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无功补偿装置可靠性分析

 发布时间:2019-03-25

从技能原理上讲无功补偿设备是在电网中呈理性或容性的元件,因为现在我国中低压电网以架空线路为主且基本上带理性负载,所以系统所选用的无功补偿设备大都呈容性,也便是说它是由电容器和相应的附属设施组成的。


  因为负荷大都集中在配电网络,所以多年来用于无功补偿的电容器组基本上设备在电网的中压侧和低压侧,包含35kV、10kV和0.4kV几个电压等级。从运转需求上说,无功补偿设备由电容器组、投切元件、检测及维护元件组成。


  早在20世纪70年代,徐州区域就要求用户就地设备400V低压补偿设备,并在变电站设备了10kV的电容器补偿设备。其时的低压无功补偿设备主动化程度较低,大都电容器组是经过空气开关由人工进行投切的,维护办法简单粗糙,当电容器组呈现整组毛病时才干由空气开关的热偶元件启动空气开关跳闸,切除毛病。低压电容器的质量也不行牢靠,密封办法不良,经常有电解液走漏的现象呈现。其时在变电站设备的10kV电容器组是由单台电容器组合而成的,或接成三角形或接成星形,体积较大,一般要缔造电容器室用来设备;电容器的制造质量不高,绝缘材料由纸和氯化联苯浸剂组成,纸层均匀度不好,易构成局部击穿,氯化联苯有毒,对人体和环境均有影响;设备的投切靠油断路器完结,动作次数受限制,不能做到频频投切;维护部分由电磁式继电器和单台熔丝组成,电磁式继电器无法完成过零投切,熔丝的维护特性不好。


  可见,旧式无功补偿设备技能功用不好,首要表现为主动化程度偏低和牢靠性不高,不能在电网中长期安全牢靠运转,运转寿数往往只要二三年。而补偿设备技能功用好坏是决议其是否能被遍及运用的要害。


  众所周知,无功功率与电压是电力系统运转办理中的重要技能标准,无功功率的调理既影响到电网的损耗,也影响到电网的电压乃至电网的安全运转。电网无功功率的调理是靠无功补偿设备来完成的,因此,无功补偿设备是否牢靠,技能条件是否能满意电网的要求,技能参数是否能满意运转环境的要求等十分值得剖析和探讨。


  跟着电网的不断开展,对电能质量和节能降耗的要求越来越高,无功补偿设备在电网中的地位越来越重要,因此进步无功补偿设备的技能功用成为迫待处理的问题。几十年来相关制造厂家和电网有关部门为此作了很多工作,近年来无功补偿设备的技能功用已有了大幅度进步。


  2.1 无功补偿设备的主动化水平


  早期的无功补偿电容器主动化程度偏低,不能对电网运转参数的变化进行判别,需求运转人员在运转过程中进行投切操作。当网络变化频次高时操作较频频,运转人员会感到费劲,增加了工作量。跟着计算机技能的飞速开展,现在的无功补偿设备成功地选用了微机模块进行设备的运转办理,主动化程度比较高,能及时判别电网参数的变化,进行合理的主动投切,不会增加运转人员的工作量,主动化水平已到达电网运转的要求。


  2.2无功补偿设备的牢靠性


  早期无功补偿设备的技能功用与牢靠性不能满意运转要求,现在的产品已做了许多改善和进步,从产品的运转状况能够反映出这个问题,现在徐州区域许多2000年投运的产品还在安全运转,运转寿数已超越8年。


  无功补偿设备的运转牢靠性也是制造厂家比较重视的问题,现在的无功补偿设备采取了不少技能办法进行了完善,现以10kV和400V无功补偿设备为例,从以下三个要素着手剖析。


  2.2.1


  2.2.3电能质量反常的影响


  关于电能质量反常如过电压、谐波、电压闪变、波形的畸变等搅扰要素,现在的产品也采取了维护办法,如基本上都设备了监测设备,可对这些要素进行监测;采取了过电压维护办法和抑制谐波、闪变、波形畸变的办法。只是因为电子电路元件抗过电压及电压突变才能差些,所以在电子电路的电源端、信号输入输出端要采取维护和阻隔办法,建议制造厂和有关用户注意。


  3 小结


  综上所述,跟着技能水平的不断进步,无功补偿设备的技能功用得以不断完善,原设备存在的问题基本上得到处理。客观上说,主动化功用已健全,乃至可到达智能化的要求,不会在运转中给工作人员带来操作上的麻烦。对牢靠性问题,设备自身也有大幅度进步,如电容器制造工艺的改善、投切开关的技能更新等。但有些问题还需进一步改善,如设备电子电路元件的牢靠性是较要害的环节,影响它的要素较多,有技能功用上的,也有技能办法上的,乃至有经济上的(如价格)。希望制造厂选用技能参数好的元件进行拼装,采取完善的技能办法加以维护,并对产品做严格的老化试验,在价格相对合理的状况下挑选诺言好的产品,以进一步确保设备的牢靠性。


  工作环境的影响


  这里首要指温度、湿度、雨水、灰尘、小动物等外界要素的影响。无功补偿设备的设备方式大体有3种,即配电房内的补偿柜、箱式变的补偿设备、线路共用配变的柱上补偿箱。其中前两者能够看作户内设备方式,共用配变的柱上补偿箱则属于野外设备方式,其工作环境最为恶劣。


