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电力电容器的选型方法

发布时间:2021/11/13

电气设计人员在选择电力电容器时,应针对用途、环境、电压、电流等条件,购买相应的专用电力电容器,这样既能延长电容器的使用寿命,为设备运行与人身安全提供保证,又能节省资金、提供经济效益。

1. 根据电力电容器用途选择电容器的类型根据电力电容器用途选择电容器的类型见下表:

2. 根据电力电容器的用途选择电容器的型号

电力电容器型号选用见表:3. 电力电容器额定电压的正确选择电力电容器对电压十分敏感,因电容器的损耗与电压平方成正比,过压会使电容器发热严重,电容器绝缘会加速老化,寿命缩短,甚至电击穿。电网电压一般应低于电容器本身的额定电压,最高不得超过其额定电压的10%,这样可延长电容器的使用寿命。必须注意,最高工作电压和最高工作温度不可同时出现。因此,当工作电压为1.1倍额定电压时,必须采取降温措施。电容器的额定电压至少等于所接入电网的运行电压,并且还应考虑电容器本身的影响。注意,电网的运行电压有时与电网的标称电压相差较大。另外,当电容器接入,将造成电源到电容器安装处的电压升高,谐波存在电压也有所升高。考虑以上因素,电容器额定电压等级的确定至少比电路标称电压高5%。例如,380V电路至少用400V的电容器。其次,用户应根据实际使用场合的较长时间最高持续电压来选择。尤其当电容器回路串联电抗器时,会由于串联电抗器使电容器端子上的电压升高,超过电网的运行电压。串联电抗器后的电容器额定电压=系统电压/ (1-K (电抗率))。

例如,串联12%电抗率的电容器,电容器本来选400V的电容器额定电压,现在就要选400V/(1-0.12)=455V电容器额定电压。对于380V网路,已习惯选用400V的电容器;对于660V、1.14kV 网路也应该选用690V及1200V电容器。根据网路标称电压选用电容器的最低额定电压列于下表:

下列情况应选用额定电压较高的电容器。

(1)电网的实际电压高于其标准电压,在安装前最好先实际测量网络的电压再选用。

(2)为了降低谐波及其他影响,而在电容器回路中串联电抗器,此时电容器端子上的电压将高于网路的运行电压,建议选用比网路电压等级高的电容器。如网路电压为400V,则应选用450V等级电容器。

(3)安装处通风散热差,同时又不能改善其冷却条件时,建议选用额定电压等级为450V以上的电容器。

(4)有整流装置、电弧炉、变频调速等设备时,因其产生的谐波电流叠加在基波电流上,使电流有效值增大,温升增高,使电容过热损坏,建议选用额定电压等级为450V以上的电容器。

(5)有间歇性大功率设备,因其投切频繁,负载变化大,建议选用额定电压等级为450V以上的电容器。

4. 移相电容器容量的选定电容器容量选配对电源的影响较大,这就要求设计人员在使用电力电容器补偿时,既不能过大,也不能过小。过大的标称电容会使电路的电压升高太大,容易烧坏用电设备。安装双向无功电度表进行试验,可以帮助我们发现电容容量过补或欠补的问题。为保证电网运行及供电质量,应选配多少容量的电容器就显得非常重要。电力电容器容量的选配应按照以下要求。

(1)对于就地补偿来讲,电动机的空载电流乘以额定电压就是所需要补偿的容量。

(2) 根喝负载的总容量或根据变压器容量的60%,计算电容器选配的所需容量。

(3)根据实际负载高峰值的80%,计算电容器选配的所需容量。第(2)、(3)点要根据实际情况,用户控制柜的情况不同会有不同的对待处理。经济效益好,是否是三班24小时不停运行,或两班、一班运行, 这些都有不同用电状态,需不同的处理补偿方式。电力电容器容量按照公式:Qc=S(sinθ1-cosθ1×tanθ)进行计算。例:某设备总功率为100kW,求功率因数从0.7提高到0.95时所需多大电容补偿量?总功率为100kW,视在功率:S=P/cosθ=100/0.7≈143kVA查函数表得:cosθ1=0.7时,sinθ1=0.71;cosθ2=0.95时,sinθ2=0.32,tanθ=0.35。Qc=S(sinθ1-cosθ1×tanθ)=143×(0.71-0.7×0.35)≈67kVA选用电力电容器补偿时,还应考虑变压器的损耗,因为变压器运行时也消耗无功。一般在变压器补偿方面最大补偿到25kVar,最小补偿到1kVar。这要根据变压器的容量大小、是否是节能型而定。电流不稳定会对电容器存在致命危害。因此对一些有如行车、起吊设备或启动频繁的设备的企业,必须选用抗冲击的专用电力电容器。

5. 根据工作电压选择使用油浸电容器还是自愈式电容器自愈式电容器具有工作场强、介质损耗低、体积小、重量轻、容量大及自愈性能和元件在发生永久性击穿时不引起爆炸等优点,因而在电气控制设备中得到广泛应用。自愈式低压并联电容器适用于工频额定电压为1.05kV及以下的交流控制系统中,作为无功功率补偿。