亦需增长1080万元年。如接纳晶闸管投切静态赔偿方法,则设置装备摆设置办投资增长额则到达1980万元年。因而,为包管实践赔偿结果与设计分歧,无功赔偿设置装备摆设订货不但应提出电容赔偿柜的型号和无功功率数目,还应明白电容器额外电压,同时应要求设置装备摆设消费厂家在电容器出厂铭牌上标明无功功率数目,额外电压数值以及静态电容C数值。
3、高压电容器额外电压及稳态过电压范畴的选取
     从以上剖析可见,电容器额外电压高于运转电压大概形成赔偿容量不敷或惹起设置装备摆设投资的增长;而电容器额外电压选取过低又大概因电介质部分击穿形成电容C值降落从而影响赔偿结果。准确的选择准绳应是在包管赔偿结果的条件下,既满意建立后期设置装备摆设投资最少,同时又需做到电容器运转时期电介质部分击穿率最低,也便是说电容器运转电压需尽大概坚持在电容器所容许的稳态过电压范畴内。GB1274721991《自愈式低电压并联电容器》第4.1.5.1条对电容器稳态过电压明白划定如下“电容器应能在1.1倍额外电压下临时运转,而且在整个利用寿命期内可接受200次以内的1.15倍额外电压值的电压打击。”中山市1998年以来公用变压器高压台区的供电半径根本到达城镇为250m以内,乡村为500m以内,变压器设置按深化负荷中心准绳,75%以上的高压负荷散布在变压器左近150m内,依据国度《供电业务规矩》划定10kV及以下三相供电用户受电端电压偏向为±7%,220V单相供电用户受电端电压偏向为+7%~-10%。本着分身变压器近端用户最高受电端电压和远端用户最低受电端电压的准绳,一样平常100.4kV公用变压器高压出口均匀电压坚持在400~440V,但短工夫仍存在440V的最高电压。
     近期,对550台公用配电变压器的抽样检测数据1300万组举行统计剖析,看到电压为400~440的抽样数据1181万组,约占90.85%;电压为440~460V的108.4万组,约占8.34%;电压≥460V的10.6万组,约占0.82%。按以上变压器高压运转情况,如电容器额外电压选取400V,则每台变压器所设置装备摆设电容器约莫每年大概担当193次1.15倍额外电压打击,不言而喻[bú yán ér yù],关于电容器极板部分击穿以致运转寿命都十分倒霉。假如将电容器额外电压进步,又将大大增长设置装备摆设投资。对此,接纳的做法是按国度尺度优先保举值选取电容器额外电压为400V,同时电容器投切接纳并联控制准绳。
4、并联控制投切电容器
     接纳电容器安置处的功率因数和电压两参数为投切控制根据来举行综合控制,可确保无功赔偿安装电容器运转地区一直坚持在1.1倍波动过电压范畴。
  电容器投入运转的条件为功率因数低于设计要求且电压低于下限值,或电压低于上限值同时功率因数小于1;切除电容器加入运转的条件为功率因数高于1或电压高于下限值。一样平常电压下限取1.05倍额外电压,电压上限取0.9倍额外电压。
     近期,笔者对地点地域2002年安置的320套公用变压器高压侧无功赔偿电容器举行抽检测试,所得数据表现安置处功率因数为0.91~0.99之间,最高运转电压为419V,电容器静态电容值年均匀降落1.2%。现实证明,接纳功率因数与电压并联控制投切方法,无功功率的赔偿结果及波动电容器的运转电压均结果精良。
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