并聯(lián)電容器裝置的配置及其應(yīng)用

1、并聯(lián)電容器裝置的配置及其應(yīng)用摘 要為了減少電網(wǎng)中輸送的無(wú)功功率，對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，降低有功電量的損失，改善電壓質(zhì)量，充分發(fā)揮供電設(shè)備的效率，電力系統(tǒng)中安裝有大量的并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償電容器組。文章主要對(duì)并聯(lián)電容器裝置的分類、 并聯(lián)電容器裝置的組成進(jìn)行了論述。關(guān)鍵詞 無(wú)功補(bǔ)償 電容器組 組成 分類中圖分類號(hào)： TM53 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1009-914X（ 2016） 20-0221-01一、并聯(lián)電容器裝置的分類（一）構(gòu)架式（組裝框架式）電容器裝置構(gòu)架式電容器組是將單臺(tái)殼式電容器安裝在框架上， 框架采用熱鍍鋅的型鋼材料， 是傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)形式。這類產(chǎn)品使用時(shí)間最長(zhǎng)，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)豐富。優(yōu)點(diǎn)是安全

2、距離大，故障影響范圍小、檢修維護(hù)方便、容量增減靈活、單位容量造價(jià)較低。缺點(diǎn)是占地面積較大、安裝及檢修維護(hù)工作量大。（二）集合式（箱式）電容器裝置箱式電容器是在集合式電容器基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種電容器，與集合式電容器的不同之處是內(nèi)部單元電容器沒(méi)有外殼，直接浸入絕緣油中，外殼大油箱采用波紋油箱或帶金屬膨脹器，與外部完全隔離。由于材料用量少，價(jià)格比集合式電容器要低。缺點(diǎn)是內(nèi)部元件發(fā)生故障由 ?熱鬯殼諧 ?后，會(huì)對(duì)大油箱內(nèi)的絕緣油造成污染。（三）柜式電容器裝置柜式電容器組（圖 1）是將電容器帶電部分用金屬封閉起來(lái)，四周外殼接地。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，不需要設(shè)置隔離圍欄。缺點(diǎn)是帶電部分封閉后通風(fēng)散熱條件較差，

3、內(nèi)部濕度較大時(shí)易形成凝露， 造成閃絡(luò)放電。二、并聯(lián)電容器裝置的組成并聯(lián)電容器裝置主要由并聯(lián)電容器組和相應(yīng)的配套設(shè)備 （串聯(lián)電抗器、 氧化鋅避雷器及其在線監(jiān)測(cè)儀、放電裝置）及相應(yīng)的控制、保護(hù)、儀表裝置組成。（一）高壓并聯(lián)電容器組高壓并聯(lián)電容器組是裝置實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償功能的主體設(shè)備，由高壓并聯(lián)電容器單元經(jīng)過(guò)串并聯(lián)連接而成。電容偏差要控制在合理的范圍之內(nèi)：電容器組電容與額定電容偏差應(yīng)控制在 5%以內(nèi)。并聯(lián)電容器裝置的電容通常是指其電容器（組）每相的電容，由于制造方面的原因，電容器（組）實(shí)測(cè)電容與額定電容之間總會(huì)存在一定的偏差，偏差往往有正有負(fù)， 對(duì)于裝置內(nèi)由多個(gè)單元組成的電容器組，可以通過(guò)單元的搭配來(lái)調(diào)節(jié)整

4、個(gè)電容器（組）的電容偏差，電容器（組）額定容量越大，單元越多，就越容易經(jīng)調(diào)配獲得較小的電容偏差。所以在規(guī)定裝置電容的容許偏差時(shí)，允許隨其額定容量的大小而有所不同：容量小的電容器（組） ，允許其電容偏差大一些；容量大的電容器（組） ，要求其電容偏差小一些。三相電容器組的任何兩線路端子之間，其電容 的最大值，與最小值之比w 1.02,并應(yīng)滿足繼電保護(hù) 整定的要求。電容器（組）三相之間電容也會(huì)存在一 定的偏差，造成三相不平衡。過(guò)大的偏差一方面會(huì)使 某一相或兩相承受過(guò)高的電壓，另一方面對(duì)于電容器 組內(nèi)部故障的開(kāi)口三角不平衡電壓保護(hù)，會(huì)形成較大 的初始不平衡電壓。電容器組各串聯(lián)段的最大與最小電容之比w1

