低壓柜為什么要進行電容補償？

在低壓配電部分有進線柜、出線柜、當(dāng)然也少不了電容補嘗柜，那么電容補償柜有什么作用呢，顧名思意就是起電容補嘗作用的，先來看看電容補嘗原理，電容補嘗時電容和負(fù)載是并聯(lián)連接的，電容就和電庫一樣，當(dāng)負(fù)載增大時，由于電源存在內(nèi)阻，電源輸出電壓就會下降，由于電容的兩端要維持原來的電壓，也就是電容內(nèi)的電畺要流出一部分，延緩了電壓的下降趨勢，就是電容補嘗原理。

電力電容器的補償原理

電容器在原理上相當(dāng)于產(chǎn)生容性無功電流的發(fā)電機。其無功補償?shù)脑硎前丫哂腥菪怨β守?fù)荷的裝置和感性功率負(fù)荷并聯(lián)在同一電容器上，能量在兩種負(fù)荷間相互轉(zhuǎn)換。這樣，電網(wǎng)中的變壓器和輸電線路的負(fù)荷降低，從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下，供電系統(tǒng)的損耗降低。比較起來電容器是減輕變壓器、供電系統(tǒng)和工業(yè)配電負(fù)荷的最簡便、最經(jīng)濟的方法。因此，電容器作為電力系統(tǒng)的無功補償勢在必行。當(dāng)前，采用并聯(lián)電容器作為無功補償裝置已經(jīng)非常普遍。

電力電容器補償?shù)奶攸c

優(yōu)點：電力電容器無功補償裝置具有安裝方便，安裝地點增減方便;有功損耗小(僅為額定容量的0.4 %左右);建設(shè)周期短;投資小;無旋轉(zhuǎn)部件，運行維護簡便;個別電容器組損壞，不影響整個電容器組運行等優(yōu)點。

缺點：電力電容器無功補償裝置的缺點有：只能進行有級調(diào)節(jié),不能進行平滑調(diào)節(jié);通風(fēng)不良，一旦電容器運行溫度高于70 ℃時，易發(fā)生膨脹爆炸;電壓特性不好，對短路穩(wěn)定性差，切除后有殘余電荷;無功補償精度低，易影響補償效果;補償電容器的運行管理困難及電容器安全運行的問題未受到重視等。

無功補償方式

高壓分散補償

高壓分散補償實際就是在單臺變壓器高壓側(cè)安裝的，用以改善電源電壓質(zhì)量的無功補償電容器。其主要用于城市高壓配電中。

高壓集中補償

高壓集中補償是指將電容器裝于變電站或用戶降壓變電站6 kV～10 kV高壓母線的補償方式;電容器也可裝設(shè)于用戶總配電室低壓母線,適用于負(fù)荷較集中、離配電母線較近、補償容量較大的場所，用戶本身又有一定的高壓負(fù)荷時，可減少對電力系統(tǒng)無功的消耗并起到一定的補償作用。其優(yōu)點是易于實行自動投切，可合理地提高用戶的功率因素，利用率高,投資較少，便于維護，調(diào)節(jié)方便可避免過補，改善電壓質(zhì)量。但這種補償方式的補償經(jīng)濟效益較差。

低壓分散補償

低壓分散補償就是根據(jù)個別用電設(shè)備對無功的需要量，將單臺或多臺低壓電容器組，分散地安裝在用電設(shè)備附近，以補償安裝部位前邊的所有高低壓線路和變壓器的無功功率。其優(yōu)點是用電設(shè)備運行時，無功補償投入，用電設(shè)備停運時，補償設(shè)備也退出，可減少配電網(wǎng)和變壓器中的無功流動，從而減少有功損耗;可減少線路的導(dǎo)線截面及變壓器的容量,占位小。缺點是利用率低、投資大,對變速運行，正反向運行，點動、堵轉(zhuǎn)、反接制動的電機則不適應(yīng)。

低壓集中補償

低壓集中補償是指將低壓電容器通過低壓開關(guān)接在配電變壓器低壓母線側(cè)，以無功補償投切裝置作為控制保護裝置，根據(jù)低壓母線上的無功符合而直接控制電容器的投切。電容器的投切是整組進行，做不到平滑的調(diào)節(jié)。低壓補償?shù)膬?yōu)點：接線簡單、運行維護工作量小，使無功就地平衡，從而提高配變利用率，降低網(wǎng)損，具有較高的經(jīng)濟性，是目前無功補償中常用的手段之一。

電容器補償容量的計算

無功補償容量宜按無功功率曲線或無功補償計算方法確定，其計算公式如下：

QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1)

式中：

Qc：補償電容器容量;

P：負(fù)荷有功功率;

COSφ1：補償前負(fù)荷功率因數(shù);

COSφ2：補償后負(fù)荷功率因數(shù);

qc：無功功率補償率，kvar/kw。

電力電容器的安全運行

1、允許運行電流

正常運行時,電容器應(yīng)在額定電流下運行，最大運行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5 %。

