In het laagspanningsstroomdistributiegedeelte zijn er kasten voor inkomende lijnen, kasten voor uitgaande lijnen en uiteraard kasten voor condensatorcompensatie. Dus wat is de rol van condensatorcompensatiekasten? Zoals de naam al aangeeft, spelen ze de rol van condensatorcompensatie. Laten we eerst eens kijken naar het principe van condensatorcompensatie. Bij het compenseren zijn de condensator en de belasting parallel geschakeld. De condensator is als een batterijbank. Wanneer de belasting toeneemt, als gevolg van de interne weerstand van de voeding, zal de uitgangsspanning van de voeding dalen omdat beide uiteinden van de condensator de oorspronkelijke spanning moeten behouden, dat wil zeggen dat een deel van de batterij in de condensator naar buiten stroomt, wat vertraagt de neerwaartse trend van de spanning. Dit is het principe van condensatorcompensatie.
afbeelding
1. Compensatieprincipe van vermogenscondensator
In principe is een condensator gelijk aan een generator die capacitieve reactieve stroom genereert. Het principe van blindvermogencompensatie is om een apparaat met een capacitieve vermogensbelasting en een inductieve vermogensbelasting parallel aan te sluiten op dezelfde condensator, en de energie wordt omgezet tussen de twee belastingen. Op deze manier wordt de belasting van de transformatoren en transmissielijnen in het elektriciteitsnet verminderd, waardoor de actieve outputcapaciteit toeneemt. Onder de voorwaarde dat een bepaald actief vermogen wordt afgegeven, wordt het verlies van het voedingssysteem verminderd. Ter vergelijking: condensatoren zijn de gemakkelijkste en meest economische manier om de belasting van transformatoren, voedingssystemen en industriële distributie te verminderen. Daarom is het absoluut noodzakelijk dat condensatoren worden gebruikt als compensatie voor reactief vermogen in energiesystemen. Momenteel is het heel gebruikelijk om parallelle condensatoren te gebruiken als apparaten voor reactief vermogencompensatie.
2. Kenmerken van vermogenscondensatorcompensatie
voordeel
Het reactieve vermogenscompensatieapparaat met vermogenscondensator heeft de kenmerken van eenvoudige installatie en handige installatielocatie; klein verlies aan actief vermogen (slechts ongeveer 0,4% van de nominale capaciteit); korte bouwperiode; kleine investering; geen roterende onderdelen, eenvoudige bediening en onderhoud; als individuele condensatorbanken beschadigd zijn, heeft dit geen invloed op de werking van de gehele condensatorbank en andere voordelen.
Tekortkoming
De nadelen van het reactieve vermogenscompensatieapparaat met een vermogenscondensator zijn: het kan alleen stapsgewijze aanpassing uitvoeren, maar geen soepele aanpassing; slechte ventilatie, zodra de bedrijfstemperatuur van de condensator hoger is dan 70 graden, is deze gevoelig voor uitzetting en explosie; slechte spanningskarakteristieken, slechte kortsluitstabiliteit, er is een restlading na verwijdering; de nauwkeurigheid van de reactieve vermogenscompensatie is laag en beïnvloedt gemakkelijk het compensatie-effect; het bedieningsbeheer van de compensatiecondensator is moeilijk en de kwestie van de veilige werking van de condensator wordt niet serieus genomen, enz.
3. Compensatiemethode voor reactief vermogen
Compensatie van hogedrukverspreiding
Hoogspanningsdispersiecompensatie is eigenlijk een reactieve vermogenscompensatiecondensator die aan de hoogspanningszijde van een enkele transformator is geïnstalleerd om de kwaliteit van de voedingsspanning te verbeteren. Het wordt voornamelijk gebruikt in de stedelijke hoogspanningsdistributie.
