无功补偿器件选型
无功补偿装置所需元器件的选取

无功补偿装置所需元器件的选取补偿方案确定后,就要对制作装置所需用的元器件进行功能、质量、价格等方面的分析和选取。
此项工作对制作一套性能优良, 运行安全可靠的装置来讲是至关重要的, 是不能忽视的一个环节。
因为同类元器件的生产厂家不计其数, 功能不尽相同, 价格也有很大的差别, 而产品质量或寿命之间的差异就更大了。
所以, 当面对五花八门的同类产品时, 有关人员就不知如何选取了, 再由于所掌握的资料不全, 更有甚者只关注产品的价格因素, 而忽略了质量水平、性能指标, 以及产品功能等内在的因素, 故往往不能选择到最合适的元器件, 甚至错误地选用了不符合使用功能要求的元器件, 为装置的安全运行埋下了隐患。
3.1 控制器的选取控制器是无功功率补偿装置中很重要的器件, 是成套装置的指挥系统, 它的质量优劣, 功能配置, 抗干扰能力等指标, 决定了整套装置运行的质量水平。
而在无人值守的运行条件下(例如:箱式变电站等), 就显得尤其重要, 在选型时更要慎重。
时更要慎重。
更要慎重。
目前市场上控制器的品种很多, 型号不统一, 功能、价格的差别是很大的, 要在众多品牌的控制器中选择一种合适的, 首先要结合装置的具体情况从控制器所具有的各种功能以及控制物理量等方面来考虑, 同时也要关注价格因素。
关于控制器的型号及控制物理量在有关行业标准DL/T597-1996中已有明确规定, 多数企业的产品是按此标准来命名的, 也有部分企业的产品是按自己的企业标准来命名的。
无论产品型号如何命名, 关键是要视其基本功能和具体装置的配置方案来选取, 否则不是功能过剩(采购成本提高)就是功能不够而影响使用效果。
关于控制器的种类如何选择, 在有关标准DL/T842-2003中有相关的阐述。
自动控制物理量可优先选择下列方式:(1)无功功率控制, 功率因数限制;(2)无功电流控制, 功率因数限制;(3)无功功率或无功电流控制, 电压限制。
另外, 经对已投入运行的补偿装置中控制器使用情况的调查发现:凡是低价格的控制器, 几乎都把功率因数作为控制物理量。
无功补偿元件的选型与应用电容电抗

无功补偿元件的选型与应用电容电抗无功补偿是电力系统中的一项重要技术,通过补偿系统的无功功率,可以提高电力系统的功率因数,减少传输损耗,改善电压质量,提高系统的稳定性和运行效率。
其中,无功补偿元件在无功补偿系统中起着至关重要的作用,选型合适的无功补偿元件对于实现系统的无功补偿效果至关重要。
本文将就无功补偿元件的选型与应用电容电抗展开论述。
一、电容器与电抗器的作用与特点电容器和电抗器是无功补偿中常用的两种元件,它们在电力系统中具有各自独特的作用与特点。
1. 电容器的作用与特点电容器是一种能够提供无功功率的无源元件,其主要作用是通过供给感性无功功率来补偿系统中所需要的容性无功功率。
其特点如下:(1)电容器对系统的电压有一定的提高作用,可以改善供电电压质量。
(2)电容器可以提供快速的无功功率响应,对于电压波动较大的电力系统特别适用。
(3)电容器的无功功率消耗低,效率高,对于降低系统的无功功率损耗有明显的作用。
2. 电抗器的作用与特点电抗器是一种能够吸收无功功率的支路元件,其主要作用是通过消耗容性无功功率来补偿系统中所需要的感性无功功率。
其特点如下:(1)电抗器可以阻碍无功功率的传输,减少无功功率的流动。
(2)电抗器可以起到稳压作用,抑制电压的过高或过低;同时,也可以减轻电压波动对系统的影响。
(3)电抗器的无功功率消耗较大,效率相对较低,但其信号响应时间短,对电压波动有较好的抑制作用。
二、无功补偿元件的选型原则在进行无功补偿系统设计时,正确选型无功补偿元件是确保系统性能的关键一步。
以下是无功补偿元件选型的原则:1. 功率匹配原则无功补偿元件选型时,应根据系统的无功功率需要进行功率匹配。
对于容性无功功率,应选用电容器进行补偿;对于感性无功功率,应选用电抗器进行补偿。
