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無功補(bǔ)償裝置運(yùn)行中常見問題及解決方案
廣東通達(dá)電氣整理發(fā)布,轉(zhuǎn)載請注明出處 發(fā)布時(shí)間:2019-07-06無功補(bǔ)償裝置是配電系統(tǒng)中主要設(shè)備之一,其作用表現(xiàn)在提高功率因數(shù),降低功率損耗和電能損耗,改善電壓質(zhì)量減少用戶電費(fèi)支出,所以供電部門和用電單位對無功補(bǔ)償裝置要求都很高。然而無功補(bǔ)償裝置往往在運(yùn)行中會出現(xiàn)較多問題,主要與補(bǔ)償裝置選用電器元件配置是否合理,電器元件使用是否正確,電網(wǎng)中是否存在諧波的干擾以及安裝工藝等諸多因素有關(guān)。
1、控制器問題
補(bǔ)償裝置的電器元件(控制器)常會出現(xiàn)的問題是,補(bǔ)償控制器上cosφ顯示不準(zhǔn)確。
出現(xiàn)這種情況有兩種可能:
(1)補(bǔ)償控制器產(chǎn)生誤動(dòng)誤顯,主要是由于電網(wǎng)中或負(fù)載源產(chǎn)生的諧波所致。相應(yīng)辦法是更換抗諧波型控制器或在配電系統(tǒng)中加裝抗諧波型元件。
(2)補(bǔ)償控制器與取樣電流或電壓有關(guān)。在有負(fù)荷時(shí)正常的情況下投入電容器,功率因數(shù)應(yīng)該從滯后值逐步變大至1.00,如果再投入電容器則功率因數(shù)應(yīng)該為超前,繼續(xù)投入超前值變小為正常;而出現(xiàn):
1)始終只顯示1.00。
2)電網(wǎng)負(fù)荷是滯后狀態(tài),補(bǔ)償器卻始終顯示超前。
3)電網(wǎng)負(fù)荷是滯后狀態(tài),補(bǔ)償器顯示滯后,但投入電容器后,滯后值不是按正常方向變化(增大),反而投入電容越多滯后值越小。
4)電網(wǎng)負(fù)荷是滯后狀態(tài),補(bǔ)償器雖顯示滯后值,但投入電容器后滯后值不變化,滯后值只隨負(fù)荷變化而變化。
上述情況:1)往往是因?yàn)槿与娏鳑]有送入補(bǔ)償器。
2、3)一般情況是因?yàn)槿与娏髋c取樣電壓相位不正確
4)一般情況下是因?yàn)橥肚须娙萜鳟a(chǎn)生的電流沒有經(jīng)過取樣互感器。
補(bǔ)償控制器能夠正常運(yùn)行,必須取樣電流正確,而且負(fù)荷電流與電容器投切產(chǎn)生的電流必須要從取樣互感器上得到反應(yīng)。
2、電容接觸器問題
無功補(bǔ)償裝置在投切過程中,電容接觸器的損壞尤為突出,從主觀上講電容接觸器是易耗品,但從客觀上講也有其他幾個(gè)方面情況造成電容接觸器損壞。
(1)補(bǔ)償控制器設(shè)置的投切時(shí)間太短,二次吸合造成的疊加電壓導(dǎo)致沖擊電流過大而損壞接觸器。
(2)接觸器的損壞與接觸器的正確安裝有一定關(guān)系,特別是接觸器的導(dǎo)線連接部位,一定要接緊不得松動(dòng)并套上絕緣套管。
(3)當(dāng)電路中諧波含量較高時(shí),電壓、電流波形發(fā)生嚴(yán)重畸變,基波電流擴(kuò)大將造成接觸器燒觸頭,相與相或相對地短路,造成接觸器損壞。
(4)當(dāng)電流不平衡的范圍值增大時(shí),長時(shí)間運(yùn)行也將導(dǎo)致接觸器損壞。
(5)接觸器的自身質(zhì)量問題也有很大關(guān)系,目前國內(nèi)電容接觸器生產(chǎn)廠家很多,型號也不少,但生產(chǎn)的材質(zhì)及產(chǎn)品質(zhì)量不近相同。現(xiàn)行的補(bǔ)償要求非常高,在選型時(shí)最好選用抗涌流、抗諧波或承受諧波抗擊的電容接觸器。
3、電容器的問題
電容器在運(yùn)行中的損壞比較突出,如擊穿不能愈合,短路、鼓肚子及運(yùn)行時(shí)間不長容量下降,情況嚴(yán)重的甚至爆炸。而現(xiàn)在的電容器基本上都是自愈式,在正常情況下一旦擊穿會自動(dòng)愈合,若經(jīng)常的擊穿再愈合,周而復(fù)始將使電容器徹底的損壞。
(1)電容器損壞情況
1)由補(bǔ)償控制器質(zhì)量問題引起的誤投誤切,造成電容器損壞。
2)補(bǔ)償時(shí)瞬間投切的涌流非常大,使電容器損壞。
3)三相電流、電壓長時(shí)間不平衡造成電容器損壞。
