無功補償技術(shù)裝置 保障電力安全運行
一、無功補償?shù)淖饔茫?/span>
隨著變配電網(wǎng)絡(luò)的不斷擴展，電網(wǎng)容量持續(xù)增加，用戶對電網(wǎng)無功電源的要求與日俱增，在電力供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。所以無功功率補償裝置在電力供電系統(tǒng)中處在一個*的非常重要的位置。合理的選擇補償裝置，可以做到zui大限度的減少電網(wǎng)的損耗，使電網(wǎng)質(zhì)量提高。反之，如選擇或使用不當，可能造成供電系統(tǒng)，電壓波動，諧波增大等諸多因素。解決好網(wǎng)絡(luò)無功補償問題，對電網(wǎng)降損節(jié)能有著重要的意義。
二、無功補償?shù)姆绞剑?/span>
無功補償?shù)木唧w實現(xiàn)方式：把具有容性功率負荷的裝置與感性功率負荷并聯(lián)接在同一電路，能量在兩種負荷之間相互交換。這樣，感性負荷所需要的無功功率可由容性負荷輸出的無功功率補償。目前，無功補償技術(shù)在國內(nèi)得到廣泛應用，采用的補償方式一般有三種：
1、集中補償。補償電容器組裝設(shè)在變電站站內(nèi)母線上，可手動或分組自動補償。結(jié)合電網(wǎng)實際情況，選擇按功率因數(shù)、電壓無功、電壓無功綜合控制或電壓無功綜合控制兼濾波等不同方式進行補償。
2、動態(tài)無功補償。由可控硅控制投切電容器，這種控制方式反應速度一般在20ms，投切時無充電電流和過電壓，但由于可控硅有自然導通電壓的特性，電容器投切是會產(chǎn)生諧波。
3、供電線路分組自動無功補償。一般用于廠礦企業(yè)、配電變壓器低壓部分就地補償。在考慮無功補償方式選擇時，為了充分發(fā)揮發(fā)、供電設(shè)備的潛力，盡量讓發(fā)電機少發(fā)無功，對于用戶所需的無功功率和電網(wǎng)中的無功損耗優(yōu)先考慮在變電端予以補償，以增加供電網(wǎng)絡(luò)中各組成部分的允許溫升和允許電壓降下的輸電能力，減少網(wǎng)絡(luò)中的電能損耗。
三、無功補償裝置器件
1.1 交流接觸器控制投入型補償裝置。此類補償裝置價格低廉，可靠性較高，應用zui為普遍。由于交流接觸器的觸頭壽命有限，不適合頻繁投切，因此這類補償裝置不適用頻繁變化的負荷情況。
1.2 晶閘管控制投入型補償裝置。此類補償裝置結(jié)構(gòu)復雜，價格高，可靠性差，損耗大，除了負荷頻繁變化的場合，在其余場合幾乎沒有使用價值。
1.3 復合開關(guān)控制投入型補償裝置。復合開關(guān)技術(shù)就是將晶閘管與繼電器接點并聯(lián)使用，由晶閘管實現(xiàn)電壓過零投入與電流過零切除，由繼電器接點來通過連續(xù)電流，這樣就避免了晶閘管的導通損耗問題，也避免了電容器投入時的涌流。
1.4同步開關(guān)（又名選相開關(guān)）投入型補償裝置。同步開關(guān)技術(shù)是近年來發(fā)展的技術(shù)，顧名思義，就是使機械開關(guān)的接點準確地在需要的時刻閉合或斷開。對于控制電容器的同步開關(guān)，就是要在開關(guān)接點兩端電壓為零的時刻閉合。
四、無功補償電容器安裝及運行中的安全問題：
1、安裝接線應符合技術(shù)要求。集中補償?shù)碾娙萜鹘M，應建單的電容器室，室內(nèi)保持通風良好，避免日光照射。電容器組通過斷路器和電纜連接到母線上。同時，對于中型點非直接接地系統(tǒng)，當電容器采用星形接線時，為防止系統(tǒng)單相接地電壓升高，其外殼應與地絕緣且絕緣等級與電力網(wǎng)的額定電壓相符。
2、環(huán)境溫度的影響。電容器的運行溫度是運行人員重要的監(jiān)視項目。溫度不超出允許范圍是保證電容器安全運和達到預定使用年限的重要條件。運行溫度過高，導致介質(zhì)擊穿強度的降低，或介質(zhì)損耗的迅速增加。若溫升持續(xù)，將破壞熱平衡，造成熱擊穿。而在低溫條件下，電容器內(nèi)部將是負壓，游離電壓會下降。因此，不同地區(qū)電力部門根據(jù)當?shù)貧夂驐l件參照電容器技術(shù)規(guī)定要求選擇相應類型，以保證運行的安全。
3、電容器的過電流危害。①電容器組投入瞬間由于電容端電壓不能躍變，會產(chǎn)生合閘涌流，對斷路器的滅弧室產(chǎn)生很大機械應力，使滅弧室受到破壞，為防止合閘涌流造成的損壞，應盡量減少投切次數(shù)，或在電容器組中串入小電抗器。②運行電壓升高使電容器過流。由于電容器的無功功率與運行電壓的平方成正比，系統(tǒng)運行電壓升高，無功電流也增大，導致電容器溫度升高，不利于安全運行。在運行中要監(jiān)視系統(tǒng)母線電壓，發(fā)現(xiàn)異常及時采用調(diào)檔等方法使運行電壓保持在平衡位置。③電源電壓波形畸變造成電容器過流。
4、電容器的過電壓危害。規(guī)程規(guī)定電容器在1.1倍的額定電壓下可長期運行，但很多情況下，夜間承受的工作電壓往往高出規(guī)定的電壓允許值。運行過電壓對電容器的壽命產(chǎn)生影響，試驗發(fā)現(xiàn)電容器壽命與電壓的7至8次方成反比。電容器組專設(shè)的斷路器應選擇合適，一般選用真空、SF6斷路器等。而且操作中盡量減少電容器組投、切次數(shù)，避免頻繁產(chǎn)生操作過電壓沖擊。
5、嚴禁電容器組帶電荷合閘。如果合閘瞬間電壓極性正好和電容器上殘留電荷的極性相反，兩電壓相加將在回路上產(chǎn)生很大的沖擊電流，引起過熱爆炸。所以，電容器組每次重新合閘，必須在斷路器斷開電容器組放電5分鐘后進行。要防止此類事故發(fā)生，先要安裝失壓時能自動斷開斷路器的保護裝置。其次運行人員要加強安全意識，避免這類操作。第三，電容器端應并聯(lián)放電電阻，使其停電后能自動放電，目前大多數(shù)生產(chǎn)廠家在設(shè)備出廠前已將放電電阻并聯(lián)入電容器組中。
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