电容补偿装置客户培训

电容补偿装置客户培训WilliamWang王卫群SchneiderElectric2-Services内容提要•无功补偿目的与原理•无功补偿装置主要元件•图纸介绍•操作使用即控制单元介绍•检查维护事项SchneiderElectric3-Services说明●所有电气设备需要两种能源：转变为机械能和热能的“有功”能量用千瓦时（kWh）来计量感应电路（如变压器，电机……）所必需的“无功”能量用千乏时（kVarh）来计量SchneiderElectric4-Services无功能量的供给电源用户网负载电表有功能量无功能量电源用户网负载电表有功能量无功能量电容器无电容器式安装含电容器式安装SchneiderElectric5-Services功率因数●整个装置的电能效率通过功率因数来计算：P(kW)有用功率kW（千瓦）视在功率kVA（千伏安）S(kVA)F===cosj在正弦系统中在正弦系统中，cosj决定了无功功率能耗的范围：0cosj1SchneiderElectric6-Services主要的几种无功能耗的形式●标准异步电动机不同负载率下的功率因数：100%cosj@0.8575%cosj@0.850%cosj@0.7325%cosj@0.55●荧光灯(无补偿）:cosj@0.5●放电灯:cosj@0.4to0.6●感应加热炉(补偿式）:cosj@0.85●电阻式钎焊机:cosj@0.8●固定式1相电弧焊接装置:cosj@0.5●电弧炉:cosj@0.8SchneiderElectric7-Services●常常用tgj来代替cosj既然这样,可以通过下面的式子来计算:●对一个特定的时间段，这个比值也代表损耗tgj无功功率有功功率Q(kvar)P(kW)tanj==tgj=WrWa无用功(kvarh)有用功(kWh)=SchneiderElectric8-Services无功能量的定义It=视在电流Ia=有功电流Ir=无功电流IIar22It=Ia=ItcosjIr=ItsinjIaItIrP(kW)S(kVA)Q(kvar)S=视在功率P=有功功率Q=无功功率PQ22P=UItcosj=UIaQ=UItsinj=UIrS=UItF=功率因数FPS==cosjtgQPj=S=UItS=SchneiderElectric9-Services优点经济方面:●通过以下方式减少电费:减少了来自公用电网的无用功减少了有用功消耗(损失)技术方面:●电压降减小●有功功率增加●焦耳损失降低●通过无源式谐波滤波器（电容器+电感）提高电流品质SchneiderElectric10-Services●视在功率需求量为:变压器过载举例：提高功率因数的好处●目标：cosj2=0.92所需的无功功率：●Q=P(tanj1-tanj2)=230kvar新的视在功率需求：结论：变压器无过载87kVA余量降低了电能需求含电容器式安装无电容器式安装630kVA400V50Hz3相电容器MXXM250kWcosj1=0.75250kWcosj1=0.75SkVA==500092543.SpkVA==cosj1665SchneiderElectric11-Services电压降R=电缆阻抗X=电缆感抗P=有功功率Q=无功功率UUURPXQU=@122负载RXU1U2RRXXU2U1SchneiderElectric12-Services电压降的减少举例：●架空线中的电压降●电压:90kV长度:40km●电缆:366mm²的铝线●阻抗:Z=R+jX=3.6+jx15.2OhmsUUURPXQU=@122UkV==363015210902932%)...(.tgj=0.3P=30MWQ=10Mvartgj=1P=30MWQ=30MvarUkV==36301523090637%)...(SchneiderElectric13-Services焦耳损失的减少铝电缆的年损失:横截面:95mm²长度:100mt=2500小时/年负载:P=100kWcosj=0.8Wj=9800kWh/年cosj=1Wj=6300kWh/年R:单位长度的有效电阻(W/km)P:有功功率(kW)L:长度(km)t:每年的作业时间(hours)WRLUPtj=103222cosjSchneiderElectric14-Services如何确定补偿电容器的容量?●从电量的计算得知:●根据最初的功率因数值和目标功率因数值得到:●根据电机功率●根据变压器容量=使用REGLAVAR软件QPtgtgcaif=jjQc=R(kvarh)t(h)SchneiderElectric15-Services根据电机功率(1)●当电容器组与异步电动机的接线端子相连时有可能产生自激注意:●Ic0.9Io●Qc2xPn(1-cosjn)PnMQcIofinctgtgPQjj=SchneiderElectric16-Services根据电机功率(2)●当电容器组与各自的开关设备连接时●不会发生自激●功率可以根据额定的负载和功率因数值来计算注意:●电容的放电时间(50sec)●如果几个电容器组连接于同一网络中，在中压应该使用电抗器来限制瞬间峰值电流；在低压使用电抗器或者电容接触器来限制峰值电流IoPnMQcfinctgtgPQjj=PnSchneiderElectric17-Services根据变压器例如:Sn=1250kVAS=1000kVAio=2%Usc=6%Qo=25kvarQch=48kvarQc=73kvarSn:变压器的额定功率S:负载功率io:变压器的空载电流空载带载总的补偿容量QSni00=QchSnSSnUsc=2QcQQchSniSSnUsc==002SchneiderElectric18-Services功率因数修正术语●如果电容器组的容量(kvar)小于或等于变压器的额定容量(kVA)的15%如果电容器组的容量(kvar)大于变压器的额定容量(kVA)的15%(允许无功功率的逐步调整)负载变化速度较慢（10秒到1分钟）=》Rectimat2负载变化速度较快（大约1秒）=》Thyrimat负载速度变化很快（1周波）=》Dynamat固定式补偿分步自动控制式的电容器组SchneiderElectric19-Services电容器组安装在何处?1.HV电容器组安装在HV电力网上2.MV电容器组安装在MV配电网上3.MV电容器组用于MV消耗4.