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細致的智能電容器講解!

發布于:2021-05-05 19:53:47

  細致的智能電容器講解!

  在電能質量方面我們經常聽到大小相等、方向相反、抵消這樣的詞語。無功補償也是一樣的,因為電網中大部分存在感性無功,所以用電力電容器發出的容性無功去補償。

  NO1.為什么要進行無功補償?

  無功補償的要求是電網公司功率因素太低,電網中的容性無功含量過高,會導致電網的損耗增加和電壓下降。對用電用戶來說:電力局對不同的用電用戶要求,會有一個考核比如說功率因數是0.9或者0.85。如果說低于這個值,就會有一個力調電費。

  NO2.智能電容器的組成?

  智能電容器為模塊化設計,組成模塊有:高品質電容器、智能測控模塊、投切開關模塊、線路保護模塊、人機界面模塊。

  模塊化結構

  智能電容器為模塊化結構,體積小、現場接線簡單、維護方便;只需要增加模塊數量即可實現無功補償系統的擴容。

  高品質電容器

  采用自愈式低壓補償電容器,電容器內置溫度傳感器,反映電容器內部發熱程度,實現過溫保護。

  嵌入投切開關模塊

  智能電容器內置投切開關模塊。投切開關模塊由晶閘管、磁保持繼電器、過零觸發導通電路和晶閘管保護電路構成,實現電容器“零投切”,保障投切過程無涌流沖擊,無操作過電壓。開關模塊動作響應速度快,可頻繁操作。

  完善的保護設計

  智能電容器具有停電保護、短路保護、電壓缺相保護、電容器過溫保護等功能,有效保障電容器安全,延長設備壽命。

  人機界面友好

  顯示電流、電壓、無功功率等設備運行參數;顯示投切狀態、復合開關模塊故障狀態、通訊狀態;并可方便實現調試/工作狀態切換、手動/自動操作功能。

  NO3.為什么叫智能電容器?

  智能電容器的幾個特點:模塊化、集成化的、單片機可以通過軟件編程去控制檢測電容器的運行狀態故障狀態,進行保護、進行通訊。所以說我們稱之為智能電容器。

  我們知道智能電容器是通過通訊來控制的,通過通訊來控制的話,有幾個優點:第一點它的接線非常簡潔(我們會配送一些數據線,然后客戶只要用數據線將所有的產品組網起來就可以了);而另外一個優點是可以將數據傳送到后臺或者主站(比如說客戶這邊有一個綜合的一個終端,然后他把所有的數據都監控起來,那么我們就有這個條件,將數據傳送給他們)。

  智能電容器還有一個自檢測的功能,有過溫、有開關故障,還有一些就是諧波的一些保護,它一旦出現故障,比如說是缺相了,或者是說容量衰減比較多,或者是說過溫了,那這個時候它會采取一定的保護措施。最最突出的是智能電容器的投切壽命。目前,我們智能電容器產品事業部浙億德科技有限公司的智能電容器,在國網公司的實驗室做過一個200萬次的投切試驗,也就是說智能電容器,它有一個很核心的技術叫做頭部開關,也是我們智能電容器產品事業部,在2010年下半年開始做出來的。這個技術目前在整個智能電容器行業里面非常流行。

  ppt的右側,有寫到模塊化設計,模塊化設計的優點是:

  第一方便監控,出故障以后,一目了然,可以看得到的;再就是標準化生產,標準化生產是這樣的產品。剛才說到智能電容器已經有十幾年的歷史了,那么,它是可以作為一個標準化生產所有的元器件;一些工藝都可以標準化。

  智能電容器最廣泛的用途是多機組網,它可以實現32臺的聯機,這時系統補償容量會非常大;組網的形式也很靈活,它可以共補和分補來組合,也可以不同容量的電容器來組合。

  NO4.為什么會有分補?

  分補基本上是在民用電,就是單相負荷比較多,引起三相功率因素不平衡的時候需要用到分相補償。對于不同容量的電容器來組合的原因,是因為一個方面是出于成本考慮,如果是單臺電容器比較小,加上總數比較多,這樣成本比較高;另外一個方面,是出于補償效果,如果說都是大的,那成本是低了,但是在負荷量比較小的時候,或者是補償精度比較要求高的時候,就不好用,所以說必須配置一些小容量的。通常稱之為級差。

  NO5.抗諧波方面

  電力電容器主抗有一個特性:就是諧波含量越高(就是我們說的次數越高的話)它的阻抗越低,那么在它這個回路里面產生的電流會越大,電流大了之后會產生過電流,那么電力電容器的壽命會受到很嚴重的影響。

  所以我們在選擇產品的時候,不得不考慮抗諧波的產品。但抗諧波的產品有7%,5%、6%、12%、14%、14.8%各種各樣的電抗率,一般情況下電抗率越高,它的成本會越高。所以必須知道我們什么時候選擇怎樣的電抗率產品或者需不需要這種抗諧波產品?

  在這里,我們在設計前期的現場,我們可以根據設備的清單,計算非線性負載變壓器總量的百分之多少去選擇產品。

  當非線性負載總含量低于變壓器總容量的15%時,我們就可以用普通的電容器去補償;非線性負載總容量大于15%,小于50%的情況下,我們基本上可以用7%的;如果大于50%的情況下,那我們基本上選擇14%。

  很多的業內人士或者說我們朋友們會有一個疑問:

  第一點就是為什么經常會聽到說,3次諧波及以上,我們選擇14%;5次及5次以上諧波選擇7%。(這里概念有點不一樣,因為在我們的測試過程中,三角形的接法就是我們說的共補,它是對三次諧波沒有接入的,也就說三次諧波在它的回路里面根本放大不了。)

  表格就是可以看到,就是我們可以根據電壓諧波的一個含量來選擇我們的產品。當電壓諧波低于2.5%的時候,有時候我們可以說低于3%的時候,那基本上我們可以選擇普通的智能電容器;有一個條件,在這個3%的電壓諧波中,高次諧波也不能太高。當電壓諧波總畸變率低于8%的時候,我們基本上可以選擇7%的;如果高于8%,然后我們應該選擇4%了。如果很高,高于25%的時候,那么我們就得實際情況實際解決。

  電容器的壽命

  對于電容器使用壽命多長這個問題,比較難以回答。因為在不同的工況,比如說諧波含量高或者低,本來應該選擇抗諧波產品時,實際選擇了普通產品;那么壽命肯定會短,甚至會發生一些意外的故障。如果說根據實際的運行來說,我們的產品已經做了十年,在實際售后過程中有一些返修吧,然后5、6年前的產品回來,電容器好的也有,也有兩年左右的有一定的衰減。比如說衰減百分之5或者百分之10。

  相對于普通電容器來說,智能電容器的產品肯定會壽命更長,然后一方面就是我前面說了,我們的來料檢驗和產品非常嚴格;那么第二個原因是智能電容器的無涌流投切;第三個原因是智能電容器的自我保護;它因為有溫度保護,溫度達到一定值的時候就進行自動保護,讓它冷卻,這樣的話就會大大延長電容器的使用壽命。



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