2. 频率适应原则无功补偿元件的选型应考虑其在系统频率下的特性参数,确保其与系统频率相匹配。
一般情况下,无功补偿元件的频率适应范围应在±0.5%之内。
谐波系统无功补偿装置元件选型计算

摘要:谐波污染导致传统的无功补偿方式-并联电力电容器无法正常投入使用,调谐型无功补 偿方式可有效应用于谐波污染严重的电网中。调谐型无功补偿装置采用电容器串联电抗 器的方法,使该回路的调谐频率低于网络中产生的最低次谐波的频率。电容器和电抗器 的特征参数共同决定了补偿装置的调谐频率及补偿容量。本文详细介绍了调谐型补偿装 置的调谐频率确定原则,电容器电容值、设计电压、设计容量计算方法及电抗器的选 择,并以实例说明此选型过程。
单组补偿容量 第一组 第二组 第三组 第四组 第五组 第六组 25Kvar 50Kvar 50Kvar 50Kvar 50Kvar 50Kvar 电容器型号 Varplus234Kvar-480V Varplus268Kvar-480V Varplus268Kvar-480V Varplus268Kvar-480V Varplus268Kvar-480V Varplus268Kvar-480V 电抗器型号 DR 25Kvar/215Hz DR 50Kvar/215Hz DR 50Kvar/215Hz DR 50Kvar/215Hz DR 50Kvar/215Hz DR 50Kvar/215Hz 接触器型号 LC1DPK12M7C LC1DWK12M7C LC1DWK12M7C LC1DWK12M7C LC1DWK12M7C LC1DWK12M7C
电容器端工作电压
U g 3 I ZC
电压应高于电网电压,即 U C U g U n 。例:Schneider-Electric 公司的调谐无功补偿装 置采用设计电压为 480 V 的电容器应用于电网电压为 400 V 的系统(使用条件恶劣的情 况下,也可选择设计电压更高的电容器)。 选定电容器设计电压 U C 后,需进一步确定电容器设计容量 QC : 电抗率 K ,电网电压 U n ,所需单组无功补偿容量 Q ,则由式 5、式 8 可得
低压无功补偿装置的器件分析和选型

低压无功补偿装置的器件分析和选型前言现有供电设备虽经多次改造,仍然难以满足日益增长的电力负荷需求,日前全国各地已不同程度地出现了缺电和拉闸限电的现象。
解决电力供给紧张的问题,除了加快电厂建设以外,采纳合理的无功补偿不失为一条有效的途径。
做好无功补偿工作,不但可起到扩大现有输变电设备供电能力、改善电能质量、降低线路损耗、缓解供电能力不足的作用,并且还能取得良好的经济效益,如延长供用电设备的使用寿命、降低用户的电费支出等。
无功补偿的重要性及其解决问题的现实性,日前已得到了业内共识,各地也相继安装了很多不同形式的无功补偿装置,但从其使用的效果来看却不尽相同。
特殊是运行在0.4kV级的无功补偿装置,由于其补偿点多,分布面广,专业技术治理的力度相对薄弱,因此,在补偿的正确性、运行的安全性、动作的可靠性、设备的先进性、以及维护量的多少、使用寿命的长短等方面,存在着优劣并存,良莠不齐的现状。
例如:某单位的无功补偿屏安装后,一直不能正常使用,成为闲置设备;又如:某单位杆上变压器的低压补偿电容器投入后,马上引起线路跳闸,只好将电容器拆除后才能正常供电,此类不良补偿现象,在实际工作中时有发生,究其原因,主要是没有按照具体的负荷性质,恰当地选择优质补偿设备。
本文就低压无功补偿装置的器件选型问题,提出一些浅见,以起到抛砖引玉的作用,并希望能为实际工作提供一点参考。
一、补偿电容器的容量及相关因素补偿电容量的正确选择,是获得良好补偿效果的重要环节,具体选择时,可考虑如下几个因素:1、供电变压器的空载无功补偿一般可选变压器总容量3%的并联电容器作为固定补偿,以补偿变压器的空载无功损耗。
2、确定多路补偿的容量梯度知道用电负荷的最大值、最小值、负荷的波动情况,按照具体情况以确定电容器的投切步长和分组路数,做到对无功变化的精确跟踪。
