低壓電容器裝置運(yùn)行與維護(hù)管理

李增均 趙偉 于志堅(jiān)

摘 ?要：闡述了低壓電容器裝置運(yùn)行的布置、參數(shù)調(diào)節(jié)、投切方式、安裝容量、額定電壓的選擇以及電容器裝置運(yùn)行對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生的影響;分析了低壓電容器裝置相移角、起動(dòng)電流的選擇，總結(jié)了維修故障分析、日常巡檢及注意事項(xiàng)，以提高電網(wǎng)的功率因數(shù)，實(shí)現(xiàn)節(jié)約電能，改善電網(wǎng)的電能質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：低壓電容器裝置;功率因數(shù);相移角;起動(dòng)電流（C/k）

中圖分類號(hào)：TM761.1 ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A ? ? ? ? 文章編號(hào)：2095-2945（2020）01-0195-02

Abstract： This paper expounds the operation arrangement， parameter adjustment， switching mode， installation capacity， selection of rated voltage and the influence of capacitor device operation on power grid， and analyzes the selection of phase shift angle and starting current of low voltage capacitor device. Maintenance fault analysis， daily inspection and matters needing attention are summarized in order to improve the power factor of the power grid， save power and improve the power quality of the power grid.

Keywords： low voltage capacitor installation; power factor; phase shift angle; starting current （C/k）

引言

在供配電電網(wǎng)運(yùn)行中，存在著大量的無(wú)功功率，用電功率因數(shù)的高低關(guān)系到繳納電費(fèi)減收或增收。并聯(lián)電容器裝置作為一種無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備，能夠有效改善電網(wǎng)的功率因數(shù)，提高電能質(zhì)量和設(shè)備利用率;并具有簡(jiǎn)單經(jīng)濟(jì)，有功損耗小，運(yùn)行維護(hù)方便等優(yōu)點(diǎn)。因此在電力系統(tǒng)中，得到了廣泛應(yīng)用。

1 低壓電容器裝置的運(yùn)行

1.1 低壓電容器裝置的布置

本廣電變配電站采用二線路35kV（互為備份）、4臺(tái)35/0.4kV干式電力變壓器供電，負(fù)荷均衡分配，除空調(diào)制冷、采暖期外負(fù)荷平穩(wěn)。考慮到廣電行業(yè)負(fù)荷性質(zhì)、升級(jí)改造及遠(yuǎn)期發(fā)展規(guī)劃，采用就地平衡補(bǔ)償原則。在低壓配電室0.4kV母線側(cè)集中安裝低壓并聯(lián)電容器柜，并分散設(shè)置在3處來(lái)減少變壓器、設(shè)備和線路的電力損耗。

1.2 電容器裝置參數(shù)調(diào)節(jié)及投切方式

本站的并聯(lián)低壓電容器裝置以實(shí)現(xiàn)節(jié)能和三相負(fù)荷平衡為主要經(jīng)濟(jì)技術(shù)目標(biāo)，故采用功率因數(shù)調(diào)節(jié)。電容器裝置投切方式采用手動(dòng)與自動(dòng)相結(jié)合原則，在空調(diào)制冷、采暖期期內(nèi)，為避免過(guò)補(bǔ)償或在輕載時(shí)線路電壓過(guò)高，采用自動(dòng)投切方式;在期外采用手動(dòng)投切方式。

1.3 電容器裝置安裝容量的選擇

電容器裝置的補(bǔ)償容量，根據(jù)本行業(yè)無(wú)功規(guī)劃和國(guó)家現(xiàn)行標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)規(guī)定可計(jì)算確定，或按變壓器額定容量進(jìn)行估算。

1.3.1 電容器裝置補(bǔ)償容量計(jì)算

2.2 減少電力變壓器的銅損

電力變壓器的損耗主要有銅損和鐵損。如果提高變壓器二次側(cè)的功率因數(shù)，可使總的負(fù)荷電流減少，從而減少銅損。

2.3 減少變壓器及線路的電壓損失

由于提高了功率因數(shù)，減少了無(wú)功電流，因而減少了變壓器及線路的電流，從而減少了電壓降。

2.4 提高功率因數(shù)可以增加供配電設(shè)備的供電能力

由于提高了功率因數(shù)，供給同一負(fù)荷功率所需的視在功率及負(fù)荷電流均減少，減少了線路的線徑及變壓器的容量，節(jié)約設(shè)備費(fèi)用。

3 電容器裝置的維護(hù)

3.1 電容器控制器的相移角

按照ABB低壓電容器裝置控制器導(dǎo)線K、I與電流互感器的接線，以及L2、L3供電電壓接線情況（圖1），選擇相應(yīng)的相移角，這是最關(guān)鍵的一步。

