无功补偿与企业的切身利益(下)

二、低压无功补偿装置
据统计，我国电网电能损耗40%以上发生在低压侧，低压配电系统中的损耗有10%－30%是无功损耗，解决电网在运行中产生无功损耗的方法很多，其中使用并联电容器进行补偿是比较简便、经济的一种。采用电力电容器进行补偿就涉及到电容器的质量、投切电容器的开关、控制电容器投切的无功补偿控制器三方面的问题。
1、控制器
控制器是补偿装置的核心器件，大多数补偿装置不能正常运行，多数由控制器引起。
VQCL型无功补偿控制器是我公司研制的新一代无功补偿装置的配套产品，也可做为测量仪表单独使用。它采用先进的控制理论和策略及独特的安装操作方式。它克服了以往用户提出的控制器功率因数测量精度范围小和控制器误动作等缺陷，保证以少数的动作次数，取得最佳的补偿效果，特别适用于技术要求较高、需无人值守、负荷变化剧烈及供电环境较恶劣的场所。与在用电企业常见的控制器相比，有如下优点：
(1)、采系统一相电流，另两相电压，以无功功率为投切信号，杜绝了投切振荡。而常见的控制器以功率因数为投切信号，在系统功率因数较高或较低时容易产生投切振荡。
(2)CEQK控制能检测到系统电压谐波百分比，通过设置，当谐波在一定范围内，装置可正常工作。
(3)、常见的控制器在系统功率因数很低时，其自适应功能较差，致使其不动作，达不到补偿的目的。而CEQK控制器无此现象。
(4)、常见的控制器在系统负荷全部停止的瞬间有继续投入电容器的现象。这样就使补偿精度降低。而VQCL控制器能实时跟踪负荷的变化进行补偿，不会出现这样的现象。
2、投切开关
通过调查了解，发现大多数用电企业使用的是老式的CJ19、CJ16型电磁式接触器，触点易粘连、烧蚀，补偿精度低，仍然存在力率电费。
我公司采用的是获得国家专利的产品——CED型无触点开关。CED系列无功补偿装置无触点开关，是一种能够对电容器进行快速投切的电子型功率器件，该装置主电路采用反并联晶闸管模块，并附有过零模块、温空开关、风扇等器件。本装置安装、接线、维护简单方便，投切电容器时无涌流、无过电压，工作时无噪声，是取代老式无功补偿装置电磁式接触器的首选产品。
主电路采用两只反并联的晶闸管组成可控硅模块，触发电路采用过零模块控制。在控制器发出触发命令后，该模块能自动捕捉晶闸管两端电压，当电压在2-6V范围内，触发晶闸管，使晶闸管导通投入电容器。投入瞬间产生的涌流仅为电容器额定电流的1.5-1.7倍。当控制器检测到系统过补时，触发命令中断,晶闸管可控硅自然关断，由于不存在触点，无电弧重燃，电网电压与电容器端电压迭加不上，从而控制了过电压的产生。与老式电磁式接触器作为电容器的投切开关相比，动用响应快，使补偿效果更好。由于很好的控制了涌流、过电压，使装置运行更可靠。
另外，CED型无触点开关所有的元件都安装在专用的散热片上，而且还采用了过热保护装置——温控开关+风扇，当温度超过55℃时，温控开关闭合，启动风扇，加快散热片的散热速度。
我公司根据用户的实际情况，研制出了一种取代常见的CJ19、CJ16接触器的电容器专用接触器——CEK型专用接触器。常见的CJ19、CJ16电容器专用接触器，是由一组辅助触头先将接触器上配备的限流电阻串入电路中，以抑制涌流，然后主触头瞬时闭合将电阻短接投入电容器。由于接触器零部件的合理偏差和装配偏差，使开关在长期工作中很难保证稳定的开距差(时间差)，因而我们经常发现接触器的电阻烧毁和主触头熔焊的现象，使补偿装置不能正常运行。
