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1、電容器投切方式比較分析
關(guān)鍵詞:靜止無功補(bǔ)償裝置 靜止無功發(fā)生器 晶閘管開關(guān) 可控硅開關(guān) 復(fù)合開關(guān)
近年來,隨著對供電質(zhì)量要求的不斷提高和節(jié)能降耗的需要,無功補(bǔ)償裝置的使用量快速增長。隨后各種不同無功補(bǔ)償裝置不斷研發(fā)推出應(yīng)用,如:靜止無功補(bǔ)償裝置SVC、靜止無功發(fā)生器SVG、晶閘管投切電容裝置TSC等。但由于技術(shù)成熟悸或投入大等各種因素影響,目前使用范圍最廣,投入成本低,最易普及的仍是低壓無功補(bǔ)償裝置。本文僅對目前國內(nèi)存在的幾種類型的低壓電容投切裝置的性能及優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行分析,供用戶和設(shè)計(jì)人員參考,以達(dá)到合理使用、提高企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益、節(jié)約資源的效果。
一、 性能比較
目前,國內(nèi)的電容投切
2、裝置所采用的開關(guān)元件可以分為三大類:
1、 機(jī)械式接觸器投切電容裝置(MSC)
接觸器投入過程中,電容器的初始電壓為零,觸點(diǎn)閉合瞬間,絕大多數(shù)情況下電壓不為零、有時(shí)可能處在高峰值(極少為零),因而產(chǎn)生非常大的電流,也就是常說的合閘涌流。實(shí)驗(yàn)表明合閘涌流嚴(yán)重時(shí)可達(dá)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(wǎng)造成沖擊,影響其它設(shè)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(nèi),但從長期運(yùn)行情況來看,其故障率仍然非常高,維修費(fèi)用較高。
總的實(shí)踐應(yīng)用反映,其性能如下:優(yōu)點(diǎn):價(jià)格低,初期投入成本上升少,無漏電流
3、 缺點(diǎn):涌流大,壽命短,故障多,維修費(fèi)用高
2、 電子式無觸點(diǎn)可控硅投切電容器裝置(TSC)
可控硅投切電容器,是利用了電子開關(guān)反應(yīng)速度快的特點(diǎn)。采用過零觸發(fā)電路,檢測當(dāng)施加到可控硅兩端電壓為零時(shí),發(fā)出觸發(fā)信號,可控硅導(dǎo)通。此時(shí)電容器的電壓與電網(wǎng)電壓相等,因此不會(huì)產(chǎn)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(dǎo)通運(yùn)行時(shí),可控硅結(jié)間會(huì)產(chǎn)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(gè)可控硅消耗功率約為22W。如以一個(gè)150KVAR電容柜來算,運(yùn)行時(shí)可控硅投切裝置消耗的功率可達(dá)600W,而且都變成
4、熱量,使機(jī)柜溫度升高。同時(shí)可控硅有漏電流存在,當(dāng)未接電容時(shí),即使可控硅未導(dǎo)通,其輸出端也是高電壓。
優(yōu)點(diǎn):無涌流,無觸點(diǎn),使用壽命長、維修少,投切速度快(5ms內(nèi))
缺點(diǎn):價(jià)格高為接觸器的3倍、投切速度0.5s左右
3、 復(fù)合開關(guān)投切電容裝置(TSC+MSC)
復(fù)合開關(guān)投切裝置工作原理是先由可控硅在電壓過零時(shí)投入電容器,然后再由磁保持繼電器觸點(diǎn)并聯(lián)閉合,可控硅退出,電容器在磁保持繼電器觸點(diǎn)閉合下運(yùn)行。因而實(shí)現(xiàn)了投入無涌流運(yùn)行不發(fā)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(lián)使用,利用可控硅20ms內(nèi)電流可過載10倍額定電流
5、的特性,過零投入,再用繼電器閉合運(yùn)行。而磁保持繼電器觸點(diǎn)偏小,且額定機(jī)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(shí)有擊穿,磁保持繼電器也有卡住不動(dòng)作現(xiàn)象,工作不夠穩(wěn)定。
總的講, 優(yōu)點(diǎn):無涌流,不發(fā)熱,節(jié)能
缺點(diǎn):價(jià)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、 用戶通過對各種電容投切裝置性能比較,根據(jù)工程上的要求,有目的進(jìn)行選型。以實(shí)現(xiàn)滿意的技術(shù)經(jīng)濟(jì)性能。作者通過實(shí)踐,從以上分析,提出建議如下:
1、 用于無功量比較穩(wěn)定,不需要頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩簦蛇x用帶帶限流電阻的接觸器投切電容裝置,這種裝置比較經(jīng)濟(jì)、價(jià)格低。由于投切次數(shù)少,相應(yīng)壽命就夠長了。
2、 對于需要快速頻繁投切電容補(bǔ)償?shù)挠脩?,如電焊、電梯等設(shè)備,應(yīng)選用無觸點(diǎn)可控硅投切電容裝置,才能達(dá)到應(yīng)有的補(bǔ)償效果。
3、 對于其他一般工廠、小區(qū)和普通設(shè)備,無功量變化時(shí)間大于30s的地區(qū),則考慮選用對電網(wǎng)無沖擊、節(jié)能、安全、經(jīng)濟(jì)、使用壽命長的無涌流電容投切器。