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摘要:目前,随着我国国民经济的快速发展,用电负荷迅速增加,对电力系统的负载要求也越来越高。由于现今用电设备大多为感性负荷,自然功率较小,会直接影响输出功率;而若系统输出有功功率降低,则会影响用电和输电能力;若有功容量降低,则电力系统总能耗会明显增大。因此,对接入电网的电力设备既有有功功率要求,又有无功功率要求。
关键词:电力电容器;无功补偿;安全应用
近年来,我国的国民经济发展十分迅猛,从而也增加了用电负荷,这必然会对电力系统的应用提出较高要求。但是,因当前大部分用电设备都为电感性负荷,所以,其自然功率偏小,这样直接对输出功率传送产生影响,而如果降低有功功率输出,又会对输电和用电能力产生影响;若要降低有功功率容量,那么又会增大电力系统的总能耗等问题出现。所以,要求在和电网相连的电力设备,既要有一定的有功功率,又要有一定无功功率。其中,无功功率指的是在电场和磁场之间进行交换,同时在用电设备当中维持磁场的一种电功率。
一、电力电容器补偿基本原理
电力电容器实则如同形成容性无功电流的一种发电机,为此,电力电容器无功补偿基本原理是指,把具有一定容性功率的负荷装置及感性功能负荷装置与相同的电容器相互连接在一起,此种能量会在不同负荷的情况下互相的转换,以此,可促使电力系统的变压器及输电线的负荷得到显著程度的降低,与此同时,增加有功能力,为此,电力电容器是电力体系实施无功补偿的未来发展走向。
二、电力电容器补偿优缺点解析
2.1优点分析
电力电容器无功补偿设备安装方便,安装位置不受限制,可以增加或减少补偿点数;有功损失非常小,建设周期短,不用投入过多资金;没有旋转部件和后期操作维护方便;即使是内部一个组件损坏,保护装置可以快速地退出运行故障组件,对整个的电容器影响很小。
2.2缺点分析
无论哪种事物都具有两面的特征,优点与缺点是共同存在的。譬如,仅可促使有级调节的成功实现,但是并不具备平滑的调节性能。除此之外,通风并不通畅,若电力电容器在具体的运作过程当中,温度高出70℃的情况下,很有可能会引起膨胀爆炸的现象发生。电力电容器装置的电压特征并不完善,特别是其短路故障的稳定性能非常低,当切断电源之后,还有可能有电荷的残留,此外,电力电容器实施无功补偿的精准度是比较低的,这种情况下有可能会影响到最终的补偿成效。
三、电力电容器无功补偿的主要方式
3.1高压分散补偿方式
高压分散补偿方式是指,把其安装在变压器高压的一侧,这样能够从本质上促使发电机电压质量得到根本性的改善,一般会在高压配电网中较长使用。
3.2高压集中补偿方式
高压集中补偿方式是指,将电力电容器安装在变电站或6kV-10kV的高压母线当中,属于一种无功补偿方式。高压集中补偿方式具备一定的投切功能,能够促使用电功率得到显著程度的提升,并且,整体上的投资成本是非常低的,便于实施系统性的维护,唯一的不足之处在于其最终获得的经济效益是比较低的。
3.3低压分散补偿方式
低压分散补偿方式是综合特殊的用电设施对无功量的实际需求,将电力电容器通过分散的方式在周围用电设备上进行安装,用于补偿高低压线路及变压器的无功功率相关需求。这种补偿方式的显著优势具备表现在,用电设施正常运行的状态下,便会投入无功补偿;在用电设备运行终止后,补偿装置就会终止运行,由此可促使配电网及变压器中的有功损耗大幅度的降低。但其中的缺点为电能利用率是十分低的,所需资金投入比较多。
3.4低压集中补偿方式