5、.02，并應(yīng)滿足繼電保護(hù)整定的要求。電容器組串聯(lián)段之間的電容偏差會(huì)造成各串聯(lián)段電壓分布不均與，電容偏小的串聯(lián)段會(huì)承受較高的試驗(yàn)電壓和運(yùn)行電壓。串聯(lián)段間電容偏差過(guò)大會(huì)嚴(yán)重影響電容器運(yùn)行的 安全性及其使用壽命。舉例說(shuō)明：某變電站共有12 臺(tái)電容器，每相 4臺(tái)電容器并聯(lián)，容量如下：由此可見(jiàn)，三相電容器電容的最大值與最小值控制在 1.02 以內(nèi)，滿足要求。（二）串聯(lián)電抗器在高壓并聯(lián)電容器組上的應(yīng)用串聯(lián)電抗器是與并聯(lián)電容器串聯(lián)連接，主要有2個(gè)作用：限制合閘涌流；抑制高次諧波。在輸配電系統(tǒng)中存在著許多的諧波源，若直接投入并聯(lián)電容器，由于回路參數(shù)的改變往往會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)諧波分量的放大，嚴(yán)重的還會(huì)產(chǎn)生諧振。為此在

6、系統(tǒng)中有諧波存在的情況下，高壓并聯(lián)電容器組通常接入一定電抗率的串聯(lián)電抗器以抑制由于電容器接入電網(wǎng)而引起的諧波放大。用于抑制諧波放大時(shí)，電抗率贏根據(jù)并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)處背景諧波的測(cè)量值選擇。當(dāng)諧波為 5次及以上時(shí)，電抗率k 宜取5%；當(dāng)諧波為3 次及以上時(shí)， K 宜取12%。串聯(lián)電抗器單相容量（QLN ）等于電容器組單相容量（QCN ）乘以額定電抗率K（ QLN=K QCN ） ， 或者是串聯(lián)電抗器三相容量等與電容器組三相容量乘以額定電抗率，串聯(lián)電抗器三相的額定容量為一相額定容量的 3 倍。（三）放電裝置在高壓并聯(lián)電容組上的應(yīng)用電容器的放電器件除了內(nèi)部放電電阻以外，另一類就是放電線圈，其作用

7、是提供電容器斷開(kāi)電源后剩余電荷能快速泄放。可以有效的防止電容器組再次合閘時(shí)，由于電容器仍帶有電荷而產(chǎn)生危及設(shè)備安全的合閘過(guò)電壓和過(guò)電流， 保證電容器 （組） 的安全運(yùn)行，并確保檢修人員的安全。本產(chǎn)品帶有二次繞組，可供線路監(jiān)控、 監(jiān)測(cè)和二次保護(hù)用。 放電線圈是電容器 （組）常用的放電元件，有時(shí)放電線圈會(huì)用放電 PT 代替，電容器放電采用放電線圈還是電壓互感器主要看電容器的容量，一般小容量電容放電用電壓互感器即可，大容量電容肯定要用放電線圈。放電線圈從絕緣結(jié)構(gòu)上區(qū)分，主要有干式和油浸式兩種。（四）金屬氧化物避雷器在高壓并聯(lián)電容組上的應(yīng)用氧化鋅避雷器在防止電容器組過(guò)電壓保護(hù)方面性能突出，金屬氧化物避

8、雷器由若干電阻片疊裝而成。實(shí)際上是一個(gè)非線性電阻器，利用其良好的非線性的伏安特性，實(shí)現(xiàn)對(duì)過(guò)電壓的限制，起到對(duì)電氣設(shè)備的保護(hù)作用。在正常情況下，避雷器呈現(xiàn)高阻值，通過(guò)電流極小，保證了自身發(fā)熱低、功耗小，同時(shí)不會(huì)影響設(shè)備的正常運(yùn)行。當(dāng)出現(xiàn)高幅值的危險(xiǎn)過(guò)電壓時(shí)，避雷器呈現(xiàn)低阻值，通過(guò)電流足夠大，迅速吸收過(guò)電壓的能量，使過(guò)電壓幅值明顯降低。（五）開(kāi)關(guān)設(shè)備在高壓并聯(lián)電容組上的應(yīng)用開(kāi)關(guān)設(shè)備的主要功能為實(shí)現(xiàn)電容器組正常投、切操作及裝置短路故障時(shí)的開(kāi)斷。變電站高壓電容器裝置一般在電源側(cè)安裝隔離開(kāi)關(guān)，以實(shí)現(xiàn)檢修時(shí)電容器裝置與電源間形成可見(jiàn)的隔離斷口。結(jié)論：隨著電力市場(chǎng)商業(yè)化運(yùn)營(yíng)的逐步推行，對(duì)電能質(zhì)量的要求不斷提高， 節(jié)能降損的需要