在變電站中,多個電容器的互連系統(tǒng)用于提高系統(tǒng)的功率因數(shù),這種電容器的互連系統(tǒng)稱為電容器組。 簡而言之,電容器組是由多個并聯(lián)或串聯(lián)的電容器組成的裝置,為提高電氣系統(tǒng)的功率因數(shù)提供無功功率。電容器組是公用事業(yè)和工業(yè)變電站的重要組成部分,因為它們有助于提高電源系統(tǒng)的功率因數(shù)和效率。
一、什么是電容器組:
電容器組只不過是多個串聯(lián)或并聯(lián)的電容器的組合,以獲得所需的電容值,從而提高電源系統(tǒng)的功率因數(shù)。因此,電容器組的主要功能是提高系統(tǒng)的功率因數(shù)并最大限度地減少能量損失。
電容器組是變電站的重要組成部分,因為它們在提高變電站的整體效率方面發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。
二、電容器組如何工作:
電容器是電容器組的核心組件。因此,電容器組的工作原理基于電容器的工作原理。從基礎(chǔ)知識來看,我們知道電容器由由介電材料隔開的金屬板組成,并以靜電場的形式存儲電能。
當(dāng)電容器連接到交流電源時,它會在每個交流周期中充電和放電。在前半個周期中,電容器充電,在另一個半周期中,它放電。
當(dāng)電容器充電時,它從電源獲取超前電流,因此從電源獲取超前無功功率。在此充電期間,它會發(fā)出滯后的無功功率。這種滯后無功功率被提供給需要提高功率因數(shù)的電氣負(fù)載。
因此,如果電容器組連接到電氣系統(tǒng)中,它可以補(bǔ)償滯后無功功率的要求,從而提高系統(tǒng)的功率因數(shù)。
三、電容器組的類型:
1.內(nèi)部熔斷電容器組:
在內(nèi)部熔斷器電容器組中,電容器以串聯(lián)和并聯(lián)組合形式組合,這些組合是根據(jù)電容器組的額定值完成的。每個電容器都由其自己的內(nèi)部保險絲保護(hù)。因此,它被稱為內(nèi)部熔斷電容器組。
內(nèi)部熔斷器電容器組的電容器和熔斷器單元位于同一外殼內(nèi)。因此,這些電容器組的尺寸相當(dāng)小,但這也取決于銀行的評級。
如果一個或多個電容器發(fā)生故障,則電容器組的操作不受影響。內(nèi)部熔斷電容器組以其易于安裝和較少的維護(hù)要求而聞名。
2.外部熔斷電容器組:
對于外部熔斷器電容器組,用于保護(hù)每個電容器的熔斷器單元安裝在電容器組外殼外部的單獨(dú)外殼中。
當(dāng)電容器組中的任何電容器元件發(fā)生故障時,其外部保險絲會熔斷并將有缺陷的電容器與電容器組隔離。這種機(jī)制允許電容器組保持運(yùn)行而不會中斷,即使特定電容器單元損壞也是如此。
在外部熔斷器電容器組中,電容器通常在電容器組的每一級內(nèi)以并聯(lián)組合連接。因此,任何一個電容器的故障都不會影響系統(tǒng)其余部分的運(yùn)行。但是,它會影響三相系統(tǒng)中的電容平衡。
3.無保險絲電容器組:
無熔斷器電容器組是通過串聯(lián)多個電容器,然后將多個串聯(lián)電容器串并聯(lián)來設(shè)計電容器組。
這些被稱為無熔斷器電容器組,因為沒有提供內(nèi)部或外部熔斷器單元來保護(hù)電容器單元。在這些電容器組中,故障保護(hù)由電容器本身的順序排列提供。因此,任何電容器串因故障而失效,通過電容器串的電流幾乎不受影響。
四、電容器組的優(yōu)勢:
電容器組提高了系統(tǒng)的功率因數(shù),有助于最大限度地減少對公用事業(yè)公司的處罰。它們改善了系統(tǒng)的電壓調(diào)節(jié),從而有助于將電壓穩(wěn)定在規(guī)定的范圍內(nèi)。電容器組減少了電路中的電流,從而減少了系統(tǒng)中的能量損失。
電容器組提高了配電網(wǎng)絡(luò)的載重能力。通過減少能量損失和損失,電容器組還減少了系統(tǒng)的運(yùn)行。
五、電容器組的缺點(diǎn):
電容器組的前期成本很高。電容器組的安裝增加了系統(tǒng)總成本的額外成本。
為了可靠運(yùn)行,電容器組需要定期維護(hù),這再次增加了電氣系統(tǒng)的成本。如果電容器組沒有根據(jù)系統(tǒng)正確確定尺寸,則可能會導(dǎo)致諧振以及過壓和故障問題。
即使電容器組與系統(tǒng)斷開連接,它們也可以存儲在其中。如果管理不當(dāng),這會帶來觸電的危險。
六、電容器組的應(yīng)用:
電容器組主要用于變電站,以提高功率因數(shù)。以下是一些使用電容器組來提高功率因數(shù)的常見設(shè)施,包括:工廠和工廠的工業(yè)變電站、電力公司的輸配電變電站、最大限度地降低能源成本的大型商業(yè)建筑、降低能耗的 HVAC(供暖、通風(fēng)和空調(diào))系統(tǒng)、用于提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的可再生能源發(fā)電廠, 等。
結(jié)論:
從上述討論中,我們可以得出結(jié)論,電容器組是供電系統(tǒng)中的重要組件,因為它提高了功率因數(shù)并減少了能量損失。因此,電容器組有助于降低能源成本和改善電能質(zhì)量。