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并聯電容器在電力系統中的作用

2019年08月09日 14:26 xx 作者: 用戶評論(0

  并聯電容器概念

  并聯電容器,shunt capacitor,原稱移相電容器。主要用于補償電力系統感性負荷的無功功率,以提高功率因數,改善電壓質量,降低線路損耗。單相并聯電容器主要由心子、外殼和出線結構等幾部分組成。用金屬箔(作為極板)與絕緣紙或塑料薄膜疊起來一起卷繞,由若干元件、絕緣件和緊固件經過壓裝而構成電容心子,并浸漬絕緣油。電容極板的引線經串、并聯后引至出線瓷套管下端的出線連接片。電容器的金屬外殼內充以絕緣介質油。

  變電站裝設并聯電容器是改善電壓質量和降低電能損耗的有效措施。電網中的電力負荷如電動機、變壓器等,大部分屬于感性負荷,在運行過程中需向這些設備提供相應的無功功率。在電網中安裝并聯電容器等無功補償設備以后,可以提供感性負載所消耗的無功功率,減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率,由于減少了無功功率在電網中的流動,因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗。

  并聯電容器的連接方法

  并聯電容器的連接通常釆用三角形和星形兩種方式,其中應用最廣泛的是星形。

  1、三角形

  接線的電容器直接承受線間電壓,任何一臺電容器因故障被擊穿時,就形成兩相短路,故障電流很大,如果故障不能迅速切除,故障電流和電弧將使絕緣介質分解產生氣體,使油箱爆炸,并波及鄰近的電容器。

  因此這種接線已經很少在10kV系統中使用,只是在380V配電系統中有少量使用。

  2、星形

  在高壓電力網中,星形接線的電容器組目前在國內外得到廣泛應用。星形接線電容器的極間電壓是電網的相電壓,絕緣承受的電壓較低,電容器的制造設計可以選擇較低的工作場強。

  當電容器組中有一臺電容器因故障擊穿短路時,由于其余兩健全相的阻抗限制,故障電流將減小到一定范圍,并使故障影響減輕。

  并聯電容器在電力系統中的作用

  電壓是衡量電能質量的一個重要指標。電力系統中各種用電設備只有在電壓為額定值時才有最好的技術和經濟指標。但是在電力系統的正常運行中,用電負荷和系統運行方式是經常變化的,由此引起電壓發生變化,不可避免地出現電壓偏移。

  而電力系統的運行電壓水平取決于無功功率的平衡,系統中各種無功電源的無功功率輸出應能滿足系統負荷和網絡損耗在額定電壓下對無功功率的需求,否則就會偏離額定值,使電能質量降低,最終影響電力系統中設備的正常運行。因此在110kv及以下的電網中常安裝并聯電容器組來進行無功功率補償,這是一種實用、經濟的方法。而采用無功補償,具有減少設計容量;減少投資;增加電網中有功功率的輸送比例,降低線損,改善電壓質量,穩定設備運行;可提高低壓電網和用電設備的功率因素,降低電能損耗耗和節能。

  電力系統中,電動機及其它有線圈的設備用的很多,這類設備除從線路中取得一部分電流做功外,還要從線路上消耗一部分不做功的電感電流,這就使得線路上的電流要額外的加大一些,功率因數就是用來衡量這一部分不做功的電流的,當電感電流為0時,功率因數等于1,當電感電流所占比例逐漸增大時,功率因數逐漸下降,顯然,功率因數越低,線路額外負擔越大,發電機、電力變壓器及配電裝置的額外負擔也較大,這除了降低線路及電力設備的利用率外,還會增加線路上的功率損耗,增大電壓損失,降低供電質量。為此,應當提高功率因數。

  提高功率因數最方便的方法就是并聯電容器:

  并聯電容器產生電容電流抵消電感電流,將不做功的所謂無功電流減小到一定范圍以內。無功電源同有功電源一樣,是保證電能質量不可缺少的部分,在電力系統中應保持無功平衡,否則,將會使系統電壓降低,設備損壞,功率因數下降,嚴重時,會引起電壓崩潰,系統解裂,造成大面積停電事故。

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( 發表人:姚遠香 )

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