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低壓無功補償柜有哪些投切方式?其優缺點是什么?

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瀏覽:-發布日期:2020-11-14 14:24【

隨著對供電質量要求的不斷提高和節能降耗的需要,低壓無功補償柜的使用量也在快速增長,各種不同無功補償裝置也不斷研發推出應用。根據補償電機的不同,選擇的投切方式也是不同,常見的有接觸器投切、可控硅投切、以及復合開關投切等方式。

一、投切方式

1、機械式接觸器投切電容裝置

接觸器投切過程中,電容器的初始電壓為零,觸點閉合瞬間,絕大多數情況下電壓不為零、有時可能處在高峰值,極少為零,因而產生非常大的電流,也就是常說的合閘涌流。實驗表明合閘涌流嚴重時可達電容器額定電流的50倍。這不僅影響電容器和接觸器的壽命,而且對電網造成沖擊,影響其它設備的正常工作。因此,后來采用串接電抗器和加入限流電阻來抑制涌流,這雖然可以控制合閘涌流在額定電流的20倍以內,但從長期運行情況來看,其故障率仍然非常高,維修費用較高。

優點:總的實踐應用反映,其價格低,初期投入成本上升少,無漏電。

缺點:涌流大、壽命短、故障多、維修費用高。 

2、可控硅投切電容器裝置

低壓晶閘管電容補償.jpg

可控硅投切電容器是利用了電子開關反應速度快的特點。采用過零觸發電路,檢測當施加到可控硅兩端電壓為零時,發出觸發信號,可控硅導通。此時電容器的電壓與電網電壓相等,因此不會產生合閘涌流,解決了接觸器合閘涌流的問題。但是,可控硅在導通運行時,可控硅結間會產生一伏左右的壓降。通常15KVAR三角形接法的電容器,額定電流22A,則一個可控硅消耗功率約為22W。如以一個150KVAR電容柜來算,運行時可控硅投切裝置消耗的功率可達600W,而且都變成熱量使機柜溫度升高。同時可控硅有漏電流存在,未接電容時,即使可控硅未導通,其輸出端也是高電壓。

優點:是無涌流、無觸點、使用壽命長、維修少、投切速度快在5ms內。

缺點:價格高為接觸器的3倍。 

3、復合開關投切電容裝置

投切開關的補償方式

復合開關投切裝置工作原理是先由可控硅在電壓過零時投入電容器,然后再由磁保持繼電器觸點并聯閉合,可控硅退出,電容器在磁保持繼電器觸點閉合下運行。因而實現了投入無涌流運行不發熱的目的。但為了降低成本,通常選用兩只小功率,低耐壓可控硅串聯使用,利用可控硅20ms內電流可過載10倍額定電流的特性過零投入,再用繼電器閉合運行。而磁保持繼電器觸點偏小且額定機械壽命一般為5萬次,從目前投入市場使用情況看,可控硅時有擊穿,磁保持繼電器也有卡住不動作現象,工作不夠穩定。

優點:是無涌流、不發熱、節能。

缺點:是價格高為接觸器的5倍、壽命短、故障較多、有漏電流、投切速度0.5s左右。 

二、應用范圍

1、用于無功量比較穩定,不需要頻繁投切電容補償的用戶,可選用帶限流電阻的接觸器投切電容裝置,這種裝置比較經濟、價格低。由于投切次數少,相應壽命就夠長了。 

2、對于需要快速頻繁投切電容補償的用戶,比如電焊、電梯等設備,應選用無觸點可控硅投切電容裝置,才能達到應有的補償效果。 

3、對于其他一般工廠、小區和普通設備,無功量變化時間大于30s的地區,則考慮選用對電網無沖擊、節能、安全、經濟、使用壽命長的無涌流電容投切器。

熔斷器.jpg

低壓無功補償裝置一般由刀開關、電流互感器、斷路器、交流接觸器、熱繼電器、補償電容、低壓避雷器等。經過恰當設計的無功補償裝置,不但可以將三相的功率因數均補償至1,而且可以將三相間的不平衡有功電流調整至平衡。

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