低壓電容器無功補償在工業企業供電系統中的應用

電容器特點

電容器投切時產生過電流與過電壓，這是不可避免的。頻繁的過電壓與過電流的危害主要有：①使電容器的絕緣介質老化過程加速；②過電壓使得自愈性電容器自愈性能提前失效；③使電容器的局部放電加劇，促進絕緣老化和電容量衰減；④沖擊過電流使得自愈式并聯電容器噴金層與金屬化層的接觸狀況變壞，甚至出現噴金層脫落；⑤過電流提高了運行溫度，縮短使用壽命。日本通過研究，得出熱老化溫度越高，壽命越短。

為適應電容器投切中的過電壓與過電流的危害首先在電容器的選型上，采用的德國AEG電容器有四個方面的優點：①在結構上：AEG電容器采用干式繞組，裝在鋁制圓筒內，其電介質為低損耗的金屬化聚丙烯薄膜。電容器由三組電容組成，電氣上相互絕緣地同心布置在鋁管芯上，三組電容按星形或三角形連接。AEG電容器因采用于式結構，可安裝在任何場所，其內部充滿保護氣體(N2)，具有不可燃性；②在承受大電流負載方面：電容器必 須承受投切過程中產生的大電流峰值，且不影響電容器壽命。而AEG電容器承受高浪涌電流可達到350倍額定電流，使用壽命達到130000小時；③電容器的自愈性性能：在切換操作過程中，低壓電網的電壓值可能達到額定電壓的3倍，這是不允許的。而AEG電容器特點在于只要該電壓強度將電介質擊穿，電容器的自愈性功能就發生作用。自愈之后，AEG電容器可以繼續運行；④自動斷開有故障的電容器特點：AEG電容器都帶有過壓力膨脹熔斷器。如果故障點反復自愈，導致內部壓力上升并達到一定數值，膨脹式熔斷器即動作。這時，鋁制圓筒頂蓋會輕微鼓起，熔斷器在設計的斷裂處被拉斷。膨脹式熔斷器可以將AEG電容器安 全的從電力系統中斷開。

綜上所述，AEG電容器在性能上有良好的自愈性、故障分離、抗過電流與過電壓的特性，能夠較好的適應工作。

2無功補償控制器

在減少電容器投切次數方面，采用了BYFC2OOOF控制器，其控制的原理采用功率因數和無功功率兩個控制參數控制電容器的投切。

控制原理：當電網的功率因數低于目標功率因數時，BYFC20OOF便計算當前電網的功率因數提升到目標功率因數時所需要補償的無功功率，當所需無功功率大于單組電容器組容量的0.65倍時，控制器就決定投入電容器組，經過定義的延時時間后，如投入的條件仍然成立，控制器馬上投入控制信號；當所需無功功率遠遠大于電容器容量時，控制器可能一次性多只電容器組，為了滿足電磁兼容的要求，一次性投人多只電容器組的總容量不大于補償系統單只電容器的容量，一次性的到位補償，避免多余的投切環節，提高了接觸器和電容器的使用壽命；當補償無功功率小于單組電容器的0.65倍時，BYCF2000將拒絕投切。為了應對電網負荷變化比較快的場合，BYCF2OOO使用延時時間內的無功功率平均值作為投切電容器組時的無功依據。

該控制器的優勢在于：①電容器的投切有啟動門檻，低于單組電容器0.65倍，電容器是拒絕投入；②投切電容器時，都有延時時間。有了時間的設定，對于突然波動的負荷而后又恢復了可以很好的避免電容器來回的投切，很好的減少了電容器的投切的次數；③利用無功功率平均值作為投切電容器的無功依據，以上三條很好的減少了電容器投切的次數，從而減少了過電流與過電壓的產生，也將降低了投切頻繁的危害。