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【摘要】本文主要针对传统型与智能型的电容器的使用性能,作出相应的比较。
【关键词】:电容器;功能;对比
【分类号】TM761.1
·0引言
随着我国现代工业进程的飞速发展,电网结构发生了巨大变化,大量非线性负载的广泛应用,使得电网中的谐波大量存在,对电能质量的影响越来越大。但是,目前绝大多数的无功补偿,扔在采用分离元器件及传统的组装工艺和补偿原理,固有的缺陷及造成的后果还在继续。为降低电网中的无功功率,提高功率因数,保证有功功率的充分利用,提高供电效率和电压质量,减少对电网的“污染”,本文主要通过对无功补偿中的传统电容器和智能电容器作出分析和比较。
·一、无功补偿意义
无功补偿的意义在于:稳定受电设备及电网的电压,提高供电质量;改善供电系统的稳定性,增加电网的输送能力,提高用电设备的工作效率;补偿无功功率,提高用电设备的功率因数;降低线路损耗及输变电变压器的电能损失,提高其输出能力;降低设备发热,延长设备使用寿命,提高设备利用率;降低无功损耗,为企业降低生产用电成本。
·二、传统电容器的现状
目前大多数企业采用传统电容器无功补偿技术,停留在以下几种方式:
1、 采用接触器作为投切电容器的开关,投入使用时,产生较大的涌流;切除时,产生较高的过电压;再次投入之前需充分放电。
2、 采用等容循环投切的控制策略,分组较粗、补偿精度较差;用电系统长期处于欠补偿状态,平均功率因数较低。
3、 采用普通控制器,功能比较简单,不能满足先进的补偿系统的控制要求;控制器的抗干扰能力差,经常出现误动作或死机现象,不适合在有谐波的系统中运行。
4、 采用没有保护措施或保护措施不完善的补偿系统,在补偿设备出现异常的时候,不能实施有效的保护。
5、 成套厂家的补偿系统制作一般采用分离元器件,柜体内部结构复杂,组装工艺难度较大。
6、 大多厂家为追求利益的最大化,元器件整体质量水平不高,造成稳定性欠佳。
由于元器件的厂家不同,质量水平参差不齐,各元器件之间的参数匹配度不够,造成补偿设备运行不可靠,故障率较高。
采用传统电容器给整个行业带了一种不良的现象:传统产品长期主导我国无功补偿设备市场;对补偿系统要求较高的场所的补偿设备,长期被国外品牌所占领,设备成本相对较高。传统产品维修工作量较大,维修费用高。
据相关部门的调查、统计资料得知,我国在用的传统工艺无功补偿装置,真正能够正常运转并起到作用的还不足30%,也就是说,大部分补偿设备不能正常工作或不能满足设计要求,这不但浪费了大量人力物力,而且没起到节能作用,造成了社会资源极大的浪费,最终用户为额外的费用买单。
·三、智能电容器的技术与发展
智能电容器的出现,为具有强大功能的补偿设备提供了强有力的保障,是智能化的基础,符合国家无功补偿技术的发展趋势。智能电容器采用了大量的新型电力电子元件,且配置了多元化的保护单元;相对于传统电容器来说,是个根本性的改变。
智能电容器的控制模块和数据采集模块采用新型单片机和大规模集成电路,开关模块采用大功率晶闸管,实现电容器组的零电压投入和零电流切除,无合闸浪涌电流冲击,无火花和谐波干扰。即可单台使用,也可多台组网构成补偿系统;即可三相补偿,也可三相和分相混合补偿。产品特点如下:
(1)智能电容器为模块化、数字化和智能化结构,体积小、接线简单、维护方便,开关执行单元无触点,确保了控制精度和运行的可靠性;
(2)全自动分相、分级按需补偿,实现低压无功自动补偿功能,个别智能式无功补偿电容器故障后自动退出,并不影响其余工作。采用智能网络技术,构建485通讯网络,多台电容器并联式用,自动生成一个网络,其中地址码最小的一个为主机,其余则为从机,构成低压无功自动控制系统。个别从机故障后自动退出,并不影响其余工作;主机故障自动退出,在其余从机中产生一个新的主机,组成一个新的系统。