2、允許運行電壓

電容器對電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過電壓會使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣會加速老化，壽命縮短,甚至電擊穿。因此，電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運行，一般不宜超過額定電壓的1.05倍，最高運行電壓不宜超過額定電壓的1.1倍。當(dāng)母線超過1.1倍額定電壓時，須采取降溫措施。

3、諧波問題

由于電容器回路是一個LC電路，對于某些諧波容易產(chǎn)生諧振，易造成高次諧波，使電流增加和電壓升高。且諧波的這種電流對電容器非常有害，極容易使電容器擊穿引起相間短路。因此，當(dāng)電容器在正常工作時，在必要時可在電容器上串聯(lián)適當(dāng)?shù)母锌怪档碾娍蛊?，以限制諧波電流。

4、繼電保護問題

繼電保護主要由繼電保護成套裝置實現(xiàn)，目前國內(nèi)幾個知名電氣廠家生產(chǎn)的繼電保護裝置技術(shù)都已經(jīng)非常成熟，安全穩(wěn)定、功能強大。繼電保護裝置可以有效的切除故障電容器，是保證電力系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的重要手段。主要的電容器繼電保護措施有：①三段式過流保護;②為防止系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)過壓造成電容器損壞而設(shè)置的過電壓保護;③為避免系統(tǒng)電源短暫停投引起電容器瞬時重合造成的過電壓損壞而設(shè)置的低電壓保護;④反映電容器組中電容器的內(nèi)部擊穿故障而配置的不平衡電壓保護、不平衡電流保護或三相差電壓保護。

5、合閘問題

電容器組禁止帶電重合閘。主要是因電容器放電需要一定時間，當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。所以，電容器組再次合閘時，必須在斷路器斷開3 min之后才可進行。因此，電容器不允許裝設(shè)自動重合閘裝置，相反應(yīng)裝設(shè)無壓釋放自動跳閘裝置。

一些終端變電站往往配置有備用電源自動投切裝置，裝置動作將故障電源切除，然后經(jīng)過短暫延時投入備用電源，在這個過程中,如果電容器組有低壓自投切功能，那么電容器組將在短時間內(nèi)再次合上，這就會發(fā)生以上所說的故障。所以，安裝有備用電源自動投切裝置的系統(tǒng)與電容器組的投切問題，應(yīng)值得充分的重視。

6、允許運行溫度

電容器正常工作時，其周圍額定環(huán)境溫度一般為40 ℃～-25 ℃;其內(nèi)部介質(zhì)的溫度應(yīng)低于65 ℃，最高不得超過70 ℃，否則會引起熱擊穿，或是引起鼓肚現(xiàn)象。電容器外殼的溫度是在介質(zhì)溫度與環(huán)境溫度之間，不應(yīng)超過55 ℃。因此，應(yīng)保持電容器室內(nèi)通風(fēng)良好，確保其運行溫度不超過允許值。

7、運行中的放電聲問題

電容器在運行時，一般是沒有聲音的，但在某些情況下，其在運行時也會存在放電聲的問題。如電容器的套管露天放置時間過長時，一旦雨水進入兩層套管之間,加上電壓后，就有可能產(chǎn)生放電聲;當(dāng)電容器內(nèi)缺油時，易使其套管的下端露出油面，這時就有可能發(fā)出放電聲;當(dāng)電容器內(nèi)部若有虛焊或脫焊，則會在油內(nèi)閃絡(luò)放電;當(dāng)電容器的芯子與外殼接觸不良時，會出現(xiàn)浮動電壓，引起放電聲。

一旦出現(xiàn)以上幾種出現(xiàn)放電聲狀況，應(yīng)針對每種情況做出處理，即其處理方法依次為：將電容器停運并放電后把外套管卸出，擦干重新裝好;添加同種規(guī)格的電容器油;如放電聲不止，應(yīng)拆開修理;將電容器停運并放電后進行處理，使其芯子和外殼接觸好。

8、爆炸問題

電容器在運行過程中，如出現(xiàn)電容器內(nèi)部元件擊穿、電容器對外殼絕緣損壞、密封不良和漏油、鼓肚和內(nèi)部游離、鼓肚和內(nèi)部游離、帶電荷合閘或是溫度過高、通風(fēng)不良、運行電壓過高、諧波分量過大、操作過電壓等情況,都有可能引起電容器損壞爆炸。為預(yù)防電容器爆炸事故，正常情況下，可根據(jù)每組相電容器通過的電流量的大小，按1.5倍～2倍，配以快速熔斷器，若電容被擊穿，則快速熔斷器會熔化而切斷電源，保護電容器不會繼續(xù)產(chǎn)生熱量;在補償柜上每相安裝電流表，保證每相電流相差不超過±5 %，若發(fā)現(xiàn)不平衡，立即退出運行，檢查電容器;監(jiān)視電容器的溫升情況;加強對電容器組的巡檢,避免出現(xiàn)電容器漏油、鼓肚現(xiàn)象，以防爆炸。