低壓電容器裝置運行與維護管理

李增均 趙偉 于志堅

摘 ?要：闡述了低壓電容器裝置運行的布置、參數調節、投切方式、安裝容量、額定電壓的選擇以及電容器裝置運行對電網產生的影響;分析了低壓電容器裝置相移角、起動電流的選擇，總結了維修故障分析、日常巡檢及注意事項，以提高電網的功率因數，實現節約電能，改善電網的電能質量。

關鍵詞：低壓電容器裝置;功率因數;相移角;起動電流（C/k）

中圖分類號：TM761.1 ? ? ? 文獻標志碼：A ? ? ? ? 文章編號：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

在供配電電網運行中，存在著大量的無功功率，用電功率因數的高低關系到繳納電費減收或增收。并聯電容器裝置作為一種無功功率補償設備，能夠有效改善電網的功率因數，提高電能質量和設備利用率;并具有簡單經濟，有功損耗小，運行維護方便等優點。因此在電力系統中，得到了廣泛應用。

1 低壓電容器裝置的運行

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35/0.4kV干式電力變壓器供電，負荷均衡分配，除空調制冷、采暖期外負荷平穩。考慮到廣電行業負荷性質、升級改造及遠期發展規劃，采用就地平衡補償原則。在低壓配電室0.4kV母線側集中安裝低壓并聯電容器柜，并分散設置在3處來減少變壓器、設備和線路的電力損耗。

1.2 電容器裝置參數調節及投切方式

本站的并聯低壓電容器裝置以實現節能和三相負荷平衡為主要經濟技術目標，故采用功率因數調節。電容器裝置投切方式采用手動與自動相結合原則，在空調制冷、采暖期期內，為避免過補償或在輕載時線路電壓過高，采用自動投切方式;在期外采用手動投切方式。

1.3 電容器裝置安裝容量的選擇

電容器裝置的補償容量，根據本行業無功規劃和國家現行標準中有關規定可計算確定，或按變壓器額定容量進行估算。

1.3.1 電容器裝置補償容量計算

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的功率因數，可使總的負荷電流減少，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，減少了無功電流，因而減少了變壓器及線路的電流，從而減少了電壓降。

2.4 提高功率因數可以增加供配電設備的供電能力

由于提高了功率因數，供給同一負荷功率所需的視在功率及負荷電流均減少，減少了線路的線徑及變壓器的容量，節約設備費用。

3 電容器裝置的維護

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），選擇相應的相移角，這是最關鍵的一步。

3.2 起動電流（C/k）選擇

在ABB功率因數控制器設置時，C/k表示功率因數控制器的靈敏度，是切換一級電容器分組的門限電流，范圍值為：0.01≤C/k≤3;對于低壓3相400V系統可根據系統施工設計計算。

3.3 低壓電容器裝置故障分析

（1）電流表數值超過平常值太多，表指針無規則地上下大幅度擺動，可能為高次諧波造成的，使電容器處在諧振狀態。解決措施：改變電容器組的總容量，或改變分組容量的配置，或改變補償裝置的接線等方式，避免相應的某種運行方式，以便使電網遠離諧振點。（2）電流值偏小。解決措施：檢查供電電壓偏高，還是系統中高次諧波的影響。（3）配電站無功功率較低，但所有電容器都投切上。解決措施：檢查控制器相移角、C/k值的設置是否正確。（4）未達到設定的功率因數。解決措施：在低負荷時，低的功率因數對應于線路小的感性電流，相應的聯動電容器分組補償太大。如果在一定的時間，功率因數的平均值太低，可以將功率因數的設定值提高。（5）三相不平衡電流過大。解決措施：應檢查設備、線路是否正常，三相不平衡會引起設備、線路的附加損耗，造成電容器裝置過熱，長時間容易燒壞電容器。（6）聞到電容器裝置有異常味。解決措施：停機檢查，查清原因處理。（7）聽到連續異常嘎達聲、振動聲，可能為高次諧波產生諧振，使電容器嚴重過載。解決措施：同（1）條。（8）電容器過熱，可能高次諧波造成的，諧波電流使電容器內產生附加功率損耗，增加無功輸出。抑制措施：串置濾波器，或串聯適當參數的電抗器。

3.4 電容器裝置的巡檢

加強電容器裝置的日常巡檢，應包括：（1）檢查電容器裝置的運行電壓，不能超過額定電壓的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、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，并應做好巡檢記錄。（5）聽電容器裝置內部有無異常聲響，聞聞有沒有異味等。

年度維護應包括：（1）對設備進行停電清掃除塵、清潔零部件以及墊圈的潔凈程度。（2）檢查電氣設備及連接的牢固程度，并對回路螺絲（圖2回路螺絲松動燒毀的接觸器）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）檢查電容器柜的環境通風是否良好。

3.5 注意事項

（1）并聯電容器的投切裝置嚴禁設置自動重合閘。（2）電容器裝置分組投切時，不應產生諧振，應避開諧振容量。（3）避免頻繁切換，投切太快，容易造成接觸器長期處于開斷狀態，時延設置可適當增大。（4）電容器裝置分組投切時，母線波動的諧波電壓、電流含量應滿足國家現行有關標準的要求。（5）應與配套設備的技術參數相適應。（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 結束語

維護人員必須加強低壓電容器裝置的運行與維護，使裝置真正起到電網降耗作用，提高變配電設施的供電能力及線路的運行電壓，保障線路和設備正常運行。節約電能，合理地利用電能對國家具有非常重大的社會效應和經濟效益。

參考文獻：

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