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无功补偿用电容器的特点是耐过电压能力差,耐电流能力强。电力电容器有的用于无功功率补偿,有的用于滤波,或滤波兼顾补偿,用于滤波的电容器,要求通过额定电流的倍数大的电容器,要求耐谐波能力强。补偿电容器国家规定要求应通过1.3倍额定电流,考虑到运行在1.1倍额定电压下应能够长期工作,因此,电容器应当在:1.3×1.1=1.43倍额定电流下长期运行,国家对电容器产品规范要求:容量100kvar的电容器,允许10%的正误差。
如果考虑电容器有10%的正误差,这样有的电容器可以在1.43×1.1=1.57倍额定电流下长期工作。目前电容器生产厂家的自愈式无功补偿电容器一般在1.8倍额定电流下可长期运行,而滤波用的熔断器能够通过2.2-2.5倍的额定电流。当然允许超过额定电流倍数越大,其价格越高,但耐谐波的能力更强。
在工程电气设计中,设计人员常常只注明电容器名牌额定电压,额定容量,但忽略了电容器允许通过最大电流的能力。另外,设计人员经常不对补偿电容器回路进行负荷计算,求得实际补偿容量及回路电流。回路串入电抗器后,电容器承受的实际电压不是系统额定电压了,所选择的电容器额定电压也不可能与系统电压一致,这样实际补偿容量也不是电容器铭牌标注的容量了,因此设计人员要计算串入电抗器后实际补偿容量,是否达到无功补偿量的要求。
如果系统谐波严重,又没有安装滤波装置,建议采用通流大的滤波用电容器,例如可选择通过额定电2-2.5倍的额定电流的电容器,对于无功补偿用电容器,无一例外的选择自愈式电力电容器。
对于单台电动机,如果过补偿,在电源切除而电动机在惯性作用下继续转动时,可能因自激起到发电机的作用而出现过电压,因此补偿电流不应超过电动机励磁电流的0.9倍。
需要指出的是,电容器补偿回路串联电抗器后,电容器端电压比系统额定电压要高了,因此选择电容器的额定电压,要高于系统电压,具体选择电容器的额定电压,要尽量靠近电容器实际承受的电压。
例如,回路串联7%的电抗器后,在400V低压系统中,电容器承受430V电压,建议选择电容器额定电压为480V,而不是525V,这样才能够充分发挥电容器的无功补偿能力,否则,电容器实际补偿无功功率与名牌所标相差太远。
电容器补偿回路串联电抗器后,电容器端电压升高,其升高倍数如下:
无功补偿容量的计算有两种方法:
(1)按照变压器容量进行估算
常规设计为变压器容量的20%~40%,较多采取30%,例如1000KVA变压器补偿300Kvar,1600KVA补偿480Kvar或500Kvar,2000KVA补偿600Kvar 。
(2)通过查“无功补偿容量计算系数表”进行计算
如果有设备负载的详细资料如有功功率(P),负荷情况,运行时的功率因数(cosφ1)和需要补偿的目标功率因数(cosφ2),则可以直接计算该系统实际所需补偿容量。“无功补偿容量计算系数表”如下:
根据上述及个条件,结合您想要实现的目标,就可以通过查表计算出精确的需要补偿的无功容量。
举一个例子来说明:
假设工厂的负荷为500kw,补偿前的功率因数cosφ1=0.5,需要补偿的目标功率因数cosφ2=0.92,那么可以根据上表,查询系数(0.5,0.92)=1.31。所需补偿容量=500×1.31(上表查询得)=655kvar。 |
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