低压集中补偿方式是指,将抵押电容器借助与抵押开关与变压器低压母线有效的连接在一起,对相关的保护装置进行科学性的有效掌控,由无功补偿投切装置来替代,遵循低压母线当中的无功负荷量促使电力电容器自动投切加以顺利的实现。这种补偿方式的显著优势表现在,连接起来非常的简洁,后期维护过程中工作量比较小,输电线路过程中损耗量是非常少的,为此,是目前无功补偿中较为常用的一种补偿方式。
四、电力电容器安全运用
4.1对允许运行电压与电流的要求
在电力电容器处在正常性运行状态的情况下,电力电容器保持在额定电流状况下正常运作,最大电流不可高出额定电流的1.3倍,并且三相电流差最高不可高出5%。
4.2谐波问题
事实上,电力电容器对电压是非常敏感的,因电力电容器损耗与电压平方间呈现正比例的关系,由此在电压较大的情况下会造成电容器出现发热的现象,加速电力电容器绝缘部门有老化现象的出现,这将会在很大程度上造成使用周期大大缩短,情况严重的时候还会有电机穿的现象发生,为此,最好使电力电容器保持在额定的电压下运行。一般情况下不可高出电压的1.05倍,同时,最高电压不可大于额定电压的1.1倍,若高出这一限值,那么则需要采取相应的降温措施。
4.3合闸问题
在将电力电容器完全关闭的情况下,不可带电操作,这主要是因为电力电容器放电是需要消耗一定时间的。若电力电容器有跳闸现象的发生,那么要第一时间进行重合闸,否则电力电容器放点不及时,会使得电力电容器中残留一些与充电扎极性相对的电荷,这种情况下就会出现强大的冲击电流,造成电力电容器外壳向外扩张,最终发生爆炸。所以,在对电力电容器实施合闸操作的过程当中,需先把断路器断开大概3分钟的时间。
4.4允许运行温度的要求
当电力电容器在正常运作的情况下,周边环境温度通常处于25℃-40℃期间,其内部介质温度保持在65℃-70℃的范围,否则便会有热击穿现象的出现。除此之外,电力电容器外壳温度不可高出55℃,为此,使用电力电容器的过程当中一定要保证其有良好的通风,确保温度在可允许范围内。
4.5爆炸问题
电力电容器运作过程当中,往往会有内部元件出现击穿的情况,造成绝缘外壳的损坏、漏油等,从而致使电力电容器发生爆炸。为有效地预防这一类事故的发生,一般每组电力电容器额定电流量值的1.5-2.0倍来进行计算,安装上相应的熔断器。在电力电容器被击穿的情况下,熔断器便开始慢慢的融化掉,从而能在第一时间断开电源,预防电力电容器有大量热产生,除此之外,工作人员需要对于电力电容器的温度改变情况进行实时性的检测,如果有异常现象的出现,就要在第一时间做出相应的处理,预防爆炸事故的发生。
结语
电力电容器无功补偿技术的安全运用可促使电网供电性能得到显著程度的提高,同时有效的降低电网电能的损耗。此外,此种技术安装起来非常的便捷,投资少,方便进行日常维护,并且,在为广大用户提供高质量电能的基础上,为企业创造最大化的社会经济效益,有着广阔的运用空间。
参考文献:
[1]黎浩.浅谈电力电容器无功补偿及其安全应用[J].科学之友,2009.
[2]林宪峰.浅谈电力电容器无功补偿及其安全应用[J].科技致富向导,2012.
[3]仇华.电力电容器无功补偿的投入与效益分析[J].农村电工,2011.
作者简介:
段练(1990.07.17),男,学历:新疆大学电气自动化,民族:汉籍贯:四川职称:助理工程师研究方向:变电检修
罗辉(1993.04.23),男,学历:重庆理工大学电气工程及其自动化,民族:汉籍贯:江西南昌职称:助理工程师研究方向:输电线路运行与维护
生文海(1967.08.09),男、学历:大专、体育,民族:汉籍贯:江苏、职称:技师、研究方向:变电检修