3.2 起動(dòng)電流（C/k）選擇

在ABB功率因數(shù)控制器設(shè)置時(shí)，C/k表示功率因數(shù)控制器的靈敏度，是切換一級(jí)電容器分組的門限電流，范圍值為：0.01≤C/k≤3;對(duì)于低壓3相400V系統(tǒng)可根據(jù)系統(tǒng)施工設(shè)計(jì)計(jì)算。

3.3 低壓電容器裝置故障分析

（1）電流表數(shù)值超過(guò)平常值太多，表指針無(wú)規(guī)則地上下大幅度擺動(dòng)，可能為高次諧波造成的，使電容器處在諧振狀態(tài)。解決措施：改變電容器組的總?cè)萘浚蚋淖兎纸M容量的配置，或改變補(bǔ)償裝置的接線等方式，避免相應(yīng)的某種運(yùn)行方式，以便使電網(wǎng)遠(yuǎn)離諧振點(diǎn)。（2）電流值偏小。解決措施：檢查供電電壓偏高，還是系統(tǒng)中高次諧波的影響。（3）配電站無(wú)功功率較低，但所有電容器都投切上。解決措施：檢查控制器相移角、C/k值的設(shè)置是否正確。（4）未達(dá)到設(shè)定的功率因數(shù)。解決措施：在低負(fù)荷時(shí)，低的功率因數(shù)對(duì)應(yīng)于線路小的感性電流，相應(yīng)的聯(lián)動(dòng)電容器分組補(bǔ)償太大。如果在一定的時(shí)間，功率因數(shù)的平均值太低，可以將功率因數(shù)的設(shè)定值提高。（5）三相不平衡電流過(guò)大。解決措施：應(yīng)檢查設(shè)備、線路是否正常，三相不平衡會(huì)引起設(shè)備、線路的附加損耗，造成電容器裝置過(guò)熱，長(zhǎng)時(shí)間容易燒壞電容器。（6）聞到電容器裝置有異常味。解決措施：停機(jī)檢查，查清原因處理。（7）聽到連續(xù)異常嘎達(dá)聲、振動(dòng)聲，可能為高次諧波產(chǎn)生諧振，使電容器嚴(yán)重過(guò)載。解決措施：同（1）條。（8）電容器過(guò)熱，可能高次諧波造成的，諧波電流使電容器內(nèi)產(chǎn)生附加功率損耗，增加無(wú)功輸出。抑制措施：串置濾波器，或串聯(lián)適當(dāng)參數(shù)的電抗器。

3.4 電容器裝置的巡檢

加強(qiáng)電容器裝置的日常巡檢，應(yīng)包括：（1）檢查電容器裝置的運(yùn)行電壓，不能超過(guò)額定電壓的1.1倍。（2）檢查電容器裝置電流表，是否正常。（3）檢查電容器裝置的功率因數(shù)、工作溫度等情況是否正常。（4）檢查電容器裝置各指示燈是否顯示正常，并應(yīng)做好巡檢記錄。（5）聽電容器裝置內(nèi)部有無(wú)異常聲響，聞聞?dòng)袥](méi)有異味等。

年度維護(hù)應(yīng)包括：（1）對(duì)設(shè)備進(jìn)行停電清掃除塵、清潔零部件以及墊圈的潔凈程度。（2）檢查電氣設(shè)備及連接的牢固程度，并對(duì)回路螺絲（圖2回路螺絲松動(dòng)燒毀的接觸器）緊固。（3）檢查熔斷器的是否良好。（4）檢查繼電器、隔離開關(guān)及接頭的狀況。（5）檢查接地線是否可靠、牢固。（6）檢查電容器柜的環(huán)境通風(fēng)是否良好。

3.5 注意事項(xiàng)

（1）并聯(lián)電容器的投切裝置嚴(yán)禁設(shè)置自動(dòng)重合閘。（2）電容器裝置分組投切時(shí)，不應(yīng)產(chǎn)生諧振，應(yīng)避開諧振容量。（3）避免頻繁切換，投切太快，容易造成接觸器長(zhǎng)期處于開斷狀態(tài)，時(shí)延設(shè)置可適當(dāng)增大。（4）電容器裝置分組投切時(shí)，母線波動(dòng)的諧波電壓、電流含量應(yīng)滿足國(guó)家現(xiàn)行有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。（5）應(yīng)與配套設(shè)備的技術(shù)參數(shù)相適應(yīng)。（6）低壓電容器斷電后，需要等待放電幾分鐘，才可再次投入。

4 結(jié)束語(yǔ)

維護(hù)人員必須加強(qiáng)低壓電容器裝置的運(yùn)行與維護(hù)，使裝置真正起到電網(wǎng)降耗作用，提高變配電設(shè)施的供電能力及線路的運(yùn)行電壓，保障線路和設(shè)備正常運(yùn)行。節(jié)約電能，合理地利用電能對(duì)國(guó)家具有非常重大的社會(huì)效應(yīng)和經(jīng)濟(jì)效益。

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