Gecentraliseerde compensatie voor hoogspanning
Gecentraliseerde hoogspanningscompensatie verwijst naar de compensatiemethode waarbij condensatoren worden geïnstalleerd op de 6 kV ~ 10 kV hoogspanningsbus in het onderstation of het step-down onderstation van de gebruiker; De condensator kan ook worden geïnstalleerd op de laagspanningsbus in de hoofdverdeelruimte van de gebruiker, wat geschikt is voor toepassingen waarbij de belasting geconcentreerd is en weg van de distributiebus. Wanneer de gebruiker zelf een bepaalde hoogspanningsbelasting heeft op een nabijgelegen plaats met een grote compensatiecapaciteit, kan deze het reactieve stroomverbruik van het energiesysteem verminderen en een bepaalde compensatierol spelen. De voordelen zijn dat het automatisch schakelen eenvoudig is te implementeren, de arbeidsfactor van de gebruiker redelijk kan verbeteren, een hoge bezettingsgraad heeft, minder investeringen kost, gemakkelijk te onderhouden is en gemakkelijk aan te passen is om overcompensatie te voorkomen en de spanningskwaliteit te verbeteren. Het economische voordeel van deze compensatiemethode is echter gering.
Compensatie van lage drukverspreiding
Laagspanningsdispersiecompensatie is gebaseerd op de vereisten voor reactief vermogen van individuele elektrische apparatuur. Enkele of meerdere laagspanningscondensatorbanken worden verspreid in de buurt van de elektrische apparatuur geïnstalleerd om het reactieve vermogen van alle hoog- en laagspanningslijnen en transformatoren vóór de installatielocatie te compenseren. stroom. Het voordeel is dat wanneer de elektrische apparatuur in werking is, blindvermogencompensatie wordt ingevoerd, en wanneer de elektrische apparatuur buiten dienst is, de compensatieapparatuur ook wordt teruggetrokken, wat de blindvermogenstroom in het distributienetwerk en de transformatoren kan verminderen, waardoor het verminderen van actieve vermogensverliezen; het kan de draaddoorsnede van de lijn en de transformatorcapaciteit verminderen, een kleine voetafdruk. De nadelen zijn een lage bezettingsgraad en grote investeringen. Het is niet geschikt voor motoren met variabele snelheid, voorwaartse en achterwaartse werking, kruip-, afslag- en achteruitremmotoren.
Gecentraliseerde compensatie bij lage spanning
Gecentraliseerde laagspanningscompensatie heeft betrekking op het aansluiten van laagspanningscondensatoren op de laagspanningsbuszijde van de distributietransformator via een laagspanningsschakelaar, waarbij het schakelapparaat voor reactief vermogen wordt gebruikt als besturings- en beveiligingsapparaat, en het schakelen rechtstreeks wordt geregeld. de condensatoren volgens het reactieve vermogen op de laagspanningsbus. Het schakelen van condensatoren wordt als een hele groep uitgevoerd en kan niet soepel worden aangepast. Voordelen van laagspanningscompensatie: eenvoudige bedrading, kleine bedienings- en onderhoudswerklast, reactief vermogen lokaal balanceren, waardoor het gebruik van distributietransformatoren wordt verbeterd, netwerkverliezen worden verminderd en zeer economisch is. Het is een van de meest gebruikte methoden voor blindvermogencompensatie. .
4. Berekening van de condensatorcompensatiecapaciteit
De capaciteit voor blindvermogencompensatie moet worden bepaald volgens de blindvermogencurve of de berekeningsmethode voor blindvermogencompensatie. De berekeningsformule is als volgt:
QC=p(tgφ1-tgφ2) of QC=pqc(1)
In de formule:
Qc: capaciteit van de compensatiecondensator;
P: actief vermogen laden;
COSφ1: Arbeidsfactor voor compensatievoorspanning;
COSφ2: belastingsfactor na compensatie;
qc: compensatiepercentage reactief vermogen, kvar/kw.
5. Veilige werking van vermogenscondensatoren
1. Toegestane bedrijfsstroom
Tijdens normaal bedrijf moet de condensator werken op de nominale stroom, de maximale bedrijfsstroom mag niet groter zijn dan 1,3 keer de nominale stroom en het driefasige stroomverschil mag niet groter zijn dan 5%.