CEK型接触器除具有上述功能之外，更重要的是主触头采用具有非线性电阻特征的合金触头。当投入电容器产生很大的涌流时，会使触头上产生较高的温升。由于触头由非线性材料制成，使触头电阻上升极快，从而有效地抑制了涌流，另一方面由于这种材料在正常工作时的电阻很小，从而满足了电容器的投切要求。
3、电容器
目前，国内生产的自愈式金属化电容器普遍采用的是锌一铝或铝镀膜技术。由于热电的综合作用，镀层电极易腐蚀脱落，直接影响电容器的使用寿命；另一方面大都采用一定配比的油蜡做为浸渍剂，这样就难免产生渗漏或污染现象。由于使用全封闭的外壳，内部充满不可压缩的物质，一但发生击穿就可能引起电容器鼓肚或爆炸甚至引起燃烧。
我公司现采用我公司生产的低压自愈式并联电容器。引用的是ABB的全套技术。它是以单面电晕处理的聚丙烯膜为介质，使用一端溥、一端厚的梯形镀层工艺在聚丙烯膜上蒸镀一层Ag-Zn镀膜，与Al镀膜电容器相比，大大提高了电容器的耐涌流能力，有效的延长了电容器的使用寿命。大多数电容器多采用机械保护型式，而此电容器使用了一项专利，即在金属化电容器的外部，利用自动卷绕机直接并接一个容量很小的铝箔电容器，这样当金属化电容器击穿时产生的高热使铝箔电容器介质迅速击穿，形成零阻，使串联的内熔丝动作，从而使损坏的元件退出运行，大大提高了对电容器的保护能力。
此电容器使用环氧树脂封装元件单体，常温固化，壳体内部空隙充满体积可压缩的固体颗粒——蛭石。当元件发生击穿时所产生的冲击能量被蛭石吸收，外壳不会发生形变。另外，蛭石是不可燃烧的矿物质，充满壳内空间后使空气量很少，因此，电容器不会发生爆炸。电容器整体为干式结构，不会发生渗漏和污染环境。
三、高压无功补偿装置
高压补偿同样是企业无功平衡的一个重要组成部分，很多企业，尤其是大中型企业存在很多高压负载，比如：高压电动机、变压器、电炉等。高压补偿的特点是：电压高、补偿容量大,是低压的几到几十倍之多。
根据实际的现场调查，发现企业中旧有的高压补偿装置，已经越来越不适应如今的用电生产要求了。这主要表现在：
(1)、分组数少，补偿时易发生严重的过补现象，不仅增加了线损，还导致电网电压升高。
(2)、不能良好地实现根据实时的无功功率进行跟踪投切，补偿精度差，实时性差，效果不甚理想。
(3)、大多为手动方式，人为因素较多，对无功功率情况掌握不好会导致投切效果差，甚至有时投入电容器还不如不投入。
针对这些现象，我们生产了专用于6-10KV电压等级的CETBB系列高压无功自动补偿装置。主要核心器件为：CEQK-1控制器、CEWB微机保护单元、CEMCS系列真空断路器等。
对于大多数旧有高压补偿装置，企业应该在适当的时机对其进行手动→自动的改造，使其在充分发挥自身利用价值的同时，改变投切机制，合理分配无功功率。对企业而言，同样是节能降损的重要课题。比如可以增加高压补偿控制器、专用微机保护单元、真空断路器、电抗器等关键元器件，对原有装置进行升级、改造。使得原有补偿装置补偿效果变好，可靠性提高，实时性增强。
高压补偿一般只做提高功率因数和稳定系统电压之用。由于补偿容量巨大，所以要避免与系统发生谐振之可能，使高压补偿更安全、更有效地为企业服务。
可见，,进行合理的无功补偿，选择高质量的器件，的确是一条投资小、见效快、能较大幅度地降低线损、提高设备利用率、改善电压质量、提高功率因数、为用户消除力率电费的有效途径。
电是国民经济中重要的能源,节能降损又是各行各业的大势所趋.真诚的希望我国无功补偿事业蓬勃发展,为企业和社会真正带来效益。


北京赤那思电气技术有限公司
无功补偿 谐波治理
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