3、平衡补偿、分相补偿、复合补偿的选择确定三相负荷的不平衡程度,必要时需进行现场测量,以确定采纳三相平衡补偿还是采纳复合补偿方式。
无功补偿装置中各器件的选择方法

电容补偿装置中各器件的选择方法电容器首先要确定补偿的容量、方式、分组、以及系统的电压等级及谐波情况,作为电容器的基础选择条件。
例如:系统电压为400V 系统中含有少量的5次及以上谐波,同时补偿容量在450kvar 。
最小负荷的无功功率接近于90kvar 。
三相用电负荷。
以下各个元器件的选取均遵照这个条件设计。
1)首先根据系统中的谐波情况,选择6%的串联电抗器。
6%的电抗器是如何确定的呢?L X L ω= 感抗值 1C X Cω=容抗值*2n f ωπ= (n 谐波次数1、2、3、4、5.。
)因此,随着谐波次数的增加感抗值n*L X 成倍增加、容抗值C X /n 成倍递减。
*C L X n X n=在谐波为n 时 支路的感抗值与容抗值相等,谐波n 次数继续递增,则支路的感抗大于容抗,因此支路成感性,在一个感性的支路就可以达到抑制谐波的作用。
n =当6%*L C X X = n=4.01 因此只要大于4次的谐波,在该支路的阻抗值均成感性,因此达到抑制5次以上谐波的作用。
(由此可知,电抗率以取6%为宜,可避免因电抗器、电容参数的制造误差或运行中参数变化而造成对5次谐波的谐振。
) 2)电容的电压及容量的选取。
系统电压400V 单组容量90Kvar 共补40042516%C V U V ==- 因此选用440V 30Kvar 的电容器 3个作为一个补偿组。
2、电抗器首先要计算电抗器的发热电流,这个电流是电抗器长期运行的电流,也是主回路器件计算的基本标准。
1)电抗率的选择6% 上面已经计算过了,不再累述。
2)发热电流计算发热电流的条件有 电容器的电压等级和容量,以及系统电压400V*(1+10%)、谐波电压(3次1.5%; 5次4%; 7次3%);电容偏差C* (1+5%).111333555771C L C L C L C L X X X X X X X X X X XX =-=-=-=-13151714401.5%4%3%U VU U U U U U ====111333555777U I X U I X U I X U I X ====1.05*Ith =以30kvar 为例,计算所得热电流为85A3、支路熔断器*1.06In Ith = (A B C 相电容偏差6%) 85A*1.06=90.1A 选择NT00 100A4、晶闸管(SKKT 106/16E )晶闸管的额定电流:ITRMS =180A 反向可重复峰值电压:VRRM=1600V在该系统中,当电容器组切除电网时,晶闸管两端将承受至少2倍电网的峰值电压1244V 。
无功补偿器的选择与设计

无功补偿器的选择与设计无功补偿器是一种用于改善电力系统功率因数的装置,它能够有效地减少电网中的无功功率,并提高电力系统的效率和稳定性。
在现代电力系统中,无功补偿器的选择与设计是非常重要的一环,本文将探讨无功补偿器的选择与设计的相关要点。
一、无功补偿器的选择1. 系统功率因数的分析在选择无功补偿器之前,首先要对电力系统的功率因数进行分析。
通过对电网的运行情况和负荷特性进行评估,确定是否存在功率因数偏低的情况。
如果系统的功率因数较低,就需要考虑安装无功补偿器来提高系统的功率因数。
2. 无功补偿器的类型选择根据电力系统的需求,可以选择静态无功补偿器或者动态无功补偿器。
静态无功补偿器主要通过电容器或电抗器来补偿无功功率,适用于负荷较为稳定的情况。
而动态无功补偿器则是通过电力电子器件实现无功功率的补偿,适用于负荷变化较大的情况。
3. 无功补偿容量的计算在选择无功补偿器时,还需要计算出所需的无功补偿容量。
根据电力系统的功率因数和负荷特性,可以使用相关的计算方法来确定所需的无功补偿容量。
一般来说,无功补偿容量应该能够满足系统的无功功率需求,并有一定的预留余量。
4. 无功补偿器的性能指标除了无功补偿容量外,还应该考虑无功补偿器的其他性能指标,如稳定性、响应时间、损耗等。