2. Toegestane bedrijfsspanning
Condensatoren zijn erg gevoelig voor spanning, omdat het verlies van de condensator evenredig is met het kwadraat van de spanning. Overspanning zal een ernstige verhitting van de condensator veroorzaken, en de isolatie van de condensator zal de veroudering versnellen, de levensduur ervan verkorten en zelfs een elektrische storing veroorzaken. Daarom moet het condensatorapparaat werken op de nominale spanning, die over het algemeen niet hoger mag zijn dan 1,05 maal de nominale spanning, en de maximale bedrijfsspanning mag niet hoger zijn dan 1,1 maal de nominale spanning. Wanneer de rail 1,1 keer de nominale spanning overschrijdt, moeten er koelmaatregelen worden genomen.
3. Harmonisch probleem
Omdat het condensatorcircuit een LC-circuit is, is het gemakkelijk om te resoneren met bepaalde harmonischen, die gemakkelijk harmonischen van hoge orde kunnen veroorzaken, waardoor de stroom en spanning toenemen. Bovendien is deze harmonische stroom zeer schadelijk voor condensatoren en kan gemakkelijk condensatordoorslag veroorzaken en fase-naar-fase kortsluiting veroorzaken. Daarom kan, wanneer de condensator normaal werkt, een reactor met de juiste inductantiewaarde in serie met de condensator worden aangesloten om de harmonische stroom indien nodig te beperken.
4. Problemen met relaisbescherming
Relaisbeveiliging wordt voornamelijk gerealiseerd door complete sets relaisbeveiligingsapparaten. Momenteel is de relaisbeveiligingstechnologie die door verschillende bekende binnenlandse elektrische fabrikanten wordt geproduceerd, zeer volwassen, veilig, stabiel en krachtig. Relaisbeveiligingsapparaten kunnen defecte condensatoren effectief verwijderen en zijn een belangrijk middel om een veilige en stabiele werking van energiesystemen te garanderen. De belangrijkste beschermingsmaatregelen voor condensatorrelais omvatten: ① drietraps overstroombeveiliging; ② overspanningsbeveiliging ingesteld om condensatorschade veroorzaakt door stabiele overspanning van het systeem te voorkomen; ③ om overspanning te voorkomen die wordt veroorzaakt door het onmiddellijk opnieuw sluiten van condensatoren, veroorzaakt door een korte uitschakeling van de systeemvoeding. Laagspanningsbeveiliging ingesteld vanwege spanningsschade; ④ Ongebalanceerde spanningsbeveiliging, ongebalanceerde stroombeveiliging of driefasige verschilspanningsbeveiliging geconfigureerd om de interne doorslagfout van de condensatoren in de condensatorbank weer te geven.
5. Sluitingsprobleem
Het is verboden voor condensatorbanken om opnieuw te sluiten wanneer ze zijn opgeladen. De belangrijkste reden is dat het een bepaalde hoeveelheid tijd kost om de condensator te ontladen. Wanneer de schakelaar van de condensatorbank uitschakelt en deze onmiddellijk opnieuw wordt gesloten, heeft de condensator geen tijd om te ontladen. Er kunnen ladingen achterblijven met de tegengestelde polariteit van de hersluitspanning in de condensator, wat het sluiten zal veroorzaken. Er wordt onmiddellijk een grote stootstroom gegenereerd, waardoor de condensatormantel uitzet, brandstof spuit of zelfs explodeert. Wanneer de condensatorbank weer wordt gesloten, moet dit daarom 3 minuten nadat de stroomonderbreker is losgekoppeld, worden gedaan. Daarom mogen condensatoren niet worden uitgerust met automatische hersluitinrichtingen, maar moeten ze in plaats daarvan worden uitgerust met drukvrije automatische uitschakelinrichtingen.
