用于无功功率补偿的静态电容器
静止电容器作为无功补偿手段在工业企业应用最为广泛,静止电容器用于无功补偿的主要优点有:
1) 每 100 kvar 有功功率损失在 0.3-0.45 kW 之间;
2) 没有旋转部件,安装电容器的质量相对较轻,在这方面不需要地基; 3)更多 简单且便宜的操作来自其他补偿设备; 4) 根据需要增加或减少装机容量的可能性; 5) 在网络的任何一点安装静态电容器的可能性:在单个电接收器上,在车间或大型电池组上。此外,单个电容器的故障,如果保护得当,通常不会影响整个电容器的运行。 无功补偿用静态电容器的分类及技术特性静态电容器按以下标准分类:标称电压、相数、安装类型、浸渍类型、外形尺寸。为了补偿频率为 50 Hz 的交流电气装置的无功功率,国内工业生产以下标称电压的电容器:220 — 10500 V。电压为 220-660 V 的电容器有单相和三相(三角形连接部分)和电压为 1050 V 及以上的电容器仅在单相中可用。具有星形连接方案的电压为 3.6 和 10 kV 的三相电容器单元的可能性的电容器。用电压为1050、3150、6300、10500V的电容器制成三角形接法的电压为1、3、6、10kV的三相电容器组。相同的电容器用于更高电压的电容器组。根据安装类型,可以生产适用于室外和室内安装的所有额定电压的电容器。用于外部安装的电容器采用至少 3150 V 电压的外部绝缘(端子绝缘子)生产。根据浸渍类型,电容器分为用矿物(石油)油浸渍的电容器和用合成液体电介质浸渍的电容器。在尺寸方面,电容器分为两个尺寸:第一个尺寸为380x120x325 mm,第二个尺寸为380x120x640 mm。 无功功率补偿用静态电容器的型号和名称静态电容器生产的型号有:KM、KM2、KMA、KM2A、KS、KS2、KSA、KS2A,分类标志体现在型号的字母数字名称中。字母和数字表示:K — «余弦»,M 和 C — 浸有矿物油或合成液体电介质,A — 用于外部安装的版本(无字母 A — 用于内部),2 — 第二种尺寸的版本(无数字 2 — 在第一维的情况下)。指定类型后,电容器用数字表示 额定电压 电容器 (kV) 和额定功率 (kvar)。例如:KM-0.38-26 表示“余弦”电容器(用于补偿频率为 50 Hz 的交流网络中的无功功率),浸有矿物油,用于室内安装,第一尺寸,用于 380 电压V、功率为26kvar; KS2-6.3-50-«cosine»,浸渍合成液体,第二尺寸,用于室内安装,电压 6.3 kV,功率 50 kvar。
用于无功功率补偿的静态电容器装置
电容器的主要结构元件是一个带有绝缘体的容器和一个由最简单的电容器部分组成的电池组的可移动部分。
额定电压不超过 1050 V 的单串联电容器制造时带有与每个部分串联的内置保险丝。更高电压的电容器没有内置保险丝,必须单独安装。在这种情况下,对带有熔断器的电容器进行分组保护。当采用熔断器形式进行组保护时,每5-10个电容器保护一个熔断器,组额定电流不超过100A。此外,对整个电池安装公共熔断器。
对于电压在1050V及以下,内置保险丝的电容器,也为电池整体安装了普通保险丝,并且电池电量很大-为个别部分。
根据电源电压,三相电容器组可以补充单相电容器,在电池的每一相中串联或并联连接电容器。
将电容器组连接到电网
任何电压的电容器组都可以通过单独的设备连接到网络,该设备设计用于仅打开或关闭电容器,或者通过带有电力变压器、异步电动机或其他电力接收器的公共控制设备。
电压高达 1000 V 的设备中的静态电容器连接到网络并使用开关或断路器从网络断开。
电压高于 1000 V 的装置中使用的电容器只能通过开关或隔离开关(负载隔离开关)连接到电源和从电源断开。
为了使关闭设备的成本不会太高,不建议电容器组的容量小于:
a) 400 kvar,电压为 6-10 kV,并将电池连接到单独的开关;
b) 100 kvar,电压为 6-10 kV,将电池连接到与电源变压器或其他电力接收器共用的开关;
c) 电压高达 1000 V 时为 30 kvar。
放电电阻配合电容补偿无功功率
为了在移除电荷时维修断开的电容器时的安全,有必要使用与电容器并联连接的放电电阻器。为了可靠放电,放电电阻器与电容器的连接应在没有中间隔离开关、开关或熔断器的情况下完成。放电电阻器必须能够快速自动降低电容器端子两端的电压。
根据客户的要求,可以生产带有位于绝缘密封盖下的内置放电电阻器的电容器。这些电阻器将电压从最大工作电压降低到 50 V 的时间对于 660 V 及以下的电容器不超过 1 分钟,对于电压为 1050 V 及以上的电容器不超过 5 分钟。
工业企业已经安装的电容器大多没有内置放电电阻,在这种情况下,通常使用电压为220V的白炽灯作为电容电池电压高达1kV的放电电阻。每相中由多个部分串联的灯的连接是根据三角形方案进行的。电压在1kV以上时,安装电压互感器作为放电电阻,按三角形或开口三角形连接。
使用双刀片开关对电容器电池(最高 1000 V)放电的白炽灯开关电路
永久连接通常用作电压高达 660 V 的电容器组的放电电阻器的白炽灯会导致非生产性能量损失和灯消耗。
电池功率越低,每安装 1 kvar 电容器的灯功率就越大。更方便的是,灯不是一直连接,而是在电容器组关闭时自动打开。为此,可以使用图中所示的示意图,其中使用了双刀开关。附加刀片的位置使得灯在电池与电源断开之前打开,并在连接电池后关闭。这可以通过在主断路器叶片和辅助断路器叶片之间选择合适的角度来实现。
在公共开关下将电容器和电力接收器直接连接到网络时,不需要特殊的放电电阻。然后 电容放电 发生在电接收器的绕组上。
用于一般工业设计的完整冷凝装置
在工业企业的供电系统实施中,越来越广泛地应用在工厂中完整、完全制造的元件。这也适用于商店的变电站、配电柜和电力系统的其他元件,包括电容器组。使用完整的设备显着减少了施工和电气安装工作量,提高了质量,减少了调试时间,提高了工作可靠性和工作安全性。
电压为 380 V 的完整电容器组可用于室内安装,电压为 6-10 kV 的电容器组可用于室内和室外。这些单元的容量范围很广,现代成套电容器单元的大多数类型都配备了对其功率进行单级或多级自动控制的装置。
电压为 380 V 的完整电容器单元由三相电容器组成,电压为 6-10 kV 的电容器单元由容量为 25-75 kvar 的单相电容器组成,连接成三角形。
完整的冷凝机组由进风柜和冷凝器柜组成。在 380 V 安装中,进线柜中安装了自动控制设备、电流互感器、隔离开关、测量设备(三个电流表和一个电压表)、控制和信号设备以及母线。
在使用内置放电电阻的电容器的情况下,不安装电压互感器。输入柜由 6-10 kV 配电柜 (RU) 的电缆馈电,其中安装了控制、测量和保护设备。