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電能質(zhì)量
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無功補償中控制器、熔斷器、電容器問題

返回列表來源：領步電能質(zhì)量發(fā)布時間：2017-02-17分享加入收藏關注：-

專家講堂3

無功補償裝置是配電系統(tǒng)中主要設備之一，其作用表現(xiàn)在提高功率因數(shù)，降低功率損耗和電能損耗，改善電壓質(zhì)量減少用戶電費支出，所以在供電部門和用電單位中，無功補償裝置往往在運行中出現(xiàn)較多問題，主要與補償裝置選用電器元件配置是否合理，電器元件使用是否正確，電網(wǎng)中是否存在諧波干擾以及安裝工藝等諸多因素有關。

  一、控制器問題
  補償裝置的電器元件（控制器）常會出現(xiàn)的問題是，補償控制器上顯示不準確。
  出現(xiàn)這種情況有兩種可能：
  1、補償控制器產(chǎn)生誤動誤顯，主要是由于電網(wǎng)中或負載源產(chǎn)生的諧波所致。相應辦法是更換抗諧波型控制器或在配電系統(tǒng)中加裝抗諧波型元件。
  2、補償控制器與取樣電流或電壓有關。在有負荷時正常的情況下投入電容器，功率因素應該從滯后值逐步變大為1.00?，如果再投入電容器則功率因數(shù)應該為超前，繼續(xù)投入超前值變少為正常；而出現(xiàn)：
  ①始終只顯示1.00。
  ②電網(wǎng)負荷是滯后狀態(tài)，補償器卻始終顯示超前。
  ③電網(wǎng)負荷是滯后狀態(tài)，補償器顯示滯后，但投入電容器后，滯后值不是按正常方向變化(增大)，反而投入電容器越多滯后值越小。
  ④電網(wǎng)負荷是滯后狀態(tài)，補償器雖顯示滯后值，但投入電容器后滯后值不變化，滯后值只隨負荷變化而變化。
  上述情況：
  ①往往是因為取樣電流沒有送入補償器。
  ②③一般情況是因為取樣電流與取樣電壓相位不正確
  ④一般情況下是因為投切電容器產(chǎn)生的電流沒有經(jīng)過取樣互感器。
  補償控制器能正常運行，必須取樣電流正確，而且負荷電流與電容器投切產(chǎn)生的電流必須要從取樣互感器上得到反應。

  二、熔斷器問題
  無功補償裝置在補償投切過程中常常會出現(xiàn)熔斷器經(jīng)常熔斷。
  1、原因分析
  ①熔斷器熔斷與選型配置的合理性有關。
  ②熔斷器熔斷與計算實際投切電流的相應倍數(shù)有關。
  ③熔斷器熔斷與補償控制器的投切時間有關。
  ④熔斷器熔斷與電網(wǎng)系統(tǒng)或負載設備產(chǎn)生的諧波有關。
  ⑤熔斷器熔斷與相數(shù)電流不平衡有關。
  ⑥熔斷器熔斷與安裝工藝、工作環(huán)境等有關。
  2、相應對策
  ①要充分考慮到無功補償裝置的特性，在投切過程中當涌流較大時（一般在15-30左右）選擇熔芯非常重要，一般選用am型（過載能力強）或相同類型的熔芯，而不要選用JL型（過載能力低）或與之同類型的熔芯。
  ②熔斷器對電容器的保護，計算實際投切電流非常重要，但針對無功補償裝置的特性應考慮加之保險系數(shù)電流，?通常情況下應取實際投切電流的1.35-2倍。
  ③熔斷器的熔斷與補償控制器設置的投切時間有一定關系，在電容從網(wǎng)絡中切除后電容器中電壓隨時間延長而逐漸衰減。當間隔時間短暫又投入時，殘壓和所加電壓即形成疊加電壓，造成過電壓過電流，長時間運行必將使電容器擊穿或短路，強大的電流使熔斷器熔斷。所以在設置投切時間時切不可太短，一般設置20-30s為宜。
  ④電網(wǎng)中或負載設備產(chǎn)生的諧波將改變電源原有的50-60Hz的電壓性質(zhì)，當諧波含量較高時，由諧波所引起的且放大了的基波電流將使熔斷器熔斷。
  ⑤補償裝置運行中三相電流長時間不平衡，也將造成熔斷器部分熔斷，發(fā)現(xiàn)三相電流不平衡要及時查找原因。非三相電流不平衡更換熔芯時，Z好同時更換三相熔芯。如若只更換某一相已熔斷熔芯，那么另外兩相已受損的熔芯再投入運行，時間不長即會熔斷。
  ⑥熔斷器的熔斷與安裝工藝以及使用環(huán)境有一定關系，特別是使用環(huán)境，有的使用場合溫度非常高，長時間高達70C。以上，在這種情況下一定要采取降溫措施。

