电力电容器的补偿原理

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电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。2模块化设计、便于安装和检修智能集成电力电容器采用标准化、模块化设计，取代传统的控制器、空气开关、交流接触器、可控硅、热继电器、电容器，将其集合为一个整体，在箱变电容器组柜安装时，生产工时比传统模式减少60％以上。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和***功率负荷并联在同一电容器上，能量在两种负荷间相互转换。这样，电网中的变压器和输电线路的负荷降低，从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下，供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的简便、经济的方法。因此，电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前，采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。

电力电容器的运行

（1）电容器的安全运行

电容器应在额定电压下运行。如暂时不可能，可允许在超过额定电压5%的范围内运行；当超过额定电压1.1倍时，只允许短期运行。但长时间出线过电压情况时，应设法消除。

电容器应维持在三相平衡的额定电流下进行工作。如暂时不可能，不允许在超过1.3倍额定电流下长期工作，以确保电容器的使用寿命。

装置电容器组地点的环境温度不得超过40℃，24h内平均温度不得超过30℃，一年内平均温度不得超过20℃。电容器外壳温度不宜超过60℃。如发现存在上述现象时，应采用人工冷却，必要时将电容器组与网路断开。

（2）电容器相关参数的监控

1）温度的监视。无厂家规定时，电容器的温度一般应为-40℃～40℃，在电容器外壳粘贴示温蜡片。运行中电容器温度异常升高的原因包括：运行电压过高（介损大）；谐波的影响（容抗小电流大）；合闸涌流（频繁投切）；散热条件恶化。

2）电压的监视。应在额定电压下运行，亦允许在1.05倍额定电压运行，在1.1倍额定电压运行不超过4小时。

3）电流的监视。应在额定电流下运行，亦允许在1.3倍额定电流下运行，电容器组三相电流的差别不应超过±5%。

（3）电容器的投入退出

当功率因数低于0.85，电压偏低时应投入；当功率因数趋近于1且有超前趋势，电压偏高时应退出。

发生下列故障之一时，应紧急退出：①连接点严重过热甚至熔化；②瓷套管闪络放电；③外壳膨胀变形；④电容器组或放电装置声音异常；⑤电容器冒烟、起火。

电力电容器组在接通前应用兆欧表检查放电网络。接通和断开电容器组时，必须考虑以下几点：

1）当汇流排（母线）上的电压超过1.1倍额定电压很大允许值时，禁止将电容器组接入电网。

2）在电容器组自电网断开后1分钟内不得重新接入，但自动重复接入情况除外。

3）在接通和断开电容器组时，要选用不能产生***过电压的断路器，并且断路器的额定电流不应低于1.3倍电容器组的额定电流。

电力电容器的保护

(1)电容器组应采用适当保护措施，如采用平衡或差动继电保护或采用瞬时作用过电流继电保护，对于3.15kV及以上的电容器，可在每个电容器上装置单独的熔断器，熔断器的额定电流应按熔丝的特性和接通时的涌流来选定，一般为1.5倍电容器的额定电流为宜，以防止电容器油箱爆。它由智能测控模块、过零投切模块、系统保护模块、网络通讯模块、人机对话模块及电力电容器等部分组成。

(2)除上述指出的保护形式外，在必要时还可以作下面的几种保护：

①如果电压升高是经常及长时间的，需采取措施使电压升高不超过1.1倍额定电压。

②用合适的电流自动开关进行保护，使电流升高不超过1.3倍额定电流。

③如果电容器同架空线联接时，可用合适的避雷器来进行大气过电压保护。

④在高压网络中，短路电流超过20A时，并且短路电流的保护装置或熔丝不能可靠地保护对地短路时，则应采用单相短路保护装置。

(3)正确选择电容器组的保护方式，是确保电容器安全可靠运行的关键，但无论采用哪种保护方式，均应符合以下几项要求：

①保护装置应有足够的灵敏度，不论电容器组中单台电容器内部发生故障，还是部分元件损坏，保护装置都能可靠地动作。

②能够有选择地切除故障电容器，或在电容器组电源全部断开后，便于检查出已损坏的电容器。

③在电容器停送电过程中及电力系统发生接地或其它故障时，保护装置不能有误动作。

④保护装置应便于进行安装、调整、试验和运行维护。

⑤消耗电量要少，运行费用要低。

(4)电容器不允许装设自动重合闸装置，相反应装设无压释放自动跳闸装置。四、电容器组的检修工作应在全部停电时进行，先断开电源，将电容器放电接地后，才能进行工作。主要是因电容放电需要一定时间，当电容器组的开关跳闸后，如果马上重合闸，电容器是来不及放电的，在电容器中就可能残存着与重合闸电压极性相反的电荷，这将使合闸瞬间产生很大的冲击电流，从而造成电容器外壳膨胀、喷油。