这些指标会影响无功补偿器的工作效果和可靠性,需与实际需求相匹配。
二、无功补偿器的设计1. 无功补偿器的接线方案在进行无功补偿器的设计时,首先需要确定无功补偿器的接线方案。
根据电力系统的拓扑结构和负荷分布情况,选择合适的接线方案,以充分发挥无功补偿器的作用。
接线方案的选择应该考虑电压降、电流分布和灵活性等因素。
2. 无功补偿器的电容器或电抗器选择对于静态无功补偿器,需要选择合适的电容器或电抗器进行补偿。
根据系统的需求和特点,选择容量合适、质量可靠、损耗低的电容器或电抗器。
同时要考虑电容器或电抗器的并联组成、散热措施等因素。
3. 无功补偿器的控制策略对于动态无功补偿器,需要设计合理的控制策略。
TBB10高压无功补偿

普通用户无功补偿装置配置及产品选型1、补偿容量的计算(按照提高功率因数)根据功率补偿图中功率之间的向量关系,可求出无功补偿容量QC,QC=P(tgΦ1-tgΦ2)(kvar)式中P——最大负荷的平均有功功率,kW;tgΦ1、tgΦ2——补偿前后功率因数角的正切值;由功率因数cosΦ1、cosΦ2——补偿前后功率因数值,转换得到。
2、型号说明:TBB10-2400-AKT---成套B---并联B---补偿10---系统电压(6、35、110)2400---补偿容量保护方式共分为:AK---单星形接线开口三角电压保护BL---双星形接线不平衡电流保护AC---单星形接线电压差动保护(差压保护)BC---双星形接线电压差动保护AQ---单星形接线桥式不平衡电流保护AK单星接线开口三角电压保护AC单星接线电压差动保护BL双星接线不平衡电流保护AQ单星接线桥式不平衡电流保护3、隔离开关的选型1、型号:户内型号:GN24-12D/(400、630、1250、1600)三极户外型号:GW4-12DW/(400、630、1250、1600)三极2、隔离开关的额定电流应不小于1.5In,且经受住电容器组额定电流的1.3In,保证操作时的运动灵活。
4、氧化锌避雷器的选型1、型号:HY5WR-10/266kVHY5WR-17/4610kVHY5WR-51/13435kV(配计数器或在线监测仪)2、作用:用于限制并联电容器装置操作过电压,即开关操作分断过程中开关重燃,电容器组释放电能,电压叠加造成操作过程达到最高值17kV,5、串联电抗器1、型号:户内使用:干式铁心串联电抗器CKSC-144/10-6户外使用:干式空心串联电抗器CKSGKL-144/10-6CK—串联S—三相(D表单相)C—浇注固化(G表缠绕固化)144---三相总容量(电容器组的总容量乘以电抗率得到)10---系统电压6%---电抗率,选取标准为:a)仅用于限制合闸涌流时,电抗率宜取0.1%~1%.b)用于抑制谐波,当并联电容器装置接入电网处的背景谐波为5次及以上时,宜取4.5%~6%。
无功补偿控制器的选型

无功补偿控制器的选型什么是无功补偿控制器?无功补偿控制器是一种用于控制电力系统中的无功功率的电器设备。
它可以补偿电力系统中产生的无功功率,以便更有效地利用电力系统的能源,并增加电力系统的电能功率因数。
在现代电力系统中,无功补偿控制器得到广泛使用,因为它可以提高电力质量、降低电力消耗、降低成本、提高效率,其作用至关重要。
无功补偿控制器的选型选型是对无功补偿控制器的功率和控制模式进行选择的过程。
选择正确型号的无功补偿控制器是确保电气系统正常运行的重要步骤。
下面我们来讨论无功补偿控制器的选型标准。
额定电压在选择无功补偿控制器时,首先需要确定其所需的额定电压。
在选择无功补偿控制器前,必须计算并确定整个电力系统的电压、电流和功率因数。
根据所计算的电力需求,可以确认所需的无功补偿容量,这对于选择无功补偿控制器的额定电压至关重要。
额定容量在确认无功补偿控制器的额定电压后,需要确定其额定容量。
无功补偿控制器的额定容量通常以千乏(kVAR)为单位表示,用于补齐电力系统中的无功功率。
