襄陽(yáng)源創(chuàng)電氣有限公司王工告訴我們：淺談低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的幾種接線方式

 

    電力供應(yīng)系統(tǒng)在向企業(yè)進(jìn)行大量電力能源輸送的同時(shí)存在著相當(dāng)數(shù)量的電能損耗，而企業(yè)設(shè)備在運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)由于設(shè)備電阻結(jié)構(gòu)問(wèn)題產(chǎn)生的無(wú)功功率，這些因素都造成了電能的極大浪費(fèi)，在電力輸送中接入無(wú)功補(bǔ)償裝置是解決電能資源浪費(fèi)的有效途徑。在補(bǔ)償裝置連接過(guò)程中，接線方式的選擇是否合理恰當(dāng)直接關(guān)系到裝置功效的發(fā)揮。文章對(duì)補(bǔ)償裝置的幾種接線方式做出了系統(tǒng)探討，以期提高其在不同應(yīng)用環(huán)境下功效的最大化。

 

    1 概述

 

    電力供應(yīng)行業(yè)是關(guān)系到國(guó)家經(jīng)濟(jì)發(fā)展的命脈行業(yè)，為保障人民生活和企業(yè)生產(chǎn)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)提供了動(dòng)力支持。在電能輸送環(huán)節(jié)，經(jīng)常會(huì)存在大量電力能源的無(wú)功消耗，不僅造成了電力能源的損失，妨礙了電力能源的有效供給，而且還會(huì)對(duì)電網(wǎng)線路和電力設(shè)備造成嚴(yán)重的損壞，與此同時(shí)，也給居民和企業(yè)帶來(lái)額外的經(jīng)濟(jì)負(fù)擔(dān)。近年來(lái)，節(jié)能化的生產(chǎn)生活方式是我國(guó)政府所大力提倡的，為了在電力行業(yè)實(shí)現(xiàn)節(jié)能化生產(chǎn)效果，在電能輸送和使用環(huán)節(jié)大力推行低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置的應(yīng)用是正確的也是最為有效的選擇。無(wú)功補(bǔ)償裝置可以提高電能的總體使用效率，改善電力能源的供應(yīng)質(zhì)量，保證了電力供應(yīng)系統(tǒng)的有效運(yùn)行。在我國(guó)，電力低壓無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備的應(yīng)用已經(jīng)較為廣泛，大多數(shù)電力供應(yīng)企業(yè)或生產(chǎn)企業(yè)都相繼在電力設(shè)備系統(tǒng)中加入了補(bǔ)償裝置的設(shè)計(jì)和使用。

 

    無(wú)功補(bǔ)償裝置中對(duì)電流的控制要靠投切裝置來(lái)完成，投切裝置能夠隨著電流需求環(huán)境的變化，通過(guò)自動(dòng)或者手動(dòng)的方式實(shí)現(xiàn)電量的開(kāi)合切換。投切裝置隨著科技水平的提高而不斷變化，投切接線的方法也有多種，每一種方法都有其各自的優(yōu)缺點(diǎn)以及適用環(huán)境，因此，企業(yè)在選擇時(shí)要有所側(cè)重。

 

    2 傳統(tǒng)補(bǔ)償接線方式

 

    在電力系統(tǒng)應(yīng)用中，最傳統(tǒng)的低壓電容無(wú)功功率補(bǔ)償裝置為：刀開(kāi)關(guān)十熔斷器+接觸器+熱偶繼電器+低壓電容器或低壓電容器串聯(lián)低壓電抗器。在無(wú)功功率自動(dòng)控制儀沒(méi)有開(kāi)發(fā)以前，電容器柜加裝無(wú)功功率表，值班人員根據(jù)無(wú)功功率表的讀數(shù)手動(dòng)投切以改善電網(wǎng)功率因數(shù)。隨著無(wú)功功率智能控制儀的廣泛應(yīng)用，電容器組能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)投切，智能化控制。

 

    這種傳統(tǒng)的低醫(yī)無(wú)功功率補(bǔ)償裝置接線方式的最大優(yōu)點(diǎn)是經(jīng)濟(jì)實(shí)惠，投資小，見(jiàn)效快，運(yùn)行安全可靠，元器件普通、維護(hù)方便，現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于各種低壓配電系統(tǒng)中。

 

    但這種接線方式容易出現(xiàn)的問(wèn)題是頻繁投切時(shí)切換電容接觸器燒壞。因?yàn)樨?fù)載在時(shí)刻發(fā)生變化，無(wú)功功率因數(shù)也在發(fā)生變化，無(wú)功功率智能控制器會(huì)根據(jù)功率因數(shù)地變化投切電容器組，電容器組的容量一般都在10-30Kar之間，很多情況下電容器組投入以后都會(huì)補(bǔ)過(guò)，無(wú)功功率智能控制器又會(huì)根據(jù)功率因數(shù)切斷電容器組，而切斷以后功率因數(shù)又不夠，所以就會(huì)出現(xiàn)頻繁投切。這種接線方式容易出現(xiàn)的另一個(gè)問(wèn)題是熔斷器熔斷，由于本方案的過(guò)流采用熔絲保護(hù)，而合閘引起的涌流、分閘引起的過(guò)電壓有時(shí)會(huì)出現(xiàn)三相熔絲中的單相或多相熔斷現(xiàn)象。對(duì)運(yùn)行中的電容器組來(lái)說(shuō)熔絲熔斷會(huì)引起計(jì)量不準(zhǔn)，電容器組故障等現(xiàn)象。

 

    3 采用無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)補(bǔ)償接線方式

 

