電容的q值計算公式 併聯電容器裝置

2021-10-17 07:22:49 字數 2200 閱讀 6101

電網中的電力負荷如非同步電動機、變壓器、線路等,大部分屬於感性負荷,在執行過程中需向這些裝置提供相應的無功功率。在電網中安裝電容器、同步發電機等無功補償裝置,可以提供感性負載所消耗的無功功率,減少了電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率,由於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,這就是無功補償 。併聯電容器裝置是配電系統中常用的補償方式,我們一起就補償容量、、補償方式、額定電壓、控制器、串聯電抗器**一下。

一、補償容量

變電站的電容器安裝容量,應根據本地區電網無功規劃和國家現行標準中有關規定經計算後確定,也可根據有關規定按變壓器容量進行估算。若按主變壓器容量選擇時,建議按主變容量的10%~30%。

變電站中裝設的併聯電容器總容量確定以後,通常將電容器分成若干組再進行安裝,分組原則主要是根據電壓波動、負荷變化、電網背景諧波含量,以及裝置技術條件等因素來確定。電容器分組投切時電壓波動不宜超過母線額定電壓的 2.5%,電壓波動可按照下面公式進行計算:

△u=u×q/sd

式中:q—母線上所有執行的電容器組容量

sd—母線三相短路容量

u—併聯電容器裝置投入前的母線電壓

△u—母線電壓公升高值

當分組電容器按各種容量組合執行時,應避開諧振容量,不得發生諧波的嚴重放大和諧振,發生諧振的電容器容量,可按下式計算:

q=sd×(1/n²—k)

式中:q—發生n次諧波諧振的電容器容量

sd—併聯電容器裝置安裝處的母線短路容量

n—諧波次數

k—電抗率

二、補償方式

按照三相電容器是三相同時投切還是單相分別投切,無功電容器補償分為三相共補、單相分補或既有三相共補又有單相分補的混合補償。對於負荷全部是三相供電時,我們可以選取三相共補的投切方式。對於三相不平衡線路,如果採用三相電容器共相補償時,取某相電流訊號來判斷功率因數,以此投切電容器,則對無功功率的補償不夠準確,會造成有的相過補償,有的相欠補償,變壓器容量也得不到充分發揮,此時,我們則應當選擇混合補償方式,單相分補電容器的容量為總容量10%~20%。

三、額定電壓

眾所周知,電容器的輸出容量與其執行電壓的平方成正比(即 q=ωcu2),電容器執行在額定電壓時,則輸出額定容量,當執行電壓低於額定電壓時,則電容器的輸出容量也就低於額定容量(俗稱虧容)。因此,在選擇電容器的額定電壓時,如果安全裕度取值過大,則輸出容量的虧損也大,所以應盡量使其接近額定電壓。反之,如選擇的電容器額定電壓低於執行電壓,將會造成電容器執行過載,如果長期過載執行,會使電容器內部介質產生區域性放電,從而造成對電容器絕緣介質的損害。區域性放電會使固體介質和液體介質分解,介質分解產生的臭氧和氮的氧化物等氣體,將會使電容器的絕緣介質受到化學腐蝕,造成介質損耗增大,產生區域性過熱,進一步可能發展成絕緣擊穿,使電容器損壞。選擇電容器的額定電壓可由公式求出計算值,再由電容器的標準係數中選取,電容器額定電壓的計算公式如下:

un=1.05×u/s×(1-k)×1.732

式中:en—單台電容器的額定電壓

u—電容器接入點電網標稱電壓

s—電容器組每相的串聯段數

k—電抗率

四、低壓無功功率自動補償控制器

1、產品分類

1)按取樣物理量不同分為功率因數型、無功電流型、無功功率型。

2)按延時時間分為靜態補償控制器、動態補償控制器。

3)按相數分為分相補償控制器、三相補償控制器。

2、功能要求

1)設定功能:應有投入及切除門限設定值、延時設定值、過電壓保護設定值的設定功能;對可按設定程式投切的控制器應具有投切程式設定功能;面板功能鍵操作應具有容錯功能;面板設定應有硬體及軟體閉鎖功能。

2)顯示功能:具有工作電源、超前/滯後、輸出迴路工作狀態、過電壓保護動作的顯示,帶帶有數字顯示的控制器應有電網即執行引數及設定調顯,對具有電壓監測或統計功能的控制器應具有監測或統計資料調顯等功能。

3、設定要求

控制器動作閾值是電容器組接通時的最小動作電流,按電容器組額定電流的0.62倍考慮。三相電容器二次動作電流為:

iop=0.62×q×1000/(u×nta×1.732)

式中:iop—二次動作電流

u—電容器組額定電壓

q—電容器組額定容量

nta—電流互感器變比

五、串聯電抗器

往期已經介紹,本文不再贅述!

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