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并联补偿电容器主要用在哪里,补偿装置的工作原理是什么

时间:2024-05-10 00:00:00     作者:Liron【转载】   阅读

电容器在并联补偿系统中的应用和工作原理

一、并联补偿电容器主要用在哪里

1. 电力系统中:

要用于补偿电力系统感性负荷的无功功率,提高功率因数,提高电压质量,减少线路损耗。单相并联电容器主要由心脏、外壳和出线结构组成。用金属箔(作为极板)与绝缘纸或塑料薄膜一起包裹,电容心由多个部件、绝缘件和紧固件组成,并浸渍绝缘油。电容板的导线串联并联,导致出线瓷套管下端的导线连接器。电容器的金属外壳充满绝缘介质油。


变电站安装并联电容器是提高电压质量和减少电能损失的有效措施。电网中的电力负荷,如电机、变压器等,大部分是感性负荷,在运行过程中需要向这些设备提供相应的无功功率。并联电容器等无功补偿设备安装在电网中后,可以提供感性负荷消耗的无功功率,减少电网电源向感性负荷和线路输送的无功功率。由于无功功率在电网中的流减少,线路和变压器可以减少输送无功功率造成的电能损失。


并联电容器的连接通常采用三角形和星形两种方式,其中应用最广泛的是星形。接线的电容器直接承受线间电压,任何一台电容器因故障被击穿时,就形成两相短路,故障电流很大,如果故障不能迅速切除,故障电流和电弧将使绝缘介质分解产生气体,使油箱爆炸,并波及邻近的电容器。因此这种接线已经很少在10kV只在系统中使用380V少量用于配电系统。


2. 工业领域:

工业电力系统中通常存在大量的电感性元件和非线性负载,这些元件可能导致功率因数降低,从而引发电能浪费和负载电压失真。并联补偿电容器可以显著提高电路的功率因数,优化电路的负载特性,减少系统的谐波失真和电能损耗。


3. 电子设备:

在电动机上并联电容的作用是做电动机启动。电容器将“单相”交流电分裂为相位接近90度的“两相”交流电,从而使电动机产生旋转磁场。

电网中的电力负荷如电动机、变压器等,大部分属于感性负荷,在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。


在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后,可以提供感性负载所消耗的无功功率,减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率。

由于减少了无功功率在电网中的流动,因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。


电网负荷时刻发生变化,并联电容器需频繁投入和切除,断路器开断并联电容器的过程中,不可避免发生操作过电压,可能会损坏并联电容器,影响电网的正常运行。

并联补偿电容器主要用在哪里,补偿装置的工作原理是什么

二、并联电容补偿装置的工作原理

1. 电容器补偿原理:电容补偿利用电容器具有对交流信号通路具有低阻抗的特性,在直流传输中电容器表现出高阻抗。通过在交流电路中串联电容器可以补偿电路中电感元件带来的无功功率,从而提高电路的功率因数。


2. 电压保护功能:电压保护一般来说有两种,一种是过压保护,就是加在用电器上的电压达到他的额定最大电压时候,就关断电压,以保护用电器。另一种是欠压保护,就是当电压达到用电器最低使用电压或提供电压的电源低于一定电压时候,关断电压,以保护用电器或电源。


3. 电流保护功能:电流保护一般是指过流保护,就是说流过用电器的电流达到他的额定器时候,就关断电流,以保护用电器。补偿装置还具有电流保护功能,可以监测电容器的电流状态,当电流超过设定范围时,可以及时断开电路,保护电容器免受过电流损害。


4. 零投切功能:并联电容器投入运行时,如果补偿装置的接入处短路容量很大且电容器组容量较小时,就可能会产生几倍、甚至几十倍额定电流的合闸涌流。合闸涌流会给企业带来很大影响,严重时还会引发事故。


电容器的过零投切,是指并联电容器在电压过零电投入,在电流过零点切除的技术。采用过零投切之后,不会出现合闸涌流,适用于负荷快速变化的应用场合。

5. 自动调节功能:一些补偿装置还具有自动调节功能,可以根据电路的实际运行情况和需求,自动调节电容器的容量和工作状态,以达到最佳的补偿效果。在电压优先原则下,依据负荷无功功率大小自动投切电容器组,使系统始终处于无功损耗最小状态。



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