科普無功補償柜

2017-08-23 admin

下面內(nèi)容以400V無功補償柜為例，給大家科普一下無功補償柜及柜內(nèi)各元件，此內(nèi)容可作為無功補償產(chǎn)品銷售員必備的基礎知識。

A. 無功補償柜？

在400V系統(tǒng)里面，無功補償柜是為配電系統(tǒng)提供無功電能的一套低壓柜。

記住兩點：

1）它是低壓柜

2）它是為用戶的用電設備提供無功電能的

換一個說法：校正系統(tǒng)功率因數(shù)的設備。（這個說法聽起來高大上哦）

1）主開關

2）過電壓保護元件

3）保護元件

4）投切開關

5）電抗器

6）電容器

7）控制器

B. 主開關

每一臺無功補償柜作為一個獨立設備，它都有一只主開關，將補償設備接入到母線上。同時，對于此柜內(nèi)短路故障起到保護作用。

主開關常用熔斷器開關或斷路器。

C. 過電壓保護元件

降低過電壓對柜內(nèi)設備的影響，防止過電壓對柜內(nèi)元件的損壞。

每一臺無功補償柜都是由好幾個無功補償支路組成的。這里的支路包含：保護元件、投切開關、電抗器和電力電容器。

D. 保護元件

對補償支路上元件及故障起到保護作用。

支路上的保護元件常用熔斷器來實現(xiàn)，參數(shù)需要與支路上電容器匹配。

E. 投切開關

投切開關的作用是把補償支路上的電容器和電抗器連接到系統(tǒng)里或者退出系統(tǒng)的元件。

把電容電抗連接到系統(tǒng)上，即常說的電容器投入；把電容電抗退出系統(tǒng)，即常說的電容器切除。

PS：電容器在投入時伴隨有涌流存在，這是電容器投入的基本特性，因此投切開關還有另外一個作用，就是降低電容器涌流。

常用的電容器投切開關有：

電容器專用接觸器

晶閘管開關

復合開關。

電容器專用的接觸器

記住哦，必須是電容器專用的哦。

電容器專用的接觸器比常規(guī)的接觸器每一相多一對觸點，此回路中電阻值較大，且比主回路先導通，從而減少電容器的涌流。

優(yōu)點：運行過程中發(fā)熱少

缺點：雖然有效限制了電容器涌流，但是涌流值還是較大。

晶閘管開關

此設備叫法較多，常看到或聽到的晶閘管開關、無觸點開關、調(diào)節(jié)器都是指它。

采用晶閘管的導通原理來實現(xiàn)電容器的投切。

優(yōu)點：可以實現(xiàn)“過零投切”，即電容器涌流可以限制到最小。

缺點：發(fā)熱量大。

晶閘管對熱很敏感，過熱將導致晶閘管損壞；另外散發(fā)大量的熱量，也將導致無功補償柜內(nèi)溫度顯著升高，過高的環(huán)境溫度對電容器的壽命影響很大。

因此，當使用晶閘管開關時必須要關注散熱問題。

1. 晶閘管開關自身的散熱問題，常采用自身的散熱風扇來完成。當晶閘管溫度高過限值，啟動風扇；當溫度降低到限值以下，風扇停止工作。當溫度不斷上升到危險溫度以上時，則晶閘管開關的保護系統(tǒng)會讓晶閘管退出工作狀態(tài)。

2. 無功補償柜的散熱。

復合開關

復合開關是將晶閘管開關和接觸器的優(yōu)點結(jié)合后的產(chǎn)品，由晶閘管和機械觸頭組合而成。

電容器的投切都采用晶閘管來完成，保障電容器“過零投切”；在電容器投入后，采用機械觸頭作為導通回路，避免因為晶閘管長期運行而產(chǎn)生的熱量。

F. 電抗器

電抗器是電容器的伴侶，很多時候都是一起出現(xiàn)的，作為無功補償柜內(nèi)的重要元件，必須要了解它。

電抗器主要有兩個作用：

1. 抑制電容器涌流

2. 抑制諧波

要知道常見電抗器的樣子，見下圖吧。

我們常見的電抗器有線繞和箔繞兩類。

線繞電抗器根據(jù)材質(zhì)不同，常見的有銅線和鋁線；同樣道理，箔繞電抗器也有銅箔和鋁箔兩類。

電抗器一般都做了過溫保護，其有一對觸點（常閉較多），當電抗器過溫時，觸點打開，可用于將電抗器從系統(tǒng)中切除。

電抗器常說的參數(shù)有“電抗率”。

專門用于抑制電容器涌流的電抗器，一般電抗率不大于1%；

而對于抑制諧波的電抗器，電抗率是根據(jù)系統(tǒng)中主要諧波次數(shù)來定的。例如：抑制5、7次諧波的影響，常見的有5.6%，6%，7%電抗率；抑制3次諧波影響，常見的有12%，13%，14%電抗率等。

