一种三相共补与分相补偿相结合的电容补偿装置
    

  摘要:介绍了一种新型的低压电容无功补偿技术——三相共补与分相补偿相结合的补偿装置。该装置主要由配电综合测控仪和智能型无触点复合开关组成,可对三相无功功率进行三相、分相自动投切,提高配电系统功率因数,同时又可对配电变压器运行过程中的多路参数进行统计、监测,并通过RS232接口或无线接口进行数据通讯。

  1 引言

  为了提高低压配电系统的功率因数,降低线损,增加变压器的出力能力,通常在配电变压器低压侧采用低压并联电容器装置进行集中补偿。目前被广泛应用的低压无功补偿装置多为同投同切,采用交流接触器投切电容器组。

  城区电网大多数存在三相负荷不平衡现象,如采用这种单一的同投同切的交流接触器式装置,只要有一相负荷达到动作条件,接触器就动作,必然会造成接触器的频繁投切;再者投切过程中涌流大,操作过电压高,接触器触头很容易严重烧毁,影响了电容器的使用寿命和装置的安全可靠性。为此,本文介绍了一种新型的低压三相共补与分相补偿相结合的补偿装置,该装置主要配备于系统配电变压器上,对三相无功功率先进行三相共补,然后根据各相负荷情况进行分相补偿。

  2 系统装置的工作原理

  整个无功补偿装置由配电综合测控仪、智能型无触点复合开关及电容器组成。

  配电综合测控仪采集配电变压器低压端的三相电压、电流信号,获得三相电压、电流、频率和功率因数等负荷参数值,并根据用户通过显示操作器的设定来决定是否进行功率补偿,补偿的投切控制取样物理量为无功功率或无功电流。配电综合测控仪可输出12路接点,根据用户需要设定三相共补与分相补偿路数,系统先执行三相共补,然后根据各相无功功率不平衡情况执行分相补偿,投切方式采用循环投切。通过显示操作器的操作,可获得三相电压、电流、有功功率、无功功率、功率因数、有功电度、无功电度及频率等实时数据。通过RS232通讯方式将数据传送到管理计算机处理。

  3 系统装置的选择及特点

  3.1 补偿容量的计算及选择

  无功功率补偿容量与变压器实际负载有关。在最初设计时,补偿容量可按下式确定: Q=P(■-1-■)

  式中 P——已知负荷功率,kW;

  cosφ1——补偿前的功率因数;

  cosφ2——补偿后的功率因数;

  Q——所需电容器的容量kvar。

  当不具备设计计算条件时,补偿容量可按变压器容量的10%~30%确定。

  3.2 投切装置的选择及其特点

  (1)配电综合测控仪

  配电综合测控仪是该装置的核心部分。它具有采样信号的准确性、可靠性,能灵活地适用三相共补与分相补偿相结合的补偿方式,控制输出能适用无触点复合开关,且具有过压、欠压、缺相、谐波、轻载防振保护和报警功能,同时能利用先进的软件技术管理配电检测的各类数据。

  (2)智能型无触点复合开关

  智能型无触点复合开关采用晶闸管和接触器开关并联接法,接通和断开时采用晶闸管,正常通电时用接触器,能够对三相及单相电容器快速投切。具有电压过零投入,电流过零切除;无通断涌流,不产生过电压;功耗低,无需外加散热器;抗干扰能力强,工作可靠等特点。其动作顺序为:

  电容器投入时:晶闸管导通10周波接触器接通,再10周波后断开晶闸管。

  电容器切除时:晶闸管导通10周波接触器断开,再10周波后断开晶闸管。

  这样同时吸取了投切时晶闸管无涌流,接触器正常通电时压降小的优点,又避开了他们各自的缺点。

  (3)低压并联电容器

  电容器宜采用自愈式低压并联电容器。这种电容器采用目前国际最先进的铝锌复合边缘加厚金属化膜制造,使用金属化聚丙稀新材料作为介质,对过电压所造成的介质局部击穿能迅速自愈,恢复正常工作;内装自放电电阻和保险装置,能使电容器断开施加电压1min后,残留电压降至50V以下,当电容器发生故障时,保险装置能及时断开电源,避免故障的进一步发展。对应于三相共补的电容器采用“△“接法,对应于分相补偿的电容器采用”Y“接法。

  4 结束语

  该装置充分考虑了城市电网的特点,可以保证城市低压配电网无功补偿的安全、可靠和准确性。我公司在绍兴城区电网改造工程中应用的多套该补偿装置,功率因数都能达到0.95以上,节能效果明显,且性能稳定。

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    收录时间:2014年04月11日 22:08:36 来源:中国电能质量治理网 作者:匿名
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