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低压智能电力电容器实用技术要点分析

​丁雪灵1 徐肃海2 李成仁3

1.德力西电气有限公司,浙江省温州市,325000;2.浙江饶电电气有限公司,浙江省温州市,325000;3.浙江奥捷汽车零部件有限公司,浙江省温州市,325000

摘要: 随着电力系统的不断发展,低压智能电力电容器作为一种重要的无功补偿设备,在提高电能质量、降低线损等方面发挥着越来越重要的作用,确保了低压电网的安全稳定运行。本文通过对低压智能电力电容器实用技术要点的分析,为相关领域的研究者和实践者提供参考。
关键词: 低压电网;智能电力电容器;实用技术
DOI:10.12721/ccn.2024.159845
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低压智能电力电容器是一种用于提高电力系统功率因数、降低线损的设备。它的主要作用是通过补偿无功功率,提高电网的电能质量,从而改善用电设备的运行效率。在当前电力需求不断增长、能源消耗日益严重的情况下,低压智能电力电容器的重要性日益凸显。

1、低压智能电力电容器的重要作用

低压智能电力电容器在低压电网中具有重要的作用。首先,它对于用电质量具有优化的作用。低压智能电力电容器通过自动补偿,能够进一步提高低压无功补偿的效率,有利于提高功率因数,减少线路损失,达到优化用电质量的效果。这有助于提高用电设备的利用率,并减少电费支出。其次,能够改善电压质量,提升节能效果。低压智能电力电容器能够提供无功支持,这有助于增强电网的电压承受能力,从而改善整个低压电网的电压质量。通过持续、有效的无功补偿,可以降低电流传输的损耗,进一步提升节能效果。另外,还可以提高用电设备的功率,并且确保用电的安全。通过智能调节电力电容的容量,低压智能电力电容器可以有效地提高用电设备的功率,使其工作更加高效低压智能电力电容器能够实时监控电网的运行状态,对异常情况进行智能调节,从而提升整个低压电网的稳定性和安全性。

2、低压智能电力电容器的功能

低压智能电力电容器是一种用于降低配电系统中的无功损耗和提高功率因数的电力设备。它是一种节能产品,可以与配电系统中的现有设备兼容,如断路器、熔断器、变压器等。低压智能电力电容器实际上就是微型化低压智能无功补偿与调谐滤波装置。它主要包括了控制器,滤波器,电抗器,电流互感器,热继电器,熔断器及避雷器等等。涉及到了网络技术,电气制造技术,传感器技术以及微电子元件技术等多个方面。在低压电网中,其安装的位置在低压的进线柜的进线端,一般需要三个,与二次线相连。

2.1.智能网络控制

低压智能电力电容器的智能网络控制包括了以下几个方面:

远程监控:通过通信网络,实现对电容器的远程监控,包括电容器的运行状态、电流、电压、功率因数等参数的实时监测。

自动投切:根据系统需求,智能网络控制型电力电容器可以实现自动投切,根据电网负荷的变化,自动调整电容器的投入和切除,以保证电网的稳定运行。

智能控制策略:根据不同的用电场景,可以设置不同的智能控制策略,如尖峰负荷控制、电压调节控制等,以提高电力系统的运行效率。

保护功能:低压智能电力电容器具有过压、欠压、断路等保护功能,可以有效地保护电容器免受损坏。

数据分析与优化:通过网络控制系统,可以对电力电容器的运行数据进行收集、分析和优化,以提高电力电容器的运行效果,同时为电力系统的优化提供数据支持。

2.2.电容器的快速投切

智能电力电容器通过动作开关,与专用的快速控制器适配,实现了快速投切,电容器的功能。他的动作开关是采用无触点过零投切。把动作的时间缩短到了一秒,可以极大的降低电损。