G. 電容器

無功補償柜的主要元件。因為電容器的存在，所以無功補償柜也常被大家稱之為“電容柜”。

在低壓系統(tǒng)里面，我們常見的電容器都是自愈式電容器（采用金屬化薄膜制作）。

干式電容器

根據(jù)電容器內(nèi)部填充劑的不同，可以劃分出幾種類別來。例如，我們常聽到“干式電容器”這個詞。

油浸式電容器，顧名思義填充劑為液體，液體的缺點就是有滲漏風險，而且油易燃哦。

干式電容器，解決了油浸式電容器的上述缺點，通常采用的有填充樹脂和惰性氣體。

外形及安裝

電容器的外形尺寸比較多，常見的有橢圓形、圓形、方形等。

不同的外形結(jié)構(gòu)決定其安裝方式不同。

電容器接線端子

接線端子常見的有螺桿和歐式端子，如圖。

螺桿接線，接觸面積大，接線牢固。接線柱暴露在外，一般配保護罩。

歐式端子，結(jié)構(gòu)精巧，接線接觸面積小。最常見的故障時運行中接線端子松動，接觸點發(fā)熱導致端子燒壞。

防爆裝置

為了防止電容器的爆裂，一般都裝設防爆裝置。

放電電阻

電容器自身是儲能元件，當電容器退出運行后，其自帶的電荷需要釋放掉，常用放電電阻來完成。放電電阻可以外置也可以內(nèi)置。在規(guī)定時間內(nèi)要求放電電壓至75V以下。

更多關于電容器的知識，請關注微信號“友邦怡電氣”其他內(nèi)容。

H. 功率因數(shù)控制器

功率因數(shù)控制器是無功補償柜工作的控制中心，它是控制電容器（補償支路）自動投切的核心。

基本工作原理

功率因數(shù)控制器監(jiān)視系統(tǒng)無功缺額或功率因數(shù)指標，控制電容器（補償支路）的自動投切，從而調(diào)整功率因數(shù)至合格范圍。

可以從以下幾個方面去了解功率因數(shù)控制器

1. 控制參數(shù)

功率因數(shù)控制器工作所依據(jù)的參數(shù)是功率因數(shù)？無功缺額？還是其他？

常見的有功率因數(shù)的、無功分量的，還有多種參數(shù)混合的。

2. 補償方式

三相共補和分相補償。

三相共補即指發(fā)出一個指令，同時對系統(tǒng)的A,B,C三相無功缺額進行補償。

分相補償即指發(fā)出一個指令，只能對系統(tǒng)的A,B,C三相中的其中一相缺額進行補償，即可以實現(xiàn)對每相無功補償?shù)莫毩⒖刂啤?/span>

混合補償即可以同時實現(xiàn)三相共補和分相補償。

3. 補償控制輸出型式和回路數(shù)

控制器一般有兩種輸出命令型式，一種為接點輸出，主要用于控制接觸器；一種為電平輸出，主要用于控制晶閘管開關和復合開關。

控制器輸出回路數(shù)決定了一個控制器可以控制補償支路的數(shù)量，常見的有6路，12路和18路。

4. 控制器監(jiān)視的參數(shù)

作為一個智能設備，很多功率因數(shù)控制器同時可以監(jiān)視很多電氣參數(shù)。

例如：電流、電壓、無功功率、諧波畸變率等。

5. 控制器的監(jiān)視界面

常見的控制器界面包含數(shù)碼顯示和液晶顯示。

6. 保護功能和故障信息的記錄

功率因數(shù)控制器作為無功補償柜內(nèi)的智能設備，通常還具有完善的保護功能，以保障無功補償柜的安全運行。如：過電壓、欠電壓、過溫度保護等。

故障信息可以做完整的記錄，且記錄包含時標。

7. 數(shù)據(jù)共享

作為智能設備，其數(shù)據(jù)是否可以共享給第三方。

即：是否具有標準的通訊接口，通訊協(xié)議是否開放。

再通俗一點，即平時常聽到的：該設備有沒有RS485接口，是不是Modbus通訊協(xié)議。

對于每一臺以低壓柜型式存在的設備，我們都要考慮下面的問題，無功補償柜也不例外。

1）柜型和柜體尺寸

無功補償柜的柜型同低壓開關柜。

2）測量系統(tǒng)

對于一臺成套設備而言，一般都需要有儀表來測量電氣參數(shù)。

也就是通常無功補償柜都會配置電力儀表。

3）散熱系統(tǒng)

無功補償柜的散熱必須要做好，否則柜內(nèi)溫度的過熱將直接導致電容器損壞。

散熱可以用常規(guī)的溫度控制器+排風扇的方式，也可以用開關柜專用空調(diào)來實現(xiàn)。

4）柜頂母排、柜內(nèi)主開關到柜頂母排的連接

為什么要說到規(guī)定母排呢？這個是容易被一些人忽略的地方。

如果你是低壓成套柜廠，該項目所有柜子都由你一家來做，包含無功補償柜，那么規(guī)定的母排自然是成套柜廠一起提供了。

如果無功補償柜是由第三方單獨提供的，一般此時的無功補償柜都不含規(guī)定母排和規(guī)定母排到柜內(nèi)主開關的連接線。此時用戶需要注意這部分設備不要漏掉了。

5）此設備與外部的二次接線

無功補償柜的其他接線，就交給技術工程師去處理吧，作為銷售員就不要去關注這么細節(jié)的東西了，因為這里面的內(nèi)容是需要好多文字才能說清楚的哦。

通過上面的內(nèi)容，大家基本都清楚無功補償柜了吧。它就是一臺眾多電力元件組合在一起的低壓柜。因此，我給用戶的建議是：無功補償柜內(nèi)的主要元件（電容器、電抗器、功率因數(shù)控制器、投切開關等）選擇好品牌和規(guī)格后，其他元件的配套和設備的組裝就交給成套廠去做吧。這樣即控制了元件的質(zhì)量，又保障了成套柜的質(zhì)量。