无功补偿的原理:电网输出的功率包括两部分;一是有功功率;二是无功功率.直接消耗电能,把电能转变为机械能,热能,化学能或声能,利用这些能作功,这部分功率称为有功功率;不消耗电能;只是把电能转换为另一种形式的能,这种能作为电气设备能够作功的必备条件,并且,这种能是在电网中与电能进行周期性转换,这部分功率称为无功功率,如电磁元件建立磁场占用的电能,电容器建立电场所占的电能.电流在电感元件中作功时,电流超前于电压90℃.而电流在电容元件中作功时,电流滞后电压90℃.在同一电路中,电感电流与电容电流方向相反,互差180℃.如果在电磁元件电路中有比例地安装电容元件,使两者的电流相互抵消,使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小,从而提高电能作功的能力,这就是无功补偿的道理.
集中补偿电容器作为补偿装置有两种方法:串联补偿和并联补偿。串联补偿是把直接串联到高压输电线路上,以改善输电线路参数,降低电压损失,提高其输送能力,降低线路损耗。这种补偿方法的电容器称作串联电容器,应用于高压远距离输电线路上,用电单位很少采用。并联补偿是把电容器直接与被补偿设备并接到同一电路上,以提高功率因数。这种补偿方法所用的电容器称作并联电容器,用电企业都是采用这种补偿方法。按电容器安装的位置不同,通常有三种方式。
1.集中补偿电容器组集中装设在企业或地方总降压变电所的6~10kV母线上,用来提高整个变电所的功率因数,使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。可减少高压线路的无功损耗,而且能够提高本变电所的供电电压质量。
2.分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的车间或村镇终端所高压或低压母线上,也称为分散补偿。这种方式具有与集中补偿相同的优点,仅无功补偿容量和范围相对小些。但是分组补偿的效果比较明显,采用得也较普遍。
3.就地补偿将电容器或电容器组装设在异步或电感性用电设备附近,就地进行无功补偿,也称为单独补偿或个别补偿方式。这种方式既能提高为用电设备供电回路的功率因数,又能改善用电设备的电压质量,对中、小型设备十分适用。
无功功率补偿,简称无功补偿,在电子供电系统中起提高电网的功率因数的作用,降低供电变压器及输送线路的损耗,提高供电效率,改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置,可以做到大限度的 减少网络的损耗,使电网质量提高。反之,如选择或使用不当,可能造成供电系统,电压波动,谐波增大等诸多因素。
1. 过电压
过电压对电力电容器的危害极大。电力电容器的寿命与过电压的时间、 过电压的幅值、过 电压的次数有密切的关系。特别是长时间过电压,会使电力电容器发热,从而加速绝缘老化 。所以当电网电压超过电力电容器额定电压1.1倍时, 应将其退出运行。 工频耐压试验装 置适用于大型的水力/火力发电机的耐压试验,采用多节电抗器并联的工作方式,调整可调 电抗器的电感量。
2. 过电流
当电容器电流超过1.3倍额定电流或三相不平衡电流超过5%时,应将其退出运行。因为电流 过大,将造成电容器的烧坏事故。
3. 渗漏油
电力电容器是全密封设备,密封不严则空气、水分以及杂质都可能进入电力电容器内部。当 电容器发生渗漏油时,则应减轻负载或降低周围环境温度,但不宜长期运行。若发现电力电 容器严重渗漏油,则应尽快将其停用。
4. 鼓肚变形
运行中电容器油箱内部发生故障时,绝缘油被电弧的高温分解,产生大量的气体,会使油箱 鼓肚变形。出现这种情况时,应立即将其退出运行并更换备用品。
5. 电容器断路器自动跳闸
断路器跳闸后不得强送,此时首先应检查保护动作的情况及有关一次回路,如检查电容器有 无爆炸、鼓肚、喷油。并对电容器的断路器、电流互感器、电压互感器、电力电缆等进行检 查,判断故障性质。如无上述情况,而是由于外部故障造成母线电压波动而使断路器跳闸, 经15min后允许进行试合闸。 未查明原因之前不得试送。
6. 电容器停用处理
遇有下列故障之一者,应停用电容器组,并报告值班调度员和部门领导。
(1) 电容器发生爆炸;
(2) 电容器套管发生破裂并有闪络放电;
(3) 电容器严重喷油或起火;
(4) 电容器外壳有明显膨胀,有油质流出或三相电流不平衡超过5%以上, 以及电容器或电 抗器内部有异常声响;
(5) 接头严重过热;
(6) 密集型电容器油温超过65℃,或压力释放阀动。
在供电系统中,根据《预防电容器装置事故的技术措施》中规定:对高压并联电容器部分, 应定 期进行电容器组单台电容器电容量的测量,推荐使用不拆连接线的测量方法,避免因 拆装连接线导致套管受力而发生套管漏油的故障。因此可采用全自动电容电感测试仪对电容 器进行检测,提高供电系统的安全可靠性。
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