为确保选用的无功补偿控制器符合容量要求,需要在计算负载和功率因数时,应用电力传输方程。
控制模式无功补偿控制器有三种常见的控制模式,在选择控制模式时,需要考虑到电源和负载之间的距离和类型,以及所需的稳定性和控制要求。
控制模式包括:1.单独控制模式单独控制模式是最常见的模式,无功补偿控制器只控制一个负载。
2.联合控制模式联合控制模式允许无功补偿控制器同时控制多个负载。
通过这种方式,可以确保对多个负载进行反应,从而使电力系统平衡。
3.自适应控制模式自适应控制模式是一种智能型控制模式,可以根据电力系统当前的负载和功率因数水平,自动调整无功补偿控制器的容量。
其他要素虽然选择额定电压、额定容量和控制模式是选择无功补偿控制器时最重要的标准,但还有许多其他要素要考虑,包括:1.生产商和销售商的信誉度和质量保证2.适用的行业和应用领域3.可用性和可靠性4.可操作性和易用性5.确保符合安全标准和法规6.可维护性和维修服务结论总而言之,在选择无功补偿控制器时,需要根据电气系统的具体要求正确选配额定电压、额定容量和控制模式,同时还要考虑品牌信誉度、可用性、可维护性和其他因素。
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低压无功补偿装置的器件分析和选型北京电联力光电气有限公司王宏杰董国军摘要:本文从实际应用出发,针对低压无功补偿装置的选型问题,对目前低压无功补偿装置中所涉及的要点和器件(补偿容量、控制器、投切装置)进行了比较和分析。
文中对新型的电容器投切装置——机电一体化复合开关进行了详细介绍,提出了无功补偿装置中器件选择的实用方法。
关键词:无功补偿容量无功补偿控制器机电一体化复合开关前言现有供电设备虽经多次改造,仍然难以满足日益增长的电力负荷需求,目前全国各地已不同程度地出现了缺电和拉闸限电的现象。
解决电力供应紧张的问题,除了加快电厂建设以外,采用合理的无功补偿不失为一条有效的途径。
做好无功补偿工作,不但可起到扩大现有输变电设备供电能力、改善电能质量、降低线路损耗、缓解供电能力不足的作用,而且还能取得良好的经济效益,如延长供用电设备的使用寿命、降低用户的电费支出等。
无功补偿的重要性及其解决问题的现实性,目前已得到了业内共识,各地也相继安装了许多不同形式的无功补偿装置,但从其使用的效果来看却不尽相同。
特别是运行在0.4kV级的无功补偿装置,由于其补偿点多,分布面广,专业技术管理的力度相对薄弱,因此,在补偿的准确性、运行的安全性、动作的可靠性、设备的先进性、以及维护量的多少、使用寿命的长短等方面,存在着优劣并存,良莠不齐的现状。
例如:某单位的无功补偿屏安装后,一直不能正常使用,成为闲置设备;又如:某单位杆上变压器的低压补偿电容器投入后,立刻引起线路跳闸,只好将电容器拆除后才能正常供电……,此类不良补偿现象,在实际工作中时有发生,究其原因,主要是没有根据具体的负荷性质,恰当地选择优质补偿设备。
本文就低压无功补偿装置的器件选型问题,提出一些浅见,以起到抛砖引玉的作用,并希望能为实际工作提供一点参考。
一、补偿电容器的容量及相关因素补偿电容量的正确选择,是获得良好补偿效果的重要环节,具体选择时,可考虑如下几个因素:1、供电变压器的空载无功补偿一般可选变压器总容量3%的并联电容器作为固定补偿,以补偿变压器的空载无功损耗。
2、确定多路补偿的容量梯度了解用电负荷的最大值、最小值、负荷的波动情况,根据具体情况以确定电容器的投切步长和分组路数,做到对无功变化的精确跟踪。
3、平衡补偿、分相补偿、复合补偿的选择确定三相负荷的不平衡程度,必要时需进行现场测量,以确定采用三相平衡补偿还是采用复合补偿方式。
当三相严重不平衡时,最好选用适当容量的分相补偿。
14、确定补偿电容器的总容量测量自然功率因数,确定目标功率因数,根据两者之差确定所需要的无功补偿总容量。
若已知:有功功率P,自然功率因数cosφ1 ,目标功率因数cosφ2 。
