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低压无功补偿存在的问题和解决方案是HPD2000Q

日期:2019-8-27 23:33:51  人气指数:181
低压无功补偿的确非常重要,但是在实际应用过程中频繁出现故障,影响正常生产,增加了维护成本,困扰一线运行维护工程师,最终被退出运行。原因是什么?能否解决这些问题?
1、电容器涨肚、爆炸;
2、接触器、熔断器容易损坏(浪涌电流导致);
3、控制回路数量少(最多12路);
4、功率因数控制器故障,导致系统瘫痪;
5、三相不平衡,传统补偿容易导致过补或欠补;
6、扩容不方便;
7、电容柜散热量大;
8、采用一种相同容量的电容器,精度不够。

 
电容器涨肚、爆炸
由于环境温度过高、母线电压偏高、谐波、漏电流等因素,导致电容器体内温度升高,如果不采取措施,导致电容器涨肚,最终爆炸。另外,在生产过程中,电源不稳定,有短时间停电、送电的现象,在这个过程中往往会出现电容器冒烟的情况。因此企业用户每年都要更换部分电容器,电容器涨肚、爆炸等问题一直没有得到有效解决。电力系统的室外杆上无功补偿箱经过一个夏天的高温也会有部分出现问题。
解决方案:在电容器内埋入温度传感器,利用CPU采集电容器体内温度,在软件中设定过温保护定值,高于定值(58度)自动切除电容器,退出运行,确保设备不受损害。温度低于定值(53度)自动投入。另外,采用干式电容器,绝缘介质是环氧树脂。
 
常规产品投切涌流大,引发多项故障
目前无功补偿方式是采用交流接触器投切,投电容器的时候容易产生涌流,对电容器、对电网都有冲击;切电容器的时候,交流接触器拉弧。导致如下结果:
1、电容器频繁受到冲击,容量衰减,寿命降低;
2、熔断器容易击穿;
3、交流接触器容易损坏。
工人师傅们往往抱怨“保险又爆了,接触器噪音受不了了”。
电容器在接通瞬间是一个暂态短路充电过程,阻抗小,充电电流可达到很高的数值,即大家俗称的“浪涌电流”,同时伴随频率从几百到几千赫兹的振荡,对电器元件是一个严峻的考验。
熔断器存在的问题:底座必须安装绝缘垫,老化后绝缘性能下降。频繁经过大电流后,底座碎裂炭化,碎片引起其他意外。另外容性电流不容易断弧,导致误动、拒动、群爆现象。如果三相只有一相熔断,就会出现三相不平衡,对电网、电容器都不利。
交流接触器在投入时因为浪涌电流,触点闭合时产生火花,容易烧损触点;切断电容时,会产生电弧,电压瞬速降低,但是电流先升后将,接触器触点容易粘联,造成回路断不开。解决办法是选择大容量的接触器、电容专用接触器、串连限流电抗器。
因为涌流大,熔断器容易被击穿,部分开关厂改用微型断路器(空气开关),虽然方便了,但是存在很大的隐患:微型断路器的开断能力只有4000A~6000A,如果发生相间短路,触点就会粘联,不能断开控制回路,失去保护作用,严重的时候能够导致越级跳闸,扩大故障面。

解决方案:采用微电子技术, CPU对电压、电流的正弦波进行交流采样,根据功率因数的变化,当需要增加无功的时候,在电压过零点投入电容器;当需要减少无功的时候,在电流过零点切除电容器。“过零投切”技术减少了浪涌电流,以上问题也不存在了。
 

 
因控制器限制,控制级数最多12路
常规控制器内部采用继电器输出,导致回路数量不能太多,目前市场上最多12路。如果超过12路,只能采用多回路并联使用,造成以下问题:
1、因为接触器线圈并联,电阻减少,控制回路电流增大,长期工作容易烧毁继电器;
2、多回路并联,导致每一级电容总容量增大,负荷波动时,电容频繁投切,投上去出现过补,退下来功率因数又不达标,这样就出现震荡,接触器、控制器容易损坏。
解决方案:采用智能网络技术,RS-485网络通讯,解决了控制器的瓶颈,最多能达到120路,完全满足工程需要。
 
常规功率因数控制器易损坏,系统瘫痪
目前市场上的功率因数控制器品种繁多,价格差距很大,从200元到3000元不等,质量也差距很大。控制器出现问题,整个系统瘫痪。所以在电容柜设计过程中,仪表盘上有一个“手动/自动”手柄开关,以备控制器损坏时切换到手动状态。在电力系统中,因为控制器损坏而导致整个系统退出运行的案例很多。
解决方案:取消功率因数控制器这个环节,采用智能网络技术,构建485通讯网络,多台电容器并联使用,自动生成一个网络,其中地址码最小的一个为主机,其余则为从机,构成低压无功自动控制系统。个别从机故障自动退出,不影响其余工作;主机故障自动退出,在其余从机中产生一个新的主机,组成一个新的系统。485通讯接口,可以接入10KV配电自动化系统的光纤/无线通讯网络,进行配电综合管理。
 
三相不平衡
对于单相负荷多的地方,往往会出现三相不平衡现象,中性线上电流偏大,同时也有功率因数低的情况。此时如果采用三相电容器补偿,改变不了不平衡的问题,还有可能加大不平衡度,导致负荷小的那相过补。
解决方案:采用混合补偿方案,三相共补与单相补偿结合的方案。电容的结构分为两种,三角形接线的是三相共补电容器,星形接线的是分补电容器。
 
补偿精度不足,处于过补与欠补之间振荡
单只电容器容量的选择要结合变压器的容量和负荷变化性质,如果单只电容器容量过小,导致整体投资偏大;如果单只电容器容量过大,会出现投上某一只电容器后过补,退下来一只就处于欠补状态。特别是在电动机空载状态,功率因数比较低,无功缺额不算大的情况。

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