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该补偿方式在三相不平衡系统中不能够实现良好

2019-11-06 13:04

在无功补偿装置中为什么取消热继电器

电容器属于电流稳定型元件,其电流只与电压和频率有关,与变压器的负荷电流无关,在电压正常没有谐波的情况下电容器不会过载。在电压过高的情况下,完全可以由控制器来实现保护功能,不需要由热继电器来实现保护功能。在谐波超标的情况下,电容器会出现过载,虽然热继电器可以将电容器切除,但是如果控制器不能够测量谐波,那么就会继续投入新的电容器,出现新的过载现象。如果热继电器设置在自动复位状态,则过一会被切除的电容器还会重新投入运行,继续过载状态,并且会干扰控制器的运行,因为控制器不知道哪些电容器已经被热继电器切除,哪些电容器即将恢复运行。如果热继电器设置在手动复位状态,则最终所有的电容器将统统被切除,在手动复位之前,即使谐波消失,电容器也无法重新投入运行。因此,在谐波严重的情况下,热继电器的保护效果远远不如控制顺具有谐波保护功能效果好。

目前配电系统中的常规补偿方式有哪些?

1、三相电容器补偿方式:这种补偿方式控制方法简单,只能应用于三相负荷基本平衡的系统中。对于三相不平衡系统,若是采用三相电容器进行补偿,则补偿后的三相功率因数不一致。会出现某相欠补偿或是过补偿。欠补偿相使得电容器组不能完全发挥作用,线路中仍然有较大的无功电流;而过补偿相则将向系统输送无功电流。我们知道大量地倒送无功会造成系统损耗增加。因此,该补偿方式在三相不平衡系统中不能够实现良好的补偿。2、单相电容器分相补偿方式:采用单相电容器分相补偿的办法,是根据每相的无功大小进行补偿,对无功较大的相多投补偿电容,对无功较小的相少投甚至不投补偿电容。这种方法虽然能够使每相的功率因数得到有效的补偿,但是对于不平衡的有功电流仍然无能为力。也就是说,进行分相补偿之后,虽然三相的功率因数都得到提高,三相电流均减小,但是三相不平衡现象依然存在。调整不平衡电流无功补偿装置:1、利用在相间跨接电容器可以在相间转移有功电流的基本原理,在各相与相之间以及各相与零线之间连接不同容量的电力电容器,从而实现在各相无功功率得到良好补偿的同时调整三相不平衡有功电流的目标。不但可以减少变压器及以上线路的铜损而且可以减少变压器的铁损。2、使用同步开关技术实现电容器电压过零投入和电流过零切除。电容器的电压过零投入可以消除电容器投入时产生的涌流,消除涌流对系统的影响,并可显著提高电容器的使用寿命。电容器的电流过零切除可消除继电器接点的电弧从而增加继电器的寿命。同步开关技术的使用极大地提高了整套装置的可靠性。3、具有适度过补偿功能设定,可以在低压侧对变压器自身的无功电流进行补偿,从而最大限度地减少系统损耗。4、使用最新型的32位ARM高性能单片机进行控制,在最大限度地简化机内控制器复杂程度的同时,获得精确的参数检测结果和精密的控制效果。5、具有谐波检测和谐波过载保护功能。机内控制器对系统的谐波电压和谐波电流进行监测,可以测量20次以下的奇次谐波电压和谐波电流,并且可以测量1000Hz以上的分数谐波电压及谐波电流。当谐波电压超过允许值时,可以切除电容器,从而保护电容器不会由于谐波过载而损坏。当系统的谐波电压减少时,可以自动重新投入电容器。综上所述可以看出:调整不平衡电流无功补偿装置是一种技术先进、设计新颖及功能完善的新型无功补偿装置。

低压三次谐波滤波器的适用工作

输电及配电系统是运行在固定频率的正弦波电压和电流波形下,然而在非线性负荷接入系统时,发作的附加谐波电流致使电流和电压畸变。

非线性的单相负荷如荧光灯、投射灯、计算机、打印机等,接入相与中性线之间发作三次谐波电流,并在中性线上进行并联叠加,一切的谐波电流构成电流和电压畸变。三次谐波电流除了在中性线累计致使过载风险外,还构成150Hz的磁场。

谐波办理,即从电网上滤除三次谐波电流,消除谐波影响,使上述疑问得以处置。滤波器与谐波源越近滤波效果越好,这是谐波电流和谐波电压办理的最佳办法。如果由于三次谐波致使的三次谐波电压畸变或变压器过载是首要疑问,主张在主电源配电柜装设滤波器。

低压三次谐波滤波器的适用工作一般工业、商业大楼、写字楼、居住小区及三相四线制负荷。三次谐波治理滤波器的组成和作业原理三次谐波滤波器由电容器串联阻抗构成。谐波滤波器发作基波无功功率,以抵达政策功率因数,电抗器的电感值选择使其对三次谐波构成很低阻抗串联谐振,其效果是绝大部分的谐波电流可被滤除。

滤波器柜设备有一台接触器、一台热继电器、电抗器、电容器及一台电压控制继电器。一般滤波器与主配电柜带熔断器的馈线相连,与一般的无功电容器组一样,三次谐波滤波器也可以由一台功率因数调整器控制。三次谐波滤波器也可以根据中性线中的电流由外部的电流继电器控制其投入和切除,或滤波器与负荷一同控制投切。

谐波治理装置谐波滤波器一般根据具体项目的测量效果选用规范元件组合而成,这样可以确保以合理的出资获得最佳的无功赔偿和谐波滤波的效果。

判定滤波器规范所需要的数据1.中性线和/或相线中的三次谐波电流。2.滤波器接入点的电压畸变。3.需要的无功赔偿功率。4.变压器的容量及短路阻抗百分比。5.设备地址(主配电柜或分配电柜)。