2.3.测量功能

电流和电压的测量:可以实时监测线路中的电流和电压,帮助用户了解电容器的运行状态。能够对各台电容器三相电流进行测量。

功率因数的测量:可以测量电路中的功率因数,从而了解负载的用电情况。能够对CT相位与变比进行测量以及校正。

温度和湿度测量:可以监测工作环境的温度和湿度,以确保电容器的正常运行。

2.4.通信以及显示信号功能

智能电力电容器能够把欠电压的状态过电压以及头切状态等等进行具体的显示,同时,还具有自诊断故障类以及保护动作灯光信号。另外,电容器的顶盖上设置有一个液晶显示屏,在显示屏上能够显示各种参数,例如头切状态系统,电压电流,有功功率以及无功功率,功率因数温度等等?电容器还能够对大量的数据进行收集,对数据进行上传,同时,还能够与监控终端相连,两者间进行信息的交换。

2.5.故障自诊断

故障的自诊断是智能电力电容器的重要功能之一,他的控制元件能够进行自行的诊断,针对于各项运动参数进行监测,如果发生故障,整体会进行快速的响应,并且退出运行,并进行提示。

2.6.滤波功能

低压智能电力电容器能够减少电源浪涌电压以及谐波的污染,电源浪涌电压具有对抗作用,可以有效防止浪涌电压干扰电器的正常使用,避免电器被烧坏。同时,它还可以对抗电网中的谐波,避免谐波污染影响电气设备的性能。低压智能电力电容器对工频电流有抵制作用,可以降低工频电流对电气设备的危害,从而提高电气设备的耐压强度。此外,它还可以起到无功补偿的作用,将功率因数提高到0.95以上。可以消除电网中的各种干扰信号,提高电网的纯净度,从而保证电气设备的正常运行。

3、实际案例实用技术分析

在进行低压智能电力电容器使用之前,一定要做好相关的用电调查以及摸底工作,从而选择适当的低压智能电力电容器。例如某用户是高供高计的用户其供电电压是十kv,其主要的设备包括了起重机,压缩机,锻造机以及各种冲床,最初采用的是普通油浸式补偿电容器,配备无功补偿装置,投机方式采用交流接触器,并没有调谐滤波的措施,因此,电容器会经常的被烧断,容量衰减等问题,同时,功率因数较低导致电要缴纳需率因数调整电费电,因此,增加了企业的生产成本

3.1.用电系统功率因数的测量

首先要对企业的用电情况进行实际的调查,分析企业用电电能损耗大的原因,并且将无功补偿装置进行投入,然后对系统的功率因数进行测量。经过实际的测量,我们得到该公司的平均功率因数为0.845,而按照相关的要求和规定,功率因数必须在0.90以上,由于不达标进行相应的电费调整,其用电要比正常的用电高出万元以上。

3.2.高次谐波的测量

在现场对该公司的主变压器以及母线的谐波数据进行测量,经过测量对比,我们发现在其中的五次,七次以及11次激波中系统的谐波,为最高峰,参照《电能质量公用电网谐波》的规定,电压以及电流谐波都存在着严重超标的现象,这也是造成电容器等元器件经常会被损坏的原因。

3.3.改造方案的分析

通过对用户用电实际情况的调查,我们得知原有的补偿功能,由于不具备滤波功能以及快速投切的功能,因此,在冲床锻造机等设备上并不适用,因此,应当对原有的装置进行淘汰,并将其更换为智能电力电容器。在方案制定过程中应当注意:根据配电回路的具体负载和功率因素进行计算,选择合适的智能电力电容器。智能电力电容器应安装在配电箱内,并在安装过程中检查配电箱、电容器等电气元件的完好性,确保接线正确牢固。

有功负荷为890KW,功率因数达到了0.98,根据公式计算所需补偿的无用功率为370Kvarv。补偿容量590KvaV,总计为960Kvar,根据计算结果,对低压智能调谐滤波,电力电容器进行选用,选用单组40Kvar,24即可满足要求。

结束语:

低压智能电力电容器作为一种重要的无功补偿设备,在提高电能质量、降低线损等方面发挥着越来越重要的作用。未来,随着电力系统的不断发展,低压智能电力电容器将会得到更广泛的应用,其技术也将不断得到完善和发展。

参考文献:

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[2]陈元招. 零投切开关的智能低压电力电容器设计 [J]. 低压电器, 2010, (10): 16-20. DOI:10.16628/j.cnki.2095-8188.2010.10.007.