则所需补偿的电容器总容量为:ΔQ=P ( tanφ1 -tanφ2 )5、确定是否采用抗谐波无功补偿电容器当电网谐波分量较大时,应进行现场谐波测试,必要时需采用与电抗器配套设计的专用电容器,以防止在较大谐波的作用下,补偿装置无法正常运行或电容器易损坏的现象发生。
二、无功补偿控制器的选择随着电子技术的发展,先后出现了集成电路、CPU、DSP等技术构成的、各具特色的无功补偿控制器。
随着无功补偿产品市场需求的逐步扩大,生产无功补偿控制器的厂家越来越多,产品质量和产品性能也千差万别。
因此,在控制器的选择上要特别慎重,应严格按照DL/T597《低压无功补偿控制器订货技术条件》、JB/T9663《低压无功功率自动补偿控制器》等专业标准中规定的各项要求,依据具体的补偿需求和负荷特性,选择专业化厂家生产的合格控制器。
一般情况下,可从以下几个方面对控制器进行选择:1、对于电网负荷波动不大,且三相负荷基本平衡,仅以提高功率因数为目标的情况,为了降低设备成本,可选用功能单一、操作简便的简易型无功补偿控制器。
其控制物理量可不做严格要求,可采用无功功率、无功电流或功率因数作为控制物理量,也可采用复合型控制物理量。
投切方式可采用较简单的循环投切模式。
这样即能达到较好的无功补偿效果,又能降低设备的生产制造成本,同时设备操作简单,便于维护。
2、对于电网负荷波动频繁、最大负荷与最小负荷间的差距较大,但三相负荷基本平衡的情况,宜选用性能较好的控制器。
例如选用无功电流或无功功率作为控制物理量,且投入门限和切除门限应能够分别设定,以防止出现投切震荡,同时还应具有过压和欠流等保护功能。
投切方式最好采用可进行程序控制的“编码+循环”投切方式,以确保控制器能够快速准确地对无功功率的变化进行动态跟踪补偿。
3、当电网负荷波动频繁,最大负荷与最小负荷差距较大,同时三相负荷严重不平衡时,对控制器的选择就提出了更高的要求,应具有“分相+平衡”复合投切功能。
其控制物理量应为复合型(无功功率+功率因数),其性能参数应不低于以下要求:(1)灵敏度≤100mA(2)动作误差不大于下表的规定:(3)稳定范围:确保控制器在满足补偿要求的前提下,确保稳定工作,不出现投切震荡。
4、为了配合电网自动化的实施,在提高功率因数的同时,还要求能够实时监测电网的各项运行参数,在这种情况下,则需要选择具有综合测试功能的无功补偿控制器(配电综合测控仪)。
该控制器除应具有前3项中提到的复合型控制物理量、复合投切功能、较高的灵敏度和稳定度、较小的动作误差、以及过压、欠流等保护功能外,还应具有电网参数实时在线测量、数据存储、2数据显示、电报校时、停电数据保护、数据采集和数据远传等功能。
同时应配套功能完善的支持性后台软件,以便对采集到的数据进行有效的分析和直观的图形显示,并能输出各类相关的报表。
若数据传输采用GPRS无线通讯方式,还可以完全免掉通讯网络建设投资和人工抄表工作,节约大量的财力和人力。
5、对于非线性负荷较多、电网谐波分量较大的情况,必须选用具有谐波测量和谐波超限保护功能的无功补偿控制器,并选配参数合理的抗谐波电抗器,构成抗谐波无功补偿控制装置,以便在谐波较严重的工况下仍能可靠运行,达到满意的补偿效果。
三、电容投切装置的选择无功补偿电容器的投切器件较多,其投切的平稳度和使用寿命也相差很大,下面分别加以说明:1、普通交流接触器由于电容器在投入和切除时会产生很大的涌流和过压,暂态高压和投切冲击电流会导致电器绝缘击穿和接触器触头烧损,使接触器频繁损坏,同时还会影响电容器使用寿命和对电网造成干扰。
因此,普通交流接触器投切电容器的控制方式目前已基本淘汰。
2、电容器投切专用接触器为了解决普通接触器易烧损的问题,一些生产企业研制了带有抑制涌流装置的电容器投切专用接触器。
该接触器是在普通交流接触器的主触点上加装了一套限流阻抗,在电容器投切不频繁时,起到了一定的作用。
但其抑制电容器涌流的效果并不理想,当电流较大时,其限流阻抗和主触点被烧毁的现象时有发生。
特别在无功负荷波动大,电容器投切频繁的情况下,其实际使用寿命一般仅在一年左右,就必须进行检修或更换。
