【正文】 無功補償裝置的主要元件 控制器 WZK— A 型無功功率自動補償控制器是低壓配電系統(tǒng)中自動平衡補償無功功率的專用儀器。 具有手動投入、切除功能，可對整機進行模擬檢驗。 換電容器接觸器帶有抑制浪涌裝置，能有效地抑制接通電容器組的合閘涌流對電容的沖擊和開斷時的過電壓，特別適用于帶有微機控制的無功功率自動補償電容器柜中。由于轉(zhuǎn)換主觸頭開距小于接觸器主觸頭，轉(zhuǎn)換主觸頭先于接觸器主觸頭閉合，接通電阻，抑制涌流數(shù)毫秒后主觸頭接通，接觸器開始正常工作。 安裝地點：海拔不超過 2021m。 接觸器應(yīng)按正常位置安裝，安裝面與垂直面傾斜度不超過177。 控制策略 本裝置根據(jù)電網(wǎng)電壓和無功功率的大小綜合控制，電壓是線路無功功率的敏感參數(shù)，以電壓為檢測量，這種控制方式簡單、可靠。同時，在電壓上下限附近設(shè)置了回差區(qū)間。 將投入 /切除開關(guān)置于切除位置， cosφ表指針向超前方向偏轉(zhuǎn)，切除指示燈亮，輸出指示燈依次熄滅。 裝置原理接線圖 用一個低壓電容器補償柜作為裝置，采用 10路 20kvar 的電容器，主要接線見圖 B— 001。 控制回路：①電流信號 I取自總進線柜電流、互感器二次側(cè)，如電壓信號取 A相 C相，電流信號取 B 相，電壓信號取 B相 C相，電流信號取 A相，電壓信號取 A相 B相，電流信號取 C 相。打到中間時接入 B、 C相，此時電壓表顯示 UBC。補償電容器的接線方式為 ?接法。夏季應(yīng)在室溫最高時進行，也可在系統(tǒng)電壓最高時進行。 （ 4）檢查電容器開關(guān)、刀閘是否完好，有無異常。 定期停電檢查 電容器組在長期運行中，由于受電壓和溫度的影響，有可能使其中個別元件擊穿，嚴(yán)重時甚至能將整臺電容器擊穿損壞。測試時， 將電容器兩極短接，用 2500V 兆歐表測量絕緣，良好的電力電容器，在室溫 下兩極對外殼的絕緣電阻一般大于 2021M?。 其它檢查項目 檢查各螺絲有無松動及接觸情況，檢查放電回路是否完整，檢查電容器外殼的保護接地線，檢查電容器組繼電保護裝置動作情況，檢查熔斷器是否完整，檢查斷路器、檢查母線及各連接處，對保護進行傳動試驗以 驗證回路的完好和保護裝置的完好。 當(dāng)用戶負(fù)載變化頻繁時，可增長延時時間，避免控制器頻繁投切。外殼滲漏 油不嚴(yán)重，可將外殼滲漏處除銹、焊接、涂漆，滲漏嚴(yán)重的必須更換。應(yīng)改善通風(fēng)條件，如果是由于電容器本身問題所致，則應(yīng)更換。注意觀察，嚴(yán)重時應(yīng)立即停止運行。 本文首先對無功補償、電容補償?shù)脑碜髁嗽敿?xì)的介紹，并分析了接觸器投切電容器裝置的基本原理和控制原則，介紹了影響功率因數(shù)的主要因素和提高功率因數(shù)的方法，討論了如何確定無功功率的補償容量。在配電網(wǎng)中將具有廣闊的應(yīng)用前景。在設(shè)計過程中，我通過查閱大量的有關(guān)質(zhì)料，與同學(xué)交流經(jīng)驗和自學(xué)，并向老師請教等方式，使自己學(xué)到了不少知識，也經(jīng)歷了不少辛苦，但收獲同樣巨大。雖然這個設(shè)計做得也不太好，但是在設(shè)計過程中學(xué)到的東西是 這次畢業(yè)設(shè)計的最大收獲和財富，使我終身受益。既培養(yǎng)了我獨立工作的能力，樹立了對自己工作的信心，又使我深深體會到了團隊協(xié)作的重要性，相信會對今后的學(xué)習(xí)工作生活有非常重要的影響。自己要學(xué)的東西還比較多，以前老是覺得自己什么東西都會，什么東西都懂，有點眼高手低，通過這次畢業(yè)設(shè)計，我才明白學(xué)習(xí)是一個長期積累的過程，在以后的工作，生活中都應(yīng)該不斷學(xué)習(xí)，努力提高自己 的知識和綜合素質(zhì)。 另一方面實驗裝置控制方案是在假定三相平衡的條件下進行控制的，在電網(wǎng)三相不平衡時補償效果不理想。 