電力電容器,用于電力系統和電工設備的電容器。任意兩塊金屬導體,中間用絕緣介質隔開,即構成一個電容器。電容器電容的大小,由其幾何尺寸和兩極板間絕緣介質的特性來決定。當電容器在交流電壓下使用時,常以其無功功率表示電容器的容量,單位為乏或千乏。下面小編給大家介紹一下“電力電容器的補償原理”。
電力電容器的補償原理
電容柜切斷電容后,電容內部仍帶有大量電荷。未釋放完時再次投入,殘余電荷會使電容產生的峰值電壓**達額定電壓兩倍。對電氣設備和電容器本身產生非常嚴重的危害,設計電容柜時都裝有放電裝置,電容器內的殘留電壓在電容器切斷30s內降至50V以下。電容器在原理上相當于產生容性無功電流的發電機。其無功補償的原理是把具有容性功率負荷的裝置和感性功率負荷并聯在同一電容器上,能量在兩種負荷間相互轉換。
這樣,電網中的變壓器和輸電線路的負荷降低,從而輸出有功能力增加。在輸出一定有功功率的情況下,供電系統的損耗降低。比較起來電容器是減輕變壓器、供電系統和 工業 配電負荷的最簡便、最經濟的方法。因此,電容器作為電力系統的無功補償勢在必行。當前,采用并聯電容器作為無功補償裝置已經非常普遍。
因為用電設備除電阻性負載外,大部分用電設備均屬于感性用電負載,如日光燈,變壓器,電機等,這些感性負載使供電電源電壓相位發生改變,即電流滯后于電壓,因此電壓波動大,無功功率增大,浪費大量電能,當功率因數過低時,以致供電電源輸出電流過大而出現超負載現象,低壓電容補償柜內的電容控制系統可根據用電負荷的變化,而自動設置電容組數的投入進行電流補償,從而減低大量無功電流,使線路電能損耗降到較低程度,提供一個高素質的電力源。
電力電容器的補償方式
電力電容器的補償方式分為三種:個別補償、分組補償和集中補償,均適用于電流負載的場合。
個別補償就是將電力電容器裝設在需要補償的電氣設備附近,在使用中與電氣設備同時運行和退出,個別補償處于供電的末端負荷處,它可補償安裝地點前面所有高、低壓輸電線路及變壓器的無功率,能**限度地減少系統的無功輸送量,使得整個線路和變壓器的有功損耗減少。
分組補償,即對用電設備組,每組采用電容器進行補償。其利用率比個別補償大,所以電容器總容量也比個別補償小,投資比個別補償小。但其對從補償點到用電設備這段配電線路上的無功是不能進行補償的。
集中補償的電力電容器通常設置在變、配電所的高、低壓母線上。將集中補償的電力電容器設置在用戶總降變電所的高壓母線上,這種方式投資少,便于集中管理;同時能補償用戶高壓側的無功以滿足供電部門對用戶功率因數的要求。但其對母線后的內部線路沒有無功補償。
電容補償就是無功補償或者功率因數補償,補償的基本原則就是必須采用欠補償方式。電力系統的用電設備在使用時會產生無功功率,而且通常是電感性的,它會使電源的容量使用效率降低,而通過在系統中適當地增加電容的方式就可以得以改善。
在交流電路中,電阻、電感、電容元件的電壓、電流的相位特點為在純電阻電路中,電流與電壓同相位;在純電容電路中電流超前電壓90°;在純電感電路中電流滯后電壓90°。從供電角度,理想的負載是P與S相等,功率因數cosφ為1。
此時的供電設備的利用率為**,而在實際上是不可能的。只有假設系統中的負荷,全部為電阻性才有這種可能。電路中的大多數用電負荷設備的性質都為電感性,這就造成了系統總電流滯后電壓,使得在功率因數三角形中,無功Q邊加大,則功率因數降低,供電設備的效率下降。