在諧波環(huán)境中,電容及電抗器的選型要特別注意裕量
現(xiàn)代工礦企業(yè)中直流設(shè)備及整流設(shè)備越來越多,高次諧波以3次、5次、7次為主,對電力無功補(bǔ)償設(shè)備的運(yùn)行安全有嚴(yán)重的影響。由于20年前整流調(diào)速設(shè)備的應(yīng)用量和電網(wǎng)上諧波含量都很小,基本可以忽略不計(jì),因此補(bǔ)償設(shè)備在設(shè)計(jì)時(shí)根本沒有考慮諧波對電容器的影響,好多老的設(shè)備已經(jīng)毀壞嚴(yán)重,形成變壓器的低壓側(cè)根本沒有補(bǔ)償設(shè)備在運(yùn)行,用電效率明顯偏低。
經(jīng)過調(diào)查發(fā)現(xiàn),好多的成套廠在配套開關(guān)柜時(shí),對無功補(bǔ)償設(shè)備沒有給與應(yīng)有的重視,私下更換設(shè)計(jì)器件的情況很多。用戶也對于如何科學(xué)應(yīng)用該類設(shè)備了解不夠,往往設(shè)備投運(yùn)時(shí),發(fā)現(xiàn)無功補(bǔ)償設(shè)備出現(xiàn)問題,但已經(jīng)晚了,如果重新改造從資金到現(xiàn)場困難都挺大的。
無功補(bǔ)償設(shè)備主要器件是電容器、電抗器、投切開關(guān)、輔助保護(hù)系統(tǒng)、控制器等等。這些器件在市場上非常多,差異也同樣大,如何選型及如何針對現(xiàn)場應(yīng)用選型非常重要,如果只認(rèn)便宜,不僅會造成更大的連帶損失,還會給自己企業(yè)聲譽(yù)抹黑。
一、電容器選型:
因?yàn)樯婕岸喾N電壓等級,電容器應(yīng)用選型要特別注意。由于電容器的大小容量是與電壓的平方成正比,額定電壓越高運(yùn)行負(fù)載率越低,電流越小也越安全。但是補(bǔ)償?shù)男Ч麜泻艽笞兓纫慈萘康拇笮∫惨紤]效果的好壞。
沒有諧波的場合,可以選用額定電壓在420 V的電容器,蠟封相對便宜簡單即可;諧波小于15%的現(xiàn)場,電容器要高于480V,同時(shí)最好選用干式或油浸電容器;諧波大于15%,額定電壓一定要高,最好525V,而且電容器薄膜要厚,散熱介質(zhì)做好是油。
二、電抗器選型:
電抗器選型非常重要,因?yàn)殡娍蛊魇且c電容器參數(shù)配比的,什么樣的現(xiàn)場,配套什么樣參數(shù)的電抗器,如果隨意,會出大的問題。
電抗器設(shè)計(jì)時(shí)有一個(gè)磁路飽和的參數(shù),靈活性很大,鐵芯的截面積是直接參數(shù),也可以用重量來衡量。比如30kvar的電容器配套6%的電抗器,在重量上可以有50%的差異,便宜的比如8kg,正常的12kg,還有15kg的。
電抗器的電感量與通過的電流直接相關(guān),電流額定,電感量額定;電流增加20%,電感降低10%;電流增加50%,電感降低30%;電流2倍,電感降低40%。如果設(shè)計(jì)值為6%的電抗器,因?yàn)橹C波電流的影響,電流增加30%,電感量就降低到電容器量的4.2%,這個(gè)4.2%非常接近5次諧波的諧振點(diǎn),很容易引起5次諧波電流的諧振,諧振發(fā)生會有幾十倍額定電流的沖擊,整個(gè)用電系統(tǒng)會馬上崩潰。
電抗器選型一定要選裕量大些的,尤其在諧波嚴(yán)重的場合,裕量更要加大,否則不僅整套設(shè)備報(bào)廢,還會給用戶的其他設(shè)備造成很大的破壞。