(3)智能电容器具有过压、欠压、失压、短路、过温、欠流延时等保护功能,从而延长了低压电容器的使用寿命,保证系统安全运行;
(4)实时数字式测量、显示电网中的主要参数:功率因数、电压、电流、谐波电压及电流、有功功率及电度、无功功率及电度等;
(5)带有谐波分析和滤波功能,有效抑制高次谐波涌流,形成低阻抗通路,对滤波具有吸收泄放作用,消除高次谐波对电容器的影响,保护电路及电容器过载,防止电容器过热,绝缘介质的老化、自愈性能下降、使用寿命降低等危害。
(6)智能电容器中的电容器组件采用渐进式加厚银锌镀膜技术,具有良好的导电性和稳定性,同时厚度与该处的电流密度成正比,工作时发热量小且均匀,极大地提高了电容器的容量稳定性,极少衰减。
(7)采用液晶显示器,LED状态指示灯和按键实现人机联系。显示器上具有运行工况提示、故障中文提示,指示灯具备投运、退运和故障三种运行状态。
(8)具有故障自诊断技术,通过实时监测智能电容器内部零投切开关、断路器、电容器等零部件运行状况,并在液晶显示器实时中文提示,便于故障快速定位,从而实现免维护。
·四、结语
从上述功能可以看出,智能电容器能自动检测各相负载的功率因数,同时自动分相投入各相所需的电容补偿量,以使各相的无功功率补偿达到最佳状态,改善配电系统功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等效果,并能有效的抑制、吸收谐波的污染,较大程度满足了“电网绿化”的要求。传统电容器,前期投入的资金是少了,后期的维护成本以及补偿效率却无法估算。智能电容器是我国无功补偿技术的发展趋势,也是行业发展的大势所趋。
参考文献:
1、模块化无功补偿技术的发展及应用_坤友电气2013.06。
2、无功电容补偿在低压配电系统中的应用_汇之华电容器2013-05-29
3、配电系统无功补偿的现状及探讨 张庆军; - 《机械工程师》- 2010-02-10
作者简介:金文(1972—),男,浙江永康,本科,工程师,主要研究方向高低压柜的成套技术及故障处理。
【关键词】:电容器;功能;对比
【分类号】TM761.1
·0引言
随着我国现代工业进程的飞速发展,电网结构发生了巨大变化,大量非线性负载的广泛应用,使得电网中的谐波大量存在,对电能质量的影响越来越大。但是,目前绝大多数的无功补偿,扔在采用分离元器件及传统的组装工艺和补偿原理,固有的缺陷及造成的后果还在继续。为降低电网中的无功功率,提高功率因数,保证有功功率的充分利用,提高供电效率和电压质量,减少对电网的“污染”,本文主要通过对无功补偿中的传统电容器和智能电容器作出分析和比较。
·一、无功补偿意义
无功补偿的意义在于:稳定受电设备及电网的电压,提高供电质量;改善供电系统的稳定性,增加电网的输送能力,提高用电设备的工作效率;补偿无功功率,提高用电设备的功率因数;降低线路损耗及输变电变压器的电能损失,提高其输出能力;降低设备发热,延长设备使用寿命,提高设备利用率;降低无功损耗,为企业降低生产用电成本。
·二、传统电容器的现状
目前大多数企业采用传统电容器无功补偿技术,停留在以下几种方式:
1、 采用接触器作为投切电容器的开关,投入使用时,产生较大的涌流;切除时,产生较高的过电压;再次投入之前需充分放电。
2、 采用等容循环投切的控制策略,分组较粗、补偿精度较差;用电系统长期处于欠补偿状态,平均功率因数较低。
3、 采用普通控制器,功能比较简单,不能满足先进的补偿系统的控制要求;控制器的抗干扰能力差,经常出现误动作或死机现象,不适合在有谐波的系统中运行。
4、 采用没有保护措施或保护措施不完善的补偿系统,在补偿设备出现异常的时候,不能实施有效的保护。
5、 成套厂家的补偿系统制作一般采用分离元器件,柜体内部结构复杂,组装工艺难度较大。
6、 大多厂家为追求利益的最大化,元器件整体质量水平不高,造成稳定性欠佳。