Sommige eindstations zijn vaak uitgerust met automatische back-upstroomschakelapparatuur. Het apparaat onderbreekt de defecte stroomvoorziening en schakelt vervolgens na een korte vertraging de back-upstroomvoorziening in. Als de condensatorbank tijdens dit proces een zelfschakelende laagspanningsfunctie heeft, zal de condensatorbank binnen korte tijd worden ingeschakeld. Als deze binnen een bepaalde periode weer wordt gesloten, treedt bovengenoemde storing op. Daarom verdienen de schakelproblemen van systemen en condensatorbanken die zijn uitgerust met automatische back-upstroomschakelapparaten de volledige aandacht.
6. Toegestane bedrijfstemperatuur
Wanneer de condensator normaal werkt, is de nominale omgevingstemperatuur eromheen doorgaans 40 graden ~ -25 graden; de temperatuur van het interne medium moet lager zijn dan 65 graden, en het maximum mag niet hoger zijn dan 70 graden, anders zal dit thermische afbraak of uitpuilen veroorzaken. De temperatuur van de condensatorbehuizing ligt tussen de mediumtemperatuur en de omgevingstemperatuur en mag niet hoger zijn dan 55 graden. Daarom moet de condensatorruimte goed geventileerd worden om ervoor te zorgen dat de bedrijfstemperatuur de toegestane waarde niet overschrijdt.
7. Probleem met afvoergeluid tijdens bedrijf
Condensatoren maken over het algemeen geen geluid als ze in werking zijn, maar in sommige gevallen kunnen ze ook het probleem hebben van ontladingsgeluiden als ze in werking zijn. Als de behuizing van een condensator bijvoorbeeld te lang in de open lucht blijft staan, kan er, zodra regenwater tussen de twee behuizingen binnendringt en er spanning wordt aangelegd, een ontladingsgeluid optreden; als er een tekort aan olie in de condensator is, zal het onderste uiteinde van de behuizing gemakkelijk worden blootgesteld aan olie. oppervlak, dan kan er een ontladingsgeluid worden uitgezonden; als er in de condensator wordt gesoldeerd of gedesoldeerd, zal er een flashover-ontlading in de olie optreden; wanneer de kern van de condensator slecht contact maakt met de schaal, zal er een zwevende spanning verschijnen, waardoor een ontladingsgeluid ontstaat. .
Zodra de bovenstaande ontladingsgeluidsomstandigheden zich voordoen, moet elke situatie worden aangepakt, dat wil zeggen dat de behandelingsmethoden als volgt zijn: stop de condensator en ontlaad hem, verwijder de buitenbehuizing, droog hem en installeer hem opnieuw; voeg dezelfde specificaties toe Condensatorolie; als het ontladingsgeluid niet stopt, moet het worden gedemonteerd en gerepareerd; de condensator moet buiten dienst zijn en ontladen, zodat de kern en de schaal goed contact maken.
8. Explosieprobleem
Tijdens de werking van de condensator, als er sprake is van defect aan de interne componenten van de condensator, schade aan de isolatie van de condensatorbehuizing, slechte afdichting en olielekkage, uitpuilende en interne dissociatie, uitpuilende en interne dissociatie, geladen sluiting of te hoge temperatuur, en slechte ventilatie, de bedrijfsspanning is te hoog, de harmonische componenten zijn te groot, de bedrijfsoverspanning enz. kan schade aan de condensator en een explosie veroorzaken. Om ongevallen met condensatorexplosies te voorkomen, kan onder normale omstandigheden 1,5 tot 2 keer de hoeveelheid stroom die door elke groep fasecondensatoren gaat, worden uitgerust met een snelle zekering. Als de condensator defect is, zal de snelzekering smelten en afslaan. voeding om de condensatoren te beschermen tegen het blijven genereren van warmte; installeer een ampèremeter op elke fase van de compensatiekast om ervoor te zorgen dat het stroomverschil tussen elke fase niet groter is dan ±5%. Als er een onbalans wordt geconstateerd, beëindig dan onmiddellijk het bedrijf en controleer de condensatoren; bewaak de temperatuurstijging van de condensatoren; versterk de monitoring. Inspecteer de condensatorbank om olielekkage en uitpuilen van de condensator te voorkomen om explosie te voorkomen.
