电容器的运行管理

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1、电容器的运行管理电容器的运行管理电容器的运行管理摘要:把具有容性功率的装置与感性负荷联在同一电路,当容性装置释放能量时,感性负荷吸收能量;而感性负荷释放能量时,容性装置吸收能量,能量在相互转换,感性负荷所吸收的无功功率可由容性装置输出的无功功率中得到补偿。本文主要通过对电容器的构造、性能着重分析研究电容器在运行时需注意的几个问题及解决措施。关键词:电容器;无功补偿;谐波中图分类号:tm53文献标识码:a文章编号:1009-0118(2012)09-0269-02一、前言在电网运行中,因大量非线性负载的运行,除了要消耗有功功

2、率外,还要消耗一定的无功功率。负荷电流在通过线路、变压器时,将会产生功率与电能损耗,由电能损耗公式可知,当线路或变压器电压不变时,线损与功率因数的平方成反比,与电流的平方成正比。功率因数越低电网所需无功就越多,流过的电流越大,线损就越大;因此,在受电端安装无功补偿装置,可减少负荷的无功功率损耗,提高功率因数,降低线损耗。利用并联电容器对系统无功功率进行合理的补偿,做到无功功率的就地平衡、不仅可以使电力系统中线损大为降低、输变电设备容量得以充分利用,而且可以提高用户的电压水平,改善电能质量。二、电网无功补偿现状目前在提高电网

3、功率因数方面主要的方法就是使用无功补偿装置对无功功率进行分层、集中、分散、就地补偿。电容器补偿因具有有功损耗小、安装维护方便、投资少而得到广泛应用。无功补偿方式分为分散补偿和集中补偿,并可分为随机补偿、随器补偿、线路集中补偿和变电站集中补偿。(一)随机补偿,把补偿电容器安装在电动机、电焊机等吸取无功功率的用电设备附近,使用电设备所需无功实现就地平衡。(二)随器补偿,即在配电变压器低压侧并联电容器进行补偿。可同时补偿负荷所需无功及变压器本身的无功需求。(三)线路集中补偿,即在负荷较重,供电半径较大的线路上取一点或多点并联补偿

4、电容器进行补偿。(四)变电所集中补偿。即在变电所lokv母线上分段设置多组电容器组,根据电压和功率因数需要分组投切。三、电容器在运行中存在的问题及处理(一)环境温度和工作温度电容器周围环境的温度不可太高,也不可太低。如果环境温度太高,电容工作时所产生的热量就散发不出去;而如果环境温度太低,电容器内的油就能会冻结,容易被击穿。按电容器有关技术条件规定,电容器的工作环境温度一般以40℃为上限。我国大部分地区的气温都在这个温度以下,所以通常不必采用专门的降温措施。但如果配电室通风不畅,附近存在着某种热源,有可能使室温上升到40℃

5、以上,这时就应采取通风降温措施,否则应立即切除电容器。电容器环境温度下限应根据电容器中介质的种类和性质来决定。yl型电容器中的介质比较容易冻结,环境温度必须高于-20℃,我国北方地区不宜在冬季使用这种电容器。电容器工作时,其内部介质的温度应低于65℃,最高不得超过70℃,否则会引起热击穿,或是引起鼓肚现象。(二)工作电压电容器对电压非常敏感,因电容器的损耗与电压平方成正比,过电压会使电容器发热严重,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至电击穿。电网电压一般应低于电容器本身的额定电压,最高不得超过其额定电压的10%。尤其要注意

6、,最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。因此,当工作电压为1.1倍额定电压时,必须采取降温措施。(三)谐波问题由于电容器的阻抗呈容性,与其他电器相比,更容易受到谐波的影响而损坏。1、研究表明,电容器内部绝缘的损坏主要是由于其内部局部放电所引起。当电力系统存在高次谐波时,除了引起电容器的端电压有效升高外,还可能引起电压峰值的增高,进而使电容器的局部放电性能变劣。2、当电网存在谐波时,在电压有效值的增长尚不显著时,电流有效值却可能增长很快。而且当谐波次数较高时,电流有效值增长更显著。同样,电容器的无功容量增长的速度也比电压来

7、得快。由于谐波电流,将使电容器的损耗功率增加,而导致电容器的异常发热。3、谐波的存在,可能使电压波呈尖顶状,试验证明,尖顶的畸变电压波形对介质寿命的影响最为严重,在含有谐波的电压作用下,其每个周波的局部放电能量显著增加,从而使电容器的工作寿命相应缩短。由于电力系统高次谐波的影响,使电容器的局部放电性能下降,电容器异常发热,加速其绝缘介质的老化,缩短了工作寿命,为保证电容器的安全运行,必须严格限制电网的谐波畸变率。当电容器安装工作于含有磁饱和稳压器、大型整流器和电弧炉等“谐波源”的电网上时,应在电容器上串联适当的感性电抗,以

8、限制谐波电流。抑制谐波电流的最佳手段就是从谐波源抓起,加装滤波装置避免谐波电流注入供电系统中。但实际上因谐波源多,故难以有效控制。为了抑制谐波电流放大,通常在并联电容器组中每相电容器电路中串联一适当大小的电抗器,就会使整个补偿电容支路对谐波源基波仍呈电容性质,保持无功补偿作用不变,不影响系统和负载正常工