由于元器件的厂家不同,质量水平参差不齐,各元器件之间的参数匹配度不够,造成补偿设备运行不可靠,故障率较高。
采用传统电容器给整个行业带了一种不良的现象:传统产品长期主导我国无功补偿设备市场;对补偿系统要求较高的场所的补偿设备,长期被国外品牌所占领,设备成本相对较高。传统产品维修工作量较大,维修费用高。
据相关部门的调查、统计资料得知,我国在用的传统工艺无功补偿装置,真正能够正常运转并起到作用的还不足30%,也就是说,大部分补偿设备不能正常工作或不能满足设计要求,这不但浪费了大量人力物力,而且没起到节能作用,造成了社会资源极大的浪费,最终用户为额外的费用买单。
·三、智能电容器的技术与发展
智能电容器的出现,为具有强大功能的补偿设备提供了强有力的保障,是智能化的基础,符合国家无功补偿技术的发展趋势。智能电容器采用了大量的新型电力电子元件,且配置了多元化的保护单元;相对于传统电容器来说,是个根本性的改变。
智能电容器的控制模块和数据采集模块采用新型单片机和大规模集成电路,开关模块采用大功率晶闸管,实现电容器组的零电压投入和零电流切除,无合闸浪涌电流冲击,无火花和谐波干扰。即可单台使用,也可多台组网构成补偿系统;即可三相补偿,也可三相和分相混合补偿。产品特点如下:
(1)智能电容器为模块化、数字化和智能化结构,体积小、接线简单、维护方便,开关执行单元无触点,确保了控制精度和运行的可靠性;
(2)全自动分相、分级按需补偿,实现低压无功自动补偿功能,个别智能式无功补偿电容器故障后自动退出,并不影响其余工作。采用智能网络技术,构建485通讯网络,多台电容器并联式用,自动生成一个网络,其中地址码最小的一个为主机,其余则为从机,构成低压无功自动控制系统。个别从机故障后自动退出,并不影响其余工作;主机故障自动退出,在其余从机中产生一个新的主机,组成一个新的系统。
(3)智能电容器具有过压、欠压、失压、短路、过温、欠流延时等保护功能,从而延长了低压电容器的使用寿命,保证系统安全运行;
(4)实时数字式测量、显示电网中的主要参数:功率因数、电压、电流、谐波电压及电流、有功功率及电度、无功功率及电度等;
(5)带有谐波分析和滤波功能,有效抑制高次谐波涌流,形成低阻抗通路,对滤波具有吸收泄放作用,消除高次谐波对电容器的影响,保护电路及电容器过载,防止电容器过热,绝缘介质的老化、自愈性能下降、使用寿命降低等危害。
(6)智能电容器中的电容器组件采用渐进式加厚银锌镀膜技术,具有良好的导电性和稳定性,同时厚度与该处的电流密度成正比,工作时发热量小且均匀,极大地提高了电容器的容量稳定性,极少衰减。
(7)采用液晶显示器,LED状态指示灯和按键实现人机联系。显示器上具有运行工况提示、故障中文提示,指示灯具备投运、退运和故障三种运行状态。
(8)具有故障自诊断技术,通过实时监测智能电容器内部零投切开关、断路器、电容器等零部件运行状况,并在液晶显示器实时中文提示,便于故障快速定位,从而实现免维护。
·四、结语
从上述功能可以看出,智能电容器能自动检测各相负载的功率因数,同时自动分相投入各相所需的电容补偿量,以使各相的无功功率补偿达到最佳状态,改善配电系统功率因数、提高电网效率、改善电压质量、节约用电、增大变压器有功容量等效果,并能有效的抑制、吸收谐波的污染,较大程度满足了“电网绿化”的要求。传统电容器,前期投入的资金是少了,后期的维护成本以及补偿效率却无法估算。智能电容器是我国无功补偿技术的发展趋势,也是行业发展的大势所趋。
参考文献:
1、模块化无功补偿技术的发展及应用_坤友电气2013.06。
2、无功电容补偿在低压配电系统中的应用_汇之华电容器2013-05-29
3、配电系统无功补偿的现状及探讨 张庆军; - 《机械工程师》- 2010-02-10
作者简介:金文(1972—),男,浙江永康,本科,工程师,主要研究方向高低压柜的成套技术及故障处理。