  三、切換電容接觸器問題
  無功補償裝置在投切過程中，切換電容接觸器的損壞尤為突出，從主觀上講接觸器是易耗品，但從客觀上講也有其他幾方面造成切換電容接觸器損壞。
  1、補償控制器設置的投切時間太短，二次吸合造成的疊加電壓導致沖擊電流過大而損壞接觸器。
  2、接觸器的損壞與接觸器的正確安裝有一定關系，特別是接觸器的導線連線部位，一定要拉緊不得松動并套上絕緣套管。
  3、當電路中諧波含量較高時，電壓、電流波形發(fā)生嚴重畸變，基波電流擴大將造成接觸器燒觸頭，相與相或相對地短路，造成接觸器損壞。
  4、當電流不平衡的范圍值增大時，長時間運行也將導致接觸器損壞。
  5、接觸器的自身質(zhì)量問題也有很大的關系，目前國內(nèi)切換電容接觸器生產(chǎn)廠家很多，型號也不少，但生產(chǎn)的材質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量不近相同?，F(xiàn)行的補償要求非常高，在選型時Z好選用抗涌流、抗諧波或承受諧波抗擊的切換電容接觸器。

  四、電容器的問題

  電容器在運行中的損壞比較突出，如擊穿不能愈合，短路、鼓肚子及運行時間不長容量下降，情況嚴重的甚至爆炸。而現(xiàn)在的電容器基本上都是自愈式，在正常情況下一旦擊穿會自動愈合，若經(jīng)常的擊穿再愈合，周而復始將使電容器冊徹底的損壞。
  1、電容器損壞的情況
  ①由補償控制器質(zhì)量問題引起的誤投誤切，造成電容器損壞。
  ②補償時瞬間投切的涌流非常大，使電容器損壞。
  ③三相電流、電壓長時間不平衡造成電容器損壞。
  ④疊加電壓（由于控制器設置的投切時間比較短所形成）
  例：每路電容器的容量為30Kvar，分8路進行補償，總補償容量為240Kvar，若投切時間設置為5s時，8路全投上間隔時間不足1分鐘（5s*8路=40s）。而一般情況下電容器在失電1分鐘內(nèi)電壓降至50V，如若頻繁投切便造成了疊加。投切每路電容器順時次數(shù)實際電壓應為
380V+(≤50V) +(≤50V) +(≤50V) +(≤50V)+…N次
  ⑤諧波對電容器的干擾。
  2、相應對策
  ①使用質(zhì)量較好的控制器
  ②補償時瞬間浪涌電流非常大時，建議超過30以上串接電抗器等電器元件
  ③如發(fā)現(xiàn)缺相或三相電流電壓不平衡要及時查找原因，及時解決。
  ④控制器的實際投切時間不易太短，防止形成疊加電壓。如果實際補償容量不足或確定需要頻繁投切的話，應增加補償容量或進行就地補償和集中補償相結合的方式
  ⑤電網(wǎng)中如有諧波干擾，要及時采取措施，加裝濾波裝置或加裝抗諧波型元件。

  五、電容器的諧波與諧波過電流問題
  由于系統(tǒng)電壓中高次諧波的作用，會使電容器產(chǎn)生過電流和過負荷，兩者超過的倍數(shù)并不一樣。同時，某高次諧波電流所造成的電流波形畸變，遠比電壓波形的畸變嚴重。對于系統(tǒng)中有諧波源，而且影響到電容器安全運行時，首先應對用戶采取相應的有關措施以降低高次諧波分量。高次諧波是電網(wǎng)的公害，對有諧波的電網(wǎng)進行無功功率補償，應加裝串聯(lián)電抗器使補償回路對諧波頻率阻抗呈感性，從而達到抑制諧波分量的作用，或?qū)㈦娙萜鳌㈦娍蛊鹘M成交流濾波器。

  六、電容器無功倒送問題
  無功倒送是電力系統(tǒng)所不允許的，因為它會增加線路和變壓器損耗，加重線路負擔。至于采用固定電容器補償方式的用戶，在負荷低谷時，也可能造成無功倒送。固定安裝的電容器在選擇容量時，為了防止輕負荷時向系統(tǒng)倒送無功，只能按照負荷低谷值來選擇補償容量。用戶倒送無功的時間，絕大多數(shù)是在電網(wǎng)無功過剩的情況下，這將給電網(wǎng)帶來很大的功率負擔和額外線損，并對電網(wǎng)造成過電壓危害，迫使安裝電抗器，以便就近吸收。
  為了改進和提高無功補償裝置所達到的補償要求，必須了解電網(wǎng)或負載源是否出現(xiàn)諧波，無功補償裝置的電器元件配置的合理性，以及正確使用補償裝置才能使無功補償裝置無故障達到正常運行。

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