    在大型軋鋼、冶煉、化工等重工業(yè)企業(yè)中，大型設(shè)備對(duì)電網(wǎng)的沖擊和污染非常大，同時(shí)諧波大，這樣對(duì)電容器補(bǔ)償裝置的要求就相對(duì)來(lái)說(shuō)比較高，傳統(tǒng)的接線方式故障率高，維護(hù)麻煩成本高切換用接觸器容易燒壞。為解決以上問(wèn)題，采用無(wú)觸點(diǎn)電子開(kāi)關(guān)來(lái)代替普通接觸器。

 

    這種接線方式和傳統(tǒng)的切換接觸器相比最大的優(yōu)點(diǎn)是，響應(yīng)時(shí)間快，同時(shí)無(wú)觸點(diǎn)頻繁切換時(shí)不會(huì)產(chǎn)生火花，不會(huì)燒壞觸點(diǎn)。模塊化的產(chǎn)品，運(yùn)行維護(hù)方便，占用空間小。由于是過(guò)零觸發(fā)和過(guò)零開(kāi)斷不會(huì)產(chǎn)生過(guò)電流和過(guò)電壓，大大的減少了對(duì)設(shè)備的沖擊，增長(zhǎng)了設(shè)備的使用壽命。在接線方式中，能同時(shí)實(shí)現(xiàn)單相補(bǔ)償和三相補(bǔ)償相結(jié)合的方式，使補(bǔ)償精度更加精確同時(shí)消除三相功率因數(shù)不平衡產(chǎn)生的影響。使補(bǔ)償方案更加靈活多變。

 

    但這種無(wú)觸點(diǎn)可控硅開(kāi)關(guān)最大的缺點(diǎn)是：（1）成本高，是采用接艇器投切的補(bǔ)償柜貴70%～90%；（2）可控硅開(kāi)關(guān)電路運(yùn)行時(shí)有較大的壓降，運(yùn)行中的電能損耗和發(fā)熱問(wèn)題不可忽視。有功消耗的發(fā)熱量還會(huì)增加整個(gè)補(bǔ)償裝置的溫升，必須采用相應(yīng)的散熱降溫的措施，如采用接觸器基本上不消耗有功；（3）可控硅電路本身也是諧波源，大量的應(yīng)用會(huì)對(duì)低壓電網(wǎng)的波形不利。

 

    4 采用機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)補(bǔ)償接線方式

 

    無(wú)功功率補(bǔ)償設(shè)備中的電力開(kāi)關(guān)裝置在工作時(shí)會(huì)受到大規(guī)模電流的瞬時(shí)沖擊，而這種電流的瞬時(shí)變化會(huì)對(duì)投切開(kāi)關(guān)本身的觸點(diǎn)造成極具破壞力的影響，頻繁的電流沖擊將縮短開(kāi)關(guān)裝置的使用壽命，并造成電路中電壓的不穩(wěn)定性，傳統(tǒng)的投切開(kāi)關(guān)因其自身的結(jié)構(gòu)缺陷而逐漸縮小了其應(yīng)用范圍。目前，一種新型的機(jī)電一體化復(fù)合開(kāi)關(guān)接線方式正逐漸被企業(yè)所廣泛采用，這種接線方式將可控開(kāi)關(guān)與接觸器有機(jī)融合在一起，在開(kāi)關(guān)閉合的瞬間實(shí)現(xiàn)零電壓，無(wú)功耗接觸，同時(shí)還能保證正常的通電效果，降低了電流和電壓瞬時(shí)變化對(duì)接觸器帶來(lái)的沖擊。

 

    該種接線方式具備傳統(tǒng)接線方式所沒(méi)有的特點(diǎn)：其一，復(fù)合開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)了智能化和自動(dòng)化的電流接通模式，一旦受到外部電流的刺激，將自動(dòng)找出適合于電流切入的最佳時(shí)間點(diǎn)，降低電壓變化對(duì)投切的不良影響；其二，融合了硅開(kāi)關(guān)和接觸器二者的優(yōu)勢(shì)，保證接觸點(diǎn)在電流通過(guò)的瞬間不會(huì)受到過(guò)量沖擊，且最大限度的降低了能耗；其三，對(duì)通電全程實(shí)現(xiàn)了智能化控制，一旦發(fā)現(xiàn)電流設(shè)備溫度過(guò)高或者電壓不穩(wěn)的情況，就會(huì)自動(dòng)進(jìn)行系統(tǒng)斷電處理，對(duì)系統(tǒng)實(shí)施及時(shí)防護(hù)；其四，耗電量極低，符合開(kāi)關(guān)接線裝置只在開(kāi)關(guān)閉合或聯(lián)通的瞬間消耗電能，其他時(shí)間處于零耗能狀態(tài)。另外，該種接線裝置的體積小，不會(huì)占用太大的面積，更加節(jié)省空間，在具體操作中，安裝調(diào)試過(guò)程更為簡(jiǎn)單易行，同時(shí)具有相當(dāng)長(zhǎng)的使用壽命。

 

    在使用復(fù)合開(kāi)關(guān)作為接線方式時(shí)，要尤其注意以下注意事項(xiàng)：首先，要嚴(yán)格掌控開(kāi)關(guān)的閉合時(shí)間，接觸器的開(kāi)關(guān)應(yīng)該后閉合，以防止電流對(duì)其造成沖擊損壞電路元件。其次，通電電流的流量要滿足開(kāi)關(guān)裝置正常工作的電流值，鍋底的電流將會(huì)導(dǎo)致開(kāi)關(guān)中斷操作或操作失效。最后，要準(zhǔn)備相應(yīng)的預(yù)備電源，以防止突然斷電對(duì)開(kāi)關(guān)接線裝置帶來(lái)的不利影響。

 

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