成套电气设计人头疼的7大无功补偿问题

1、补偿柜有那些标准?电容器有那些标准?

a)机械部相关标准:

JB7115-1993低压无功就地补偿装置

JB7113-1993低压并联电容器装置

b)电力部相关标准:

DLT 5971996 低压无功补偿控制器订货技术条件-有效版本

c)国标

GB 12747.2-200410KV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器 2部分:老化试验、自愈性试验和破坏试验-有效版本

GBT 12747.1-2004 标称电压1kV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器 1部分:总则-有效版本

2、为什么要在系统安装电力电容补偿装置?

工业生产广泛使用的交流异步电动机、电焊机、电磁炉等设备都是感性负载,这些感性的负载在进行能量转换过程中,使加在其上的电压超前电流一个角度,这个角度的余弦cosΦ叫做功率因数。当功率因数即无功功率很大时,会有以下危害:

1、增大线路电流,使线路损耗加大,浪费电能;

2、因线路电流增大,一旦输电线路较远,线路上的电压降就大,电压过低就可能影响设备正常使用;

3、对变压器或者发电机而言,无功功率大,变压器或者发电机输出的电流也大,往往是输出电流已达额定值,这时负荷若再增加就需要加多一台变压器或者发电机组,浪费资源; 补偿了电容后,同样负荷下变压器或者发电机输出电流大大降低,再增加负荷机组也能承受,无需再加一台变压器或者发电机,可节省资源。

4、月平均功率因数工业用户低于0.92、普通用户低于0.9要被供电管理部门处于不同额度的罚款。

增加并联电容补偿柜是补偿功率因数的方法之一(另外还有采用过激磁的同步电动机、调相机、异步电动机同步化等方法)。

3、用于补偿的电力电容器现行的标准是什么?

现行的两个标准是:

GB 12747.2-200410KV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器 2部分:老化试验、自愈性试验和破坏试验-有效版本

GBT 12747.1-2004 标称电压1kV及以下交流电力系统用自愈式并联电容器 1部分:总则-有效版本

4、为什么电容器的保护控制电器和导线要求按照电容器额定电流的1.5倍来选择?

GB/T12747.1-2004/IEC60831-1199634开关、保护装置及连接件开关、保护装置及连接件均应设计成能连续承受在额定频率和方均根值等于额定电压的正弦电压下得到的电流的1.3倍的电流。因为电容器的电容可能为额定值的1.10倍(见7.2),故这一电流最大值为1.3*1.1倍额定电流,即1.43In

不同的电容器保护电器,其选择不同,并非1.5倍这么简单。比如熔断器应选1.7~1.9倍之间,主要为短路保护。过载保护用热继电器或电容器保护器,一般按电容器额定电流的1.15倍整定。因为热继电器在整定值1.22小时以内不会动作,如整定1.5倍,那过载保护就成了个摆设。

一般电容器最高允许1.1倍额定电压下,最高工作电流1.3Ie时正常工作,而考虑电容器容量的允许偏差和谐波电压总畸变率5%等因素,用1.1乘以1.3等于1.43倍,这也作为了滤波电容器场强设计的基准。

交流接触器一定要选择电容器专用接触器,不要将长期预约工作电流与额定工作电流混淆了,不如CJ19-63,额定工作电流为43A,而CJ19-43的额定工作电流为29A,见产品说明书

7%的电抗器,在400V系统中,与之串联的电容的端电压将上升到430V,所以电容器不能用0.415KV的,要选用0.45KV或者0.48KV的电容。但0.45KV0.48KV的电容器相比较,0.48KV的电容器在电压耐受方面较为保险,但却会造成补偿容量下降,所以在选用时要综合考虑。

5、补偿柜中熔断器为何不能用微型断路器来代替?

熔断器主要为短路保护应选用快速熔断器,微断与熔断器特性曲线不同,微断的分断能力太低(<=6000A),遇到事故响应时间没有熔断器快,当遇到高次谐波时,微断分断不了负荷电流会造成开关炸开损坏,因为故障电流过大,结果微断触点烧死了,断不了扩大故障范围,严重时发生短路引起全厂停电事故。所以电容柜不能用微断代替熔断器。

6、补偿柜中热继电器何种情况下可省略?

一般静态补偿方案:

刀熔开关→熔断器→接触器→热继电器→(电抗器)→电容器。

热继电器起到过载保护功能,现在的电网中谐波、过电压随时都可能造成电容器的过载。热继电器过载动作从而起到保护电容器的作用。如果选用的热继电器带断相保护功能,同样在电容器缺相时能通过断开接触器回路来切除电容,起到断相保护。

热继电器的过载保护范围可调,而微断的过载保护为定值,所以只有当微断的热脱扣电流正好适用于被保护的电容器,才可以用微断来代替热继电器。便有些厂家为了节约成本,一次方案也简化为:

刀熔开关→微型断路器→接触器→(电抗器)→电容器。

此方案应该根据被保护器件(电容器)合理选择保护器件(微型断路器,接触器)微断应满足分断要求,采用D型或更高分断能力(成本高,又没熔断器可靠),热脱扣整定与被保护器件相符。但应注意的是,热脱扣动作后,需人工把开关合上,对于无人值守的配电室,补偿柜自动补偿的意义将大打折扣。所以微断热脱扣代替热继电器不合理。但有些厂家的电容器组内部带有过载保护,如ABBCLMD系列,不用也不能配热继,国内老产品必须配热继,因此当确认此电容内部有热过载保护装置时应省略,外加热继电器就已成摆设。

另外在动态补偿中投切电容器的开关是复合开关,在投切电容时是过零点投切,这个过程中没有涌流,同时选相开关自身有缺相保护,过流保护,欠压保护,所以动态补偿中不需要加热继电器。

7XD1电抗器与滤波电抗器一样吗?

XD1电抗器全称为XD1限流型电抗器,采用不饱和聚酯树脂浇注成型,用于无功功率补偿装置中作为限制低压电容器的合闸涌流和增加合闸开关的开断能力。

滤波电抗器在低压无功补偿成套装置中,与并联电容器串联使用,确保装置在谐波严重的场合能正常安全地运行。

电抗率为0.1%1% 限流电抗器,用于抑制电容器投切时产生的冲击电流和合闸涌流。

电抗率为4.5%7 % 滤波电抗器,用于抑制电网中579次及以上谐波

电抗率为12%13 % 滤波电抗器,用于抑制电网中3次及以上谐波

因此可以得出结论,为什么有些人会说我补偿柜中有电抗器,可还是容易烧,抑制谐波怎么没作用,关键原因是没有弄明白电抗器的作用,XD1电抗器不带抑制谐波功能,而为什么经常有人用XD1来代替滤波电抗器,原因就是前者价格低廉,而且名称相近。康师博≠康师傅。

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