4)疊加電壓(由于控制器設(shè)置的投切時(shí)間比較短所形成)。
例:每路電容器的容量為30kvar,分8路進(jìn)行補(bǔ)償,總補(bǔ)償容量為240kvar,若投切時(shí)間設(shè)置為5s時(shí),8路全投上間隔時(shí)間不足1分鐘(5s×8路=40s)。而一般情況下電容器在失電1分鐘內(nèi)電壓降至50V,如若頻繁投切便造成了疊加。投切每路電容器順時(shí)次數(shù)實(shí)際電壓應(yīng)為
380V+(≤50V)+(≤50V)+(≤50V)+(≤50V)+......N次
5)諧波對電容器的干擾。
(2)相應(yīng)對策
1)使用質(zhì)量較好的控制器。
2)補(bǔ)償時(shí)瞬間浪涌電流非常大時(shí),建議超過30In以上串接電抗器等電器元件。
3)如發(fā)現(xiàn)缺相或三相電流電壓不平衡要及時(shí)查找原因,及時(shí)解決。
4)控制器的設(shè)置投切時(shí)間不易太短,防止形成疊加電壓。如果實(shí)際補(bǔ)償容量不足或確實(shí)需要頻繁投切的話,應(yīng)增加補(bǔ)償容量或進(jìn)行就地補(bǔ)償和集中補(bǔ)償相結(jié)合的方式。
5)電網(wǎng)中如有諧波干擾,要及時(shí)采取措施,加裝濾波裝置或加裝抗諧波型元件。
4、熔斷器問題
無功補(bǔ)償裝置在補(bǔ)償投切過程中常常會出現(xiàn)熔斷器經(jīng)常熔斷。
(1)原因分析
1)熔斷器熔斷與選型配置的合理性有關(guān)。
2)熔斷器熔斷與計(jì)算實(shí)際投切電流的相應(yīng)倍數(shù)有關(guān)。
3)熔斷器熔斷與補(bǔ)償控制器的投切時(shí)間有關(guān)。
4)熔斷器熔斷與電網(wǎng)系統(tǒng)或負(fù)載設(shè)備產(chǎn)生的諧波有關(guān)。
5)熔斷器熔斷與相數(shù)電流不平衡有關(guān)。
6)熔斷器熔斷與安裝工藝、工作環(huán)境等有關(guān)。
(2)相應(yīng)對策
1)要充分考慮到無功補(bǔ)償裝置的特性,在投切過程中當(dāng)涌流較大時(shí)(一般在15~30In左右)選擇熔芯非常重要,一般選用ɑm型(過載能力強(qiáng))或相同類型的熔芯,而不要選用JL型(過載能力低)或與之同類型的熔心。
2)熔斷器對電容器的保護(hù),計(jì)算實(shí)際投切電流非常重要,但針對無功補(bǔ)償裝置的特性應(yīng)考慮加之保險(xiǎn)系數(shù)電流,通常情況下應(yīng)取實(shí)際投切電流的1.35~2倍。
例:電壓為400V在頻率50Hz三相共補(bǔ)電容容量是20kvar的電路中,求每路實(shí)際投切電流和保險(xiǎn)系數(shù)電流。實(shí)際投切電流應(yīng)為
I1=■×20kvar
I1≈28.87A
取1.4倍的保險(xiǎn)系數(shù)電流應(yīng)為
I2=■×20kvar×1.4
I2≈40.41A
3)熔斷器的熔斷與補(bǔ)償控制器設(shè)置的投切時(shí)間有一定關(guān)系,在電容從網(wǎng)絡(luò)中切除后電容器中電壓隨時(shí)間延長而逐漸衰減。當(dāng)間隔時(shí)間短暫又投入時(shí),殘壓和所加電壓即形成疊加電壓,造成過電壓過電流,長時(shí)間運(yùn)行必將使電容器擊穿或短路,強(qiáng)大的電流使熔斷器熔斷。所以在設(shè)置投切時(shí)間時(shí)切不可太短,一般設(shè)置20~30s為宜。
4)電網(wǎng)中或負(fù)載設(shè)備產(chǎn)生的諧波將改變電源原有的50~60Hz的電壓性質(zhì),當(dāng)諧波含量較高時(shí),由諧波所引起的且放大了的基波電流將使熔斷器熔斷。
5)補(bǔ)償裝置運(yùn)行中三相電流長時(shí)間不平衡,也將造成熔斷器部分熔斷,如發(fā)現(xiàn)三相電流不平衡要及時(shí)查找原因。非三相電流不平衡更換熔芯時(shí),最好同時(shí)更換三相熔芯。如若只更換某一相已熔斷熔芯,那么另外兩相已受損的熔芯再投入運(yùn)行,時(shí)間不長即會熔斷。
6)熔斷器的熔斷與安裝工藝以及使用環(huán)境有一定關(guān)系,特別是使用環(huán)境,有的使用場合溫度非常高,長時(shí)間高達(dá)70C°以上,在這種情況下一定要采取降溫措施。