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博宁电气(图)-动态无功补偿装置-无功补偿装置

浅谈电力电容器无功补偿及其安全应用

1、谐波问题

由于电容器回路是一个LC电路，它对一些谐波会导致谐振现象，容易发生告辞谐波问题，导致电流和电压都上升的情况出现。并且谐波电流会严重的损害到电容器，导致设备击穿发生短路问题。所以，当设备在正常的情况下进行活动的时候，可以通过在其上串联电抗器装置，目的是为了有效地降低此种电流现象。

2、继电保护问题

继电保护主要由继电保护成套装置实现，目前国内几个电气厂家生产的继电保护装置技术都已经非常成熟，安全稳定、功能强大。继电保护装置可以有效的切除故障电容器，是保证电力系统安全稳定运行的重要手段。

3、问题

电容器在运行过程中，如出现电容器内部元件击穿、电容器对外壳绝缘损坏、密封不良和漏油、鼓肚和内部游离、鼓肚和内部游离、带电荷合闸或是温度过高、通风不良、运行电压过高、谐波分量过大、操作过电压等情况，都有可能引起电容器损坏。为预防电容器事故，正常情况下，可根据每组相电容器通过的电流量的大小，按1.4倍-2倍，配以快速熔断器，若电容被击穿，则快速熔断器会熔化而切断电源，保护电容器不会继续产生热量;在补偿柜上每相安装电流表，保证每相电流相差不超过±4　%，若发现不平衡，立即退出运行，检查电容器;监视电容器的温升情况;加强对电容器组的巡检，避免出现电容器漏油、鼓肚现象，以防。

4、允许运行温度

电容器正常工作时，其周围额定环境温度一般为40　℃～-24　℃;其内部介质的温度应低于64　℃，不得超过70　℃，否则会引起热击穿，或是引起鼓肚现象。电容器外壳的温度是在介质温度与环境温度之间，不应超过44　℃。因此，应保持电容器室内通风良好，确保其运行温度不超过允许值。

无功补偿装置的选择

常规补偿装置的选择目前工厂企业中常用的无功补偿装置是由电容器组、电容器支路保护、投切开关和自动补偿控制器等组成的电容器分组自动投切无功补偿装置。为了使各组电容器和开关的运行平衡化，应避免个别电容器组频繁开合而造成该电容器组过早损坏，各电容器组之间宜采用轮换循环投切使用的原则，即先投入先切除。

串联电抗器由于现在工厂中多有波动性、冲击性负荷，这些设备运行时会产生大量谐波，引起电网电压波动、闪变及三相不平衡，影响用电设备的安全运行。虽然电容器本身具备一定的抗谐波能力，但同时也有放大谐波的副作用。谐波含量过大时，会对电容器的寿命产生影响，甚至造成电容器的过早损坏，由于电容器对谐波的放大作用，将使系统的谐波干扰更严重;因而在有较大谐波干扰时，需要补偿无功功率的地点考虑增加滤波装置。

在电容器回路中串联电抗器是解决此问题的有效方法，除此之外，串联电抗器还可限制电容器的合闸涌流，降低电容器在投入瞬间产生的涌流对电网和开关器件的冲击。

供配电系统无功补偿方案

1、补偿方案

空压配电一次系统中，高压6kV主要为6kV异步电动机负荷，而低压0.4kV也多为0.4kV异步电动机负荷和照明负荷，按照文章部分所述无功补偿原则，采取高压就地补偿和低压就地补偿方案，6kVI段母线和II段母线分别补偿300kVar无功容量，低压0.4kV采用多组25kVar电容器组成两面低压无功补偿柜进行无功补偿。低压补偿采用接触器式控制，低压补偿采用都凯提rego控制器，采用1∶2∶2的投切方式，电容器采用三角形接法的干式电容器，电容器与电抗器相串联后并入电网;高压电容采用Y形接法，经高压断路器合闸后投后电网运行;这样采用6kV高压和0.4kV低压分别就地集中补偿方式，能够有效解决配电一次系统中负荷运行可能引起输电线路无功电流的增大、配电线路截面不匹配等问题。

2、补偿效果分析

按照所描述的无功补偿方案进行盘柜设计安装后，经调试投运后，按高低压II段进行数据采集，空压配电一次系统6kV和0.4kV侧母线电压畸变率得到有效控制，补偿后总谐波畸变率分别为0.67%和0.53%，高压6kV侧功率因数由补偿前的0.856有效升高到0.967，相应设备利用率提高11.48%，此时高压无功补偿量为300kVar，所选300kVar补偿柜能够满足实际运行需求；低压0.4kV侧功率因数由补偿前为0.84，投切第二组50kVar后，达到0.94，相应设备利用率提高10.64%，所选0.4kV无功补偿柜进行动态补偿经济效益较好。由此可以看出，采用无功补偿装置对空压配电一次系统进行技术升级改造后，高、低压侧电压畸变率、线路损耗等均有较为明显降低，系统功率因数、设备节电率等也有较大提高，空压配电一次系统运行节能经济效益较好。