【正文】 裝置原理接線圖 ..................................................14 無功補償裝置的運行維護 ..........................................15 電容器組的巡視檢查 .........................................16 運行注意事項 ...............................................16 常見故障及處理 .............................................16 結(jié)論 ....................................................................18 致謝 ....................................................................19 參考文獻 ................................................................20 附圖： A001,B001 I 摘 要 電網(wǎng)中的電力負荷如電動機、變壓器等，大部分屬于感性負荷， 造成系統(tǒng)中大量無功負荷的存在，加上沖擊性負荷的影響，使得電能傳送過程出現(xiàn)較明顯的功率損耗和電壓損耗，這會對用戶端的電能質(zhì)量造成嚴重的影響，于是實時快速的無功補償技術(shù)成為解決這個問題的關(guān)鍵。 在這種情況下，采用無功補償節(jié)能技術(shù)，對提高電能質(zhì)量和挖掘電網(wǎng)潛力是十分必要的，世界各國都把無功 補償作為電網(wǎng)規(guī)劃的重要組成部分。當(dāng)前無功功率補償裝置設(shè)備主要為電力電容器，假如無功補 償設(shè)備每千瓦的平均綜合造價為 50 元，則全國無功補償裝置的總投資約為 29 億元。晶閘管的出現(xiàn)標(biāo)志著電力電子技術(shù)的誕生，并以此為起點，隨著半導(dǎo)體制造技術(shù)和變流技術(shù)的發(fā)展，新型的電力電子器件不斷問世，由此引發(fā)了眾多行業(yè)的變革，如交流變頻調(diào)速技術(shù)的蓬勃發(fā)展。無功補償裝置在節(jié)能降耗領(lǐng)域，趨勢是一直向好的。 功率因素 實際供用電系統(tǒng)中的電力負荷并不是純感性或純?nèi)菪缘?，是既有電感或電容、又有電阻的負載。為滿足用電的要求，供電線路和變壓器的容量就需要增加。 我國與發(fā)達國家相比，線損較大。 （ 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。根據(jù)最佳 補償理論，就地補償?shù)墓?jié)能效果最為顯著。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。 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。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)。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。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。②復(fù)合開關(guān)的接線端子過流要滿足額定電 流。 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。 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。 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，成本差別極大。 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)。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。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。 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。 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)。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。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。 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）。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。 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。 （ 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。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。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。應(yīng)定期進行停電清掃。 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。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。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。 本文首先對無功補償、電容補償?shù)脑碜髁嗽敿毜慕榻B，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。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。 當(dāng)用戶負載變化頻繁時，可增長延時時間，避免控制器頻繁投切。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?。 （ 4）檢查電容器開關(guān)、刀閘是否完好，有無異常。補償電容器的接線方式為 ?接法。 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。 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。 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。 安裝地點：海拔不超過 2021m。 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。 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。 本裝置由 10路 (20kVar)容量的電容器組成。 方案分析 由上述分析得知，需要電容總體補償量為 190kvar。如果達不到上述要求則必須采取人工補償措施。所以最好采用星形接法的電容器，這種具有零線引 9 出抽頭的電容器，可將電容器電壓限制在相電壓范圍之內(nèi)。接觸器的安裝既可采用螺釘安裝又可采用標(biāo)準(zhǔn)卡軌安裝。但其存在兩個問題 (一是可控硅運行中自身發(fā)熱，尤其是戶外運行的補償裝置，很難在夏季炎熱天氣中正常運行，節(jié)能效果也不好 )另外一個問題是，可控硅在電壓非過零時誤 觸發(fā)，可控硅電流上升率過大也會使其損壞。所以選用復(fù)合開關(guān)是以后發(fā)展的主要趨勢。而檢測顯 示儀表則講究體積精巧、外觀漂亮、成本低。⑤保護條件的限值設(shè)置的正確性。 電容器的補償容量與采用的補償方式、未補償時的負載情況、電容器的接法有關(guān)。 （ 3）如果供電線路電壓因而升高，還會增大電容器本身的功率損耗，使溫升增大，影響電容器使用壽命。 5 第 2章 電容器無 功補償?shù)脑? 電容器無功補償?shù)脑? 電力系統(tǒng)中網(wǎng)絡(luò)元件的阻抗主要是感性的，需要容性無功來補償感性無功。這種方式既能提高用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù)，又能改變用電設(shè)備的電壓質(zhì)量。 提高變壓器的利用率，減少投資 功率因數(shù)由 cosφ 1 提高到 cosφ 2 提高變壓器利用率為： 由此可見，補償后變壓器的利用率比補償前提高Δ S%，可以帶更多的負荷，減少了輸變電設(shè)備的投資。前者指當(dāng)電流通過導(dǎo)體和變壓器所產(chǎn)生的損耗，包括變壓器的銅損和電力線路上的銅損，它與負荷率、電網(wǎng)電壓等因素有關(guān)，約占電網(wǎng)總損耗的 80%～ 85% 。 無功補償 電力系統(tǒng)中，不但有功功率要平衡，無功功率也要平衡。電源能量在通過純電感或純電容電路時并沒有能量消耗， 但能量是在電源和電感或電容之間來回交換的，能量交換率的最大值叫做無功功率。 2021 年，一系列的經(jīng)濟振興計劃給電力電子行業(yè)帶來了很多機會，主要供方和用方兩方面。 隨著近代電力電子技術(shù)的出現(xiàn)和發(fā)展，無功補償技術(shù)也隨之發(fā)展。如果當(dāng)前全國電力網(wǎng)總負荷的當(dāng)前功率因數(shù) cosφ=，采用無功功率補償后，把電力網(wǎng)總負荷的功率因數(shù)提高到 cosφ =，則每年可以降低線損約為 390 億千瓦時，按 元每千瓦時計，價值約為 185 億元。導(dǎo)致此現(xiàn)象的主要原因是眾多的感性負載用電設(shè)備設(shè)計落后，功率因數(shù)較低。