18 結(jié) 論 無功功率補償是當(dāng)前乃至今后相當(dāng)長的時期內(nèi) ,緩解電力供需矛盾 ,改善供電質(zhì)量的一種行之有效的手段之一 ,能為國家和用戶帶來巨大的經(jīng)濟效益和良好的社會效益。應(yīng)定期進行停電清掃。應(yīng)更換電容器。這是只能將電源開關(guān)關(guān)掉 5秒鐘后，重新開啟即可恢復(fù)正常工作。既電壓信號一定不能與電流信號相同。電力電容器在交接時需要測量電容值，在運行中為保證三 相容 量平衡，也有必要進行測量，與銘牌值比較，在 5%與 +10%之間。 定期停電檢查項目 : （ 1) 測量兩極對外殼的絕緣電阻。 （ 6）檢查配套設(shè)備，包括斷路器、隔離開關(guān)、避雷器、互感器、支持絕緣子、繼 電保護裝置、信號裝置、網(wǎng)狀遮攔、門窗均完好。 （ 2）檢查電容器外殼有無膨脹、漏油的痕跡。 無功補償裝置的運行維護 電容器組的巡視檢查 日常巡視檢查 電容器組的日常巡視檢查由變電所運行值班人員進行。 本裝置設(shè)置的指示燈主要用在電容斷開時消耗電容中的電流，防止過電流。當(dāng)手動控制時，打到 1時投入 1步電容器容量為 20kvar，接通 10時投入 10 步電容器此時容量為 200kvar。 15 主回路：合上刀熔開關(guān)和斷路器，無功功率補償控制器根據(jù)進線柜電壓和電流的相位差輸出控制信號自動控制交流接觸器閉合和斷開，從而控制電容器的投入和切除。 如無電容器投入，功率因素表指示為滯后，但控制器上的 cosφ表指針卻向前方偏轉(zhuǎn)，此時可將控制器上的電壓信 號對調(diào)（改變電壓相位）。 本裝置采用自動 +手動控制方案，其工作方法如下。這是，在電壓變化很大的特殊情況下，電容器仍然能夠適當(dāng)動作以保持合格的電壓；在電壓合格范圍內(nèi)，電容器又能根據(jù)無功功率大小進行合適的補償。 電容器 本裝置采用 BSMJ 自愈式低電壓并聯(lián)電容器，選型為 — 20— 3，主要用于低壓電網(wǎng)提高功率因素，減小無功損耗，改善電壓質(zhì)量。該月的月平均最大相對溫度不超過90%；由于溫度變化發(fā)生在產(chǎn)品上的凝露情況必須采取措施。切換電容器接觸器是利用小開距的轉(zhuǎn)換主觸頭先接通電阻，以抑制合閘涌流，用接觸器的大開距主觸頭來分?jǐn)嚯娙蓦娏鞑⒁种品珠l電弧重燃過電壓的產(chǎn)生，從而實現(xiàn)電容器組的正?？?靠切換。 結(jié)構(gòu)特點： 切換電容接觸器由 CJX2 接觸器、轉(zhuǎn)換觸頭組成和六根電阻線組成，主觸頭分上下兩層，上觸頭有三相轉(zhuǎn)換主觸頭，每對主觸頭 兩側(cè)分別串入一根限流電阻線，然后與下轉(zhuǎn)換觸頭對應(yīng)并聯(lián)。 電敏度調(diào)整 ，用戶總負(fù)荷變化時，可改變投、切值。 輸出電路為先投入先切出，后投入后切除的循環(huán)工作方式。當(dāng)電壓超限又立即跳至回差區(qū)時電容器不會動作，這樣有效地防止了投切振蕩。本系統(tǒng)選擇了優(yōu)先滿足電壓的原則，即先根據(jù)電網(wǎng)電壓值的高低來決定是否投切電容器，在電壓合格的范圍內(nèi)再根據(jù)無功功率的大小來控制電容器的投切。 補償裝置快速、準(zhǔn)確地抵消電網(wǎng)中的感性無功電流，從而提高了功率因數(shù)，保證了用電質(zhì)量。因此考慮按 200kvar 的電容容量配備，用 10 個 20kvar 三相電容量分步補償，為了防止溫度過高引起工況變差，考慮散熱問題。 主變壓器的功率損耗 Δ PT≈ ′ 30(2)= = Δ QT≈ ′ 30(2)= = 變電所高壓側(cè)的計算負(fù)荷 P′ 30(1)=240kw+=247kw Q′ 30(1)=(550－ 190)kvar+=386kvar S′ 30(1)= 22 386247 ? kVA=274kVA 主變壓器容量選 300kVA。 