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电力电容器的现场应用应该注意的几个突出问题

人气:1977次发表时间:2018-07-19

总结电容器多年来的现场应用经验,电容器的使用寿命由两部分决定,产品本身的品质和投切开关的质量。

高压电容器

一、电容器产品质量

电容器薄膜 其他生产工艺都一样的情况下,薄膜的厚度直接决定了电容器的出厂品质。采用7微米薄膜与9微米薄膜的电容器在同等条件下使用,寿命可以相差50%以上。

电容器选型 涉及到多种电压等级,电容器应用选型也很重要。比如在380V现场应用,可以选400V的,也可选420V的,还有450V的,480V的,525V的,要根据现场的电压波动范围酌情考虑。比如:选450V相对选400V的电容器,对线路的补偿效果差别很大,由于电容器的容量与电压的平方成正比,前者只相当于后者容量的80%(525V的只相当于400V容量的58%)。虽然电压等级越高,安全性越好,但是补偿效果却会大打折扣,不能只看容量的大小而不计结果的好坏。

最好的方案 电压等级根据电压实际波动大小留5%裕量,然后指定薄膜的厚度,再加上质保的年限。

二、投切方式影响电容器寿命

触点投切 (接触器+复合开关+智能电容器)这都是触点投切类型的,复合开关是接触器的演化升级版,智能电容器是{复合开关+电容器}的组合版。接触器的触点投切是随机的,投入瞬间和切除瞬间,涌流和过电压达几十倍,触点间的巨大的弧光能量,都由电容器承受,电容器薄膜其实相当脆弱,只要一击穿,电容器就报废了。

复合开关 接触器的触点投切的弊端很大,在2007年时候,我么也曾开发过4款复合开关,分别为:380V\660V二款;60kvar\80kvar二款,但是一年以后被迫停用。

原因是应用到工厂里后,故障率至少5%以上,频繁出现场维修,疲于奔命不说,用户都根本没有信心去用了。主要故障是插片式可控硅被过电压击穿,更换为耐压高的可控硅模块后,有所好转。但是可控硅模块体积很大,只好临时固定在外面,根本装不进壳子里去。

接下来搞批量生产时候,一算成本,提高了一倍,成为当时最贵的复合开关,而且只能投切30~40 kvar的电容器(现在晶闸管单路可以投切400 kvar)。只好停产。

现在市场上各种复合开关很多,仍然在销售。但是拆开一看就知道了,没有可控硅,只有磁保持继电器,与接触器没有多大区别。

智能电容器 智能电容器的投切开关与复合开关是一样的配置,性能自然也一样。

可控硅投切 可控硅投切电容器最早发展于90年代末,远早于复合开关之前。钢铁快速发展之时,直流调速设备造成的谐波污染严重影响了电网的安全运行,直流调速设备的功率都很大,靠接触器投切滤波补偿装置是根本行不通的。

移相过零触发控制相当讲究,不是一个自触发电路、一个光耦触发电路就能解决好的问题。现在市场上可控硅开关、动态补偿开关等都是走的简化电路,追求的是低成本,主要投切30kvar大小的电容器。这种投切开关,对电容器的寿命仍然影响严重,电容器的切除过电压高达2000V,可控硅开关质量不太乐观,故障率很高。

最优方案 可控硅投切电容器,涉及电力电子的精密过零技术,投切过程中还要彻底解决涌流、过电压的问题。精密过零、动态放电、瞬态保护这三个技术难关不彻底解决,故障率仍会居高不下。解决好这三个问题,电容器会受到很好的保护,比其他投切方式会延长一倍的寿命。解决不好这三个难题,快速熔断器就取消不了,企业用户频繁更换快速熔断器,费用是难以承受的。

动态滤波补偿装置,做到故障率低,维修率低、成本低,需要在整套装置的每个细节上都解决好技术问题,如果只是采购器件组装成成套设备,到现场一定会问题频发,难以达到补偿效果。

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