采用专用接触器进行电容器投切的无功补偿装置,只适用于在负荷基本平稳、且三相电压基本平衡的理想工作环境下使用。
3、晶闸管电子开关要提高无功补偿装置的使用寿命和投切稳定性,必须彻底解决电容器投切时产生的涌流、过压和分断电弧过大等问题。
利用晶闸管实现电压过零投入、电流过零切除、开关无触点、反应速度快等特性,可实现电容器的投入无涌流、切除无过压、投切无电弧的快速动态补偿功能,因而较好地解决了电容器投切时产生的暂态冲击现象。
目前,采用晶闸管投切电容器(TSC)的无功补偿装置已得到了较多的应用。
但晶闸管元件最明显的缺点是在导通状态下有较大的管压降,这不仅存在一定的功率损耗,还产生了很高的温升,需要使用轴流风扇和体积较大的专用散热器,来解决其通风散热问题,同时还需使用温控开关来控制轴流风扇的适时启动。
由于轴流风扇是具有机械旋转运动的易损器件,存在着一定的不可靠性,风扇一旦停止运转,就会影响装置的正常运行,因此降低了TSC无功补偿装置的可靠性。
由此可见,采用晶闸管作为电容器的投切装置,虽然解决了电容器投切过程中的涌流、过压、分断电弧等问题,但其自身也存在着明显不足,如散热器体积大、冷却风扇易损坏、需外加温控开关和触发电路等辅助器件、结构复杂等。
3由于0.4kV级的低压无功补偿装置安装地点分散、数量多、运行和维护的工作量大,因此,在无功补偿装置的选用中,晶闸管电容投切装置所暴露的缺陷已不容忽视。
选用可靠性更高、使用寿命更长的免维护型电容器投切装置,是达到良好补偿效果、降低运行和维护费用、实现高效、节能、安全、经济运行的重要问题。
4、机电一体化复合开关近年来,一些专业厂家研制了不同形式的机电一体化复合开关,作为电容器的投切装置。
其中有些机电开关已能达到良好的电容器投切效果,并取得了很好的运行经验。
因机电一体开关是一种新型的电容器投切装置,下面将其工作原理、结构特点和选用注意事项作一简单介绍。
㈠主接线和工作原理机电一体化开关的基本构成:①CPU控制单元——接收无功补偿控制器发出的电容器投切信号,即“控制信号1”,并按预先设定的程序发出晶闸管和交流接触器的通断控制信号。
②晶闸管电子开关——它接收CPU控制单元发出的触发信号,实现电容器的零电压投入和零电流切除功能。
③交流接触器——它接收CPU控制单元发出的分合指令,即“控制信号2”。
交流接触器只在稳态时,起到无功补偿电容器与电网之间的能量传递作用。
机电一体化开关的设计思想:4由上图可见,机电一体化开关的通断器件有两种,即正反向并联晶闸管和普通交流接触器。
其设计思想是:将电容器投切和运行的不同特性,分为暂态和稳态两个过程,分别采用不同特性的器件进行控制,即:利用晶闸管的易控和无触点特性,使反向并联晶闸管工作在电容器投切瞬间的暂态过程中,起到抑制涌流、过压和拉弧现象,并能实现快速投切。
利用交流接触器在可靠闭合时,其主触点接触电阻小、导通容量大、压降小、功耗小、工作安全可靠等特性,使其工作在电容器投入后和切除前的稳态过程中,起到电容器向电网提供无功能量的主通道作用。
机电一体化开关的原理框图:实现上述设计思想的核心部件,是机电一体化控制单元,它由程序化控制电路、正反向并联晶闸管和阻容能量吸收电路所组成。
机电一体化控制单元的原理框图如下:当无功补偿控制器根据电网无功的增量,向机电一体化控制单元发出投入或切除电容器的控制信号时,该信号通过光电转换后进入单片机,启动相应的时序控制程序,单片机按照规定的程序步骤,发出晶闸管通断指令和接触器通断指令,该指令通过功率放大和光电隔离后,驱动晶闸管和交流接触器按预先设定的程序适时动作,确保安全可靠地对电容器进行投切操作。
机电一体化复合开关的动作时序:对机电一体化复合开关动作时序的要求是:①投入时段——首先使晶闸管电子开关在电压过零时刻导通,将电容器平稳可靠地接入电网,并维持导通状态;接着使交流接触器导通,使其处于同晶闸管并联工作的状态,并持续一段时间;最后,电路已处于稳定工作状态,将晶闸管断开退出工作,使交流接触器独立承担电容器与电网的连通作用。