下面是本网给大家带来关于农村低压电网分相自动无功补偿装置的研究,以供参考。

要很好地实现恰当的无功补偿,只能采用自动控制的方式,通过自动补偿控制器,采集电网的电压、电流、功率及功率因数等参数,随时跟踪电网的运行状态,综合各种运行参数,发出适当的操作指令,使配电网运行在一个最佳的工作状态。

2无功补偿自动控制器的信号接入

低压电网一般采用三相四线制。

如果电流互感器的输出端按星形连接,则可以把控制器输入端IA2、IB2、IC2短接后连到互感器中性端,其他信号线依图接入。

负载电流一般都要通过电流互感器输入到控制器作为采样信号,所以在接线中要注意极性和同名端,不要搞错(目前的控制器都是智能型的,一旦电流接线反了,也能判断并加处理,但精度要略差一些)。

值得注意的是电压采样(即电容器并入点)和电流采样的位置关系。由于在一般情况下,UA、UB、UC、UN接入补偿装置后,并联一路作为电压采样,所以电流互感器一定要安装在电压采样点靠电网线路这一侧,而不能装在靠负载这一侧。从原理上说,就是一定要把补偿电容产生的电流一起采样。否则,即使电容全部投入,控制器所采样的功率因数仍旧不变。

电压、电流、信号输入控制器后,经过简单调理后,即进行A/D转换和软件校准。可以得到三相电压、电流、有功功率。在这些基本数据得到后,通过数字及逻辑运算可以得到三相无功功率及功率因数。在得到这些参数后,首先可以作一些判断。电压、电流是否在正常范围内,有功功率的方向等。因为在低压电网中,有功电流的方向应该是恒定的,方向从电网流向负载,所以如果测定到有功功率为负值,则可判断为电流互感器方向接反了,无功功率的计算就按反向来考虑。但是在控制器硬件上来说,所有的数值参数零点,并不是实际的零点,有些微小差异,所以反向之后,精度略有影响。

控制器判断方式有以下几种:

按照功率因数投切电容:当功率因数低于设定值时,经过软件设定的延时后,投入一组电容器,如不够,延时后再投,反之,当检测到功率因数高于设定值或电流超前时,则切除补偿电容,这种方式应设定一个电流下限,当小电流(负载很轻)时,应该闭锁电容器投入,以免产生反复投切震荡。

按照无功功率投切电容:因为电容器组是作为无功功率补偿接入电网的,一般按无功容量来设计计算,所以这种补偿方法是比较适当的,可以做到缺多少补多少。只是可能在轻负载时,功率因数不一定补偿到位,但肯定可以避免电容器的反复投切震荡。

按电压值投切:当供电电压低于设定值下限时就投入电容,当电压低于设定值上限时,把电容器切除。按照无功和电压的关系,补偿装置能够使电压稳定在一个范围内。但是,这种补偿方式,可能造成无功倒送,功率因数超前,而且在小电流时也应该闭锁投入。

在以上各种方式中,都应该考虑电压偏高的因素。当电压高于设定的第一限值时,应闭锁投入或再逐级切除;当电压高于设定的第二限值或出现缺相情况时,则应迅速切除所有的电容器。

5投切电容器组方式

循环投切:当补偿电容器组容量相同时,为延长电容器的寿命,一般按循环投切方式,使每组电容器投入补偿运行的时间大致相同。

顺序投切:补偿电容器每组容量不一样时,例如有四组电容,电容量分别为1,2,4,8kvar,则每次投切操作时,按容量从小到大的顺序操作。只要最小一组容量的电容能够投切,则总是对该组进行操作。以此类推,顺序操作,这样的结果是最小一组电容器投切最频繁,但是补偿精度可以得到提高,如以上例子,则可补偿到无功功率在1kvar左右。

依据国家有关标准,电容器从电网中退出运行后,必须有大于5min的放电时间,才能再次投入运行。所以,控制器再发出投入指令时还必须保证该电容器的放电时间。又由于电网中无功功率的波动也挺大,因此,在检测到需要动作的信号后,最好再延迟一段时间(20~60s)后再发执行指令。

6投切电容器的执行机构

一般电容器的投切执行机构为单相或三相接触器,考虑到电网的无功功率不平衡,我们采用的是分相补偿。利用不对称的电容器投切,使得电网的无功功率得到大致的平衡。所以在这里讨论的只是单相投切。

我们采用无触点的固态继电器,因为它可以做到在电压过零时投入,在电流过零时切出,从而使电容器投切的过渡震荡过程几乎没有。但是由于固态继电器的容量裕度不大以及固态继电器两端的压降较大,会产生较大的热量,增加本身的功耗。

最后我们采用了固态继电器和交流接触器复用,固态继电器执行电容器的投切过程,而常规的负载电流则只通过接触器的机械触点,增加了运行的可靠性,同时也增加了些成本。

7运行状态及各种参数的记录

记录的数据有每天整点时的三相电压值、电流值及有功、无功功率及功率因数、各组电容器的投切状态。另外,还记录了一部分的统计数据,包括电压的合格率统计,电压、电流、功率的最大值和最小值及发生时间,以及每天的有功电量和无功电量及各组电容器的投切时间。

记录统计数据可以通过232通讯口和计算机或掌上电脑直接连接下载。也可通过无线收发机进行无线下载,提供了较远距离的操作便利。

基于上述的设计思想,我们研制了JXDX1-60低压无功补偿装置,通过了全国无功补偿检测中心的型式试验,投入了试运行。运行状态可靠,效果明显,达到了设计要求。

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