為了使工廠變電所高壓側(cè)的功率因數(shù)不低于 ，需要在低壓側(cè)裝設(shè)并聯(lián)電容器補償，需裝設(shè)多少補償容量？以及如何實現(xiàn)?，F(xiàn)在根據(jù)設(shè)備數(shù)量及生產(chǎn)性質(zhì)得知變電所低 壓側(cè)有功計算負(fù)荷為 240kW,無功計算負(fù)荷為 550 kvar。 低壓無功自動補償裝置及其元件制造廠家非常多，各種層次的產(chǎn)品質(zhì)量相差甚遠(yuǎn)，成本差別極大。低壓無功補償裝置中已基本淘汰了油浸式電容器，被干式電容器所代替。 在運行中如果電壓、電流和溫度超過了規(guī)定的限度，就會縮短電容器的壽命；同時選用時還要考慮電容器的體積、重量等。切換電容器接觸器帶有抑制浪涌裝置，能有效地抑制接通電容器組的合閘涌流對電容的沖擊 和開斷時的過電壓。 具體投切開關(guān)的選型要針對所設(shè)計的補償裝置，只有這樣才能最大發(fā)揮所選投切開關(guān)的性能。近些年來，一些制造廠開始用可控硅作為電容器投切開關(guān)。②復(fù)合開關(guān)的接線端子過流要滿足額定電 流。 電容器投切開關(guān)的選型 投切開關(guān)是低壓無功補償裝置中最容易損壞的關(guān)鍵元器件，投切開關(guān)目前有三代產(chǎn)品，分別是交流接觸器、晶閘管和復(fù)合開關(guān)。由于市場的無序競爭，致使產(chǎn)品在設(shè)計中為了降低造價，不得不以降低產(chǎn)品的抗電磁干擾性能為代價，采用塑料外殼，使用商業(yè)級元件，甚至有些制造廠降低技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，割舍一些必要的后備保護功能?？刂飘a(chǎn)品與檢測顯示儀表的設(shè)計思想與技術(shù)側(cè)重點是有根本區(qū)別的。早期的產(chǎn)品只采集一相電流，以功率因數(shù)為判據(jù)，在負(fù)荷較輕時，會造成電容器投切開關(guān)的振蕩和頻繁投切，致使電 容器投切開關(guān)在短期內(nèi)損壞。③通信波特率的正確性。同時采樣方式的選擇、參數(shù)的設(shè)定、裝置器件的保護等均通過控制器來實現(xiàn)。當(dāng)容性無功rlIcII ??? ?? 6 功率 Qc等于感性無功功率 QL 時，電網(wǎng)只傳輸有功功率 P。 功率因數(shù)越高，每千伏補償容量減少損耗的作用將變小，通常情況下，將功率因數(shù)提高到 就是合理補償。通常不希望出現(xiàn)過補償?shù)那闆r，因為這樣會： （ 1）引起變壓器二次側(cè)電壓的升高。該電路電流方程為 : 由圖（ b）的向量圖可知，并聯(lián)電容后 U與 I的相位差變小了，即供電回路的功率因數(shù)提高了。 對用戶的要求： 100kVA 以上的變壓器，功率因數(shù)大于 。根據(jù)最佳 補償理論，就地補償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。這種方式與集中補償有相同的優(yōu)點，但無功容量較小，效果較明顯。 （ 2）可減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，電費可相應(yīng)降低。安裝并聯(lián)電容器進行無功補償，可限制無功功率在電網(wǎng)中的傳輸，相應(yīng)減少了線路的電壓損耗，提高了配電網(wǎng)的電壓質(zhì)量。 我國與發(fā)達國家相比，線損較大。 無功補償?shù)?作用 線損是電流在輸變電設(shè)備和線路中流動產(chǎn)生的，因而它由線路損耗和變壓器損耗兩部分組成。為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量就需要增加。在三相對稱電路中，各