  野外设备的设备箱体直接与外界空气环境触摸,隔热作用差,箱体内温度变化剧烈,易呈现凝露现象,易受外界温度、湿度、雨水、灰尘、小动物的搅扰,这些要素都影响到设备的牢靠性和寿数。


  a.温度。近年来厂方供给的产品技能参数中,环境温度的表述有所不同,有40℃、55℃、60℃、65℃等。笔者在夏日最酷热时从前做过温度测试实验:在晴天气温为37℃时,对柱上补偿箱测温,箱体金属壳体温度可达59℃,箱体内空气温度可达45℃,箱体内固定件温度可达48℃。显然环境温度参数为40℃的设备不能满意要求,环境温度为55℃的设备裕度不行。因为设备中受温度影响最活络的元件是电子电路元器材,而作为工业用的电子器材工作温度一般为25~75℃,所以在充分考虑环境温度并留有必定裕度的准则下,设备温度参数以60℃及以上较适宜。


  b.湿度。在近年来厂方供给的产品技能参数中,相对湿度的表述也有不同,有的表述为“在温度20℃时相对湿度不超越50%,在温度40℃时相对湿度不超越90%”,有的表述为“在温度40℃时相对湿度不超越90%”,有的表述为“相对湿度不超越80%”。根据柱上补偿设备作为野外设备的状况,以上相对湿度的要求都偏低,尤其是在苏南区域,夏日梅雨季节湿度很大,所以相对湿度的参数应为95%较适宜。


  c.防雨、防尘和防凝露。防雨、防尘和防凝露功用的好坏与箱体的结构与密封状况有关。从原理上讲,处理防雨防尘的办法和处理防凝露的办法是有矛盾的。在相对状况下,密封办法越好则防雨防尘作用越好,而防箱体内部凝露的作用则越差,这是因为:在不是绝对密封的状况下,因为箱体的呼吸不畅,在温湿度变化大时,箱体内部的湿润空气不能对流,易在箱体内部凝露。所以在设备箱体的制造方面也应有较高的技能要求,要恰当地掌握好防雨防尘和防凝露之间的关系,合理地进步箱体的防护等级标准,使这两个问题都能得到妥善处理。


  2.2.2设备自身元器材的牢靠性


  构成新式无功补偿设备的首要元件有:主体元件(电力电容器)、操控维护检测元件(CPU微机操控器及电子电路元件)、投切元件(开关等电工元件)3个部分。


  a.电力电容器。近年来制造厂家在产品原料和出产工艺上都做了显着的改善,如10kV电力电容器以全膜或膜纸介质代替了曩昔的纸介质,以去毒化十二烷基苯代替了曩昔的氯化联苯,选用了抽真空密封的工艺技能等,使电力电容器的质量和寿数有了大幅度的进步。别的还采取了集合式拼装方式,可在室外设备运用,节约了占地面积,节省了出资。400V电容器也采取了抽真空密封工艺,并出产出自愈式金属化薄膜电容器等产品来进步其牢靠性。但因为产品自身的性质和结构上的原因(如电容器在绝缘结构上要构成分层绝缘),它在绝缘方面的牢靠性不能与开关、绝缘支柱等元件相比,在运转时操作不当会在电容器中发生涌流,从而对电容器发生不良影响。


  b.微机操控元件及电子电路元件。跟着电子技能的飞跃开展,这些元件已有较高的牢靠性及较长的寿数。根据运用环境的不同,这些元件的技能等级有显着的差异,大致可分为军用、工业用、民用及普通4个等级。无功补偿设备应选用工业用的电子电路元件。在电子电路元件中集成电路及其他半导体器材和电容器是影响牢靠性的要害器材,选用时更要注意其级别。耐受电压参数和工作温度参数关于牢靠性而言也比较重要,在具体挑选时应注意留有余地,耐受电压参数要进步一个层次选用,工作温度参数要充分考虑环境温度的影响。


  c.开关等电工元件。跟着制造工艺水平的大幅度进步和国家强制性质量认证系统的施行,400V无功补偿设备的电工元件的牢靠性已能得到确保,选用时要选经国家3C认证的产品。


  在10kV无功补偿设备中,以前的产品是用油断路器来投切电容器的,不能满意频频投切的需求。跟着高压开关无油化技能的开展,10kV油断路器已被真空断路器和SF6断路器代替。这两种断路器的电气寿数和机械寿数长,都能够满意频频投切的要求。但真空断路器在灭弧原理上会呈现截流过电压的状况,影响电容器的绝缘寿数,所以以选用SF6断路器为宜。


  无论是10kV的无功补偿设备仍是400V的无功补偿设备,在投切电容器时都可能呈现涌流现象,这对电容器来说是不利的。现在的技能已经能处理这个问题,即使用微机操控设备对电压和电流波形进行剖析,完成“过零投切”,也便是当电压过零点时投入电容器组,当电流过零点时切除电容器组。挑选无功补偿设备时,要注意对这项技能功用的挑选。

保定市北电电气科技有限公司从事电力系统研发、生产、和销售。主要产品有无功补偿设备,无功补偿模块,高低压无功补偿,谐波治理设备,滤波补偿装置,柱上无功补偿等。是专业的智能无功补偿厂家,想要订购10kv无功补偿或者中频炉谐波治理的,价格优惠,欢迎来电咨询。