可调或固定式的LV电容器组用于LV消耗5.LV电容器组用于MV消耗6.LV/MV电容器组用于各自的补偿23346561SchneiderElectric20-Services无功功率补偿●全局补偿电容器组与主配线盘的母线相连适用于稳定的连续性负载可以使用分步投切方式●局部补偿电容器组与每个局部配线盘的母线相连适用于较分散的安装●单独补偿电容直接与感性负载（电机）的接线端子相连适用于电机的功率相对于整个安装功率来说比较大SchneiderElectric21-Services内容提要•无功补偿目的与原理•无功补偿装置主要元件•图纸介绍•操作使用即控制单元介绍•检查维护事项SchneiderElectric22-Services低压产品系列●固定式和自动式的电容●标准的，污染的和高污染的电网标准型加强型带电抗器型或滤波器●单独的或Prisma机柜结构适用于任何装置的产品Varplus2RectiblocRectimat2Prisma机柜中设备补偿SchneiderElectric23-Services接线端子内部保险丝绕组轴线过压弹片塑料罐树脂金属盘VarplusHQ安全装置元件●自复作用的聚丙烯●用HRC保险丝保护高故障电流●通过下面两者的结合可以保护低故障电流:一个过压分离装置HRC保险丝SchneiderElectric24-ServicesVarplus2电容器介绍专利技术，HQ保护系统�避免内部故障(小电流情况),过压保护系统�避免外部故障(大电流情况),HRC熔丝自愈过程中，介电损耗气体压力慢慢增加，过压装置开始动作过压装置慢慢升高金属片短接熔断器两端故障电容器切除运行状态熔丝保护大电流故障Ifuse大电流短时故障时，熔丝熔断SchneiderElectric25-ServicesVarplus2电容器介绍电压范围50Hz:230V,415V,525V,550V,690V规格范围415V例：5Kvar,6.25Kvar,7.5Kvar,10Kvar,12.5Kvar,15Kvar,20Kvar连接方式三相三角形接法温度等级最大环境温度=＋55°C最小环境温度=－25°CSchneiderElectric26-ServicesVarplus2电容器介绍防护等级IP00,IP20/IP42功率损耗0,5Watt/kvar(包括放电电阻)容值允许偏差:-5%,+10%电压试验:2,15Un(额定电压)10s最大可能允许过载，根据IEC608311/2:电流:30%长期电压:10%(24小时，超过8小时)SchneiderElectric27-ServicesVarplus2电容器介绍放电电阻1分钟电压降至50V以下接地方式绝缘塑料外壳，不需要接地接线端:3M8接线柱，可以360°连接认证IEC认证：IEC60831–1；IEC60831-2UL认证：UL810SchneiderElectric28-ServicesVarplus2电容器介绍多种安装方式水平安装垂直安装SchneiderElectric29-ServicesDR系列调谐电抗器调谐型补偿作用保护电容器组的正常运行，提高功率因数防止系统谐波电流的放大和谐振具备一定的滤波功能纯电容器组补偿调谐补偿SchneiderElectric30-Services●LimitationofInrushcurrentsUsing«Specificcontactors»专用接触器，限制涌流●Internalprotection=UseofHRCfusesHRC快熔保护ProtectionofLVcapacitors电容器的投切控制与保护SchneiderElectric31-Services内容提要•无功补偿目的与原理•无功补偿装置主要元件•图纸介绍•操作使用即控制单元介绍•检查维护事项SchneiderElectric32-Services内容提要•无功补偿目的与原理•无功补偿装置主要元件•图纸介绍•操作使用即控制单元介绍•检查维护事项SchneiderElectric33-Services操作使用说明•控制单元设好后，补偿装置自动投切电容，补偿至目标功率因数，无需任何操作•停电维护时，分断补偿装置的进线断路器即可•控制单元讲解：请点击！SchneiderElectric34-Services内容提要•无功补偿目的与原理•无功补偿装置主要元件•图纸介绍•操作使用即控制单元介绍•检查维护事项SchneiderElectric35-Services●做好运行记录●检查母排接触面，接线端子，导线是否有氧化、变色、烧焦的痕迹，一旦发现，查找原因，立即处理，避免因接触电阻过大，在无人值守的情况下使故障扩大●观察电容器的外观，是否有破损、电容接线端子变色，一旦发现，应尽早停电检查电容器容值，发现电容失效，应及时更换●观察快速熔断器的熔断指示钮是否有弹出，在更换快熔之前，要仔细检查该回路的对地电阻和电容状况，是否有接地和短路现象●注意电容器、电抗器、接触器、熔断器在运行中有无异常发热及异响。运行时，可用点温仪或红外成像仪定期检查●检查风扇工作状况是否正常，及时清洗风扇滤网检查维护事项SchneiderElectric36-Services电容损坏●电容外观