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低壓無功補償裝置設(shè)計需要考慮以下幾個需求:
- 01 - 補償方式 A、無源補償:通過電力電容器補償系統(tǒng)中的感性負(fù)載的無功缺額。
B、有源補償:通過外部采樣回路獲取系統(tǒng)的無功數(shù)據(jù),利用IGBT功率變換器產(chǎn)生感性或容性的基波電流,實現(xiàn)動態(tài)的無功補償。 - 02 - 補償容量 對于民用和商業(yè)建筑配電,無功補償容量通常按照變壓器容量的百分比,例如30%。1000KVA的變壓器,無功補償容量為1000×30%=300kvar。 工業(yè)類項目建議計算出無功缺額,再核算補償容量,對于電容器產(chǎn)品也要計算安裝容量和輸出容量的關(guān)系。樹上鳥教育電氣設(shè)計視頻教程 各規(guī)格變壓器補償容量舉例如下: - 03 - 電容器的額定電壓 電容器是不能承受過電壓的,要保證系統(tǒng)的最高電壓不大于電容器的額定電壓。對于串聯(lián)電抗器的補償,還要考慮電抗器對電容器端電壓抬高的影響。 電容器運行中可能承受的長期工頻過電壓,應(yīng)不大于電容器額定電壓的1.1倍。如果超過1.1倍的額定電壓,將造成嚴(yán)重過負(fù)荷,引起電容器過熱,長期會引起絕緣破壞,引起事故。電容器的額定電壓也不宜取過大的安全裕度,因為電容器的輸出容量與運行電壓的平方成正比。 Q=ωCU2 Q—電容器容量,kvar; U—電容器端電壓,kV; C—電容器的電容值,F(xiàn); ω—角頻率,rad/s。 工業(yè)類項目建議計算出無功缺額,再核算補償容量,對于電容器產(chǎn)品也要計算安裝容量和輸出容量的關(guān)系。 Ue = US/1-K 式中: Ue—電容器端電壓,KV; US—電容器連接母線運行電壓,KV; K—串聯(lián)電抗器百分?jǐn)?shù)(電抗率)。 - 04 - 電抗率 為保護電容器不受投切涌流和系統(tǒng)諧波的影響,通常會在電容器前端串聯(lián)電抗器。電抗率是指無功補償系統(tǒng)中,串聯(lián)電抗器的感抗值與電容器的容抗值之比。 低壓系統(tǒng)主要的諧波源是變頻設(shè)備、開關(guān)電源、UPS、LED照明等,產(chǎn)生的主要諧波3、5、7、11、13次,三相負(fù)荷主要是5、7次占比較大,電抗率推薦選擇7%,單相負(fù)荷較多的系統(tǒng)會有部分3次諧波,可以選擇14%的電抗率。 - 05 - 投切方式 以電容器為核心的低壓無功補償系統(tǒng),目前常用的投切開關(guān)有接觸器、復(fù)合開關(guān)和晶閘管開關(guān)(無觸點開關(guān)),這三種開關(guān)的產(chǎn)品性能、投切速度及價格各不相同。在實際應(yīng)用中要根據(jù)項目需求和成本綜合考慮進行選擇。 最后,串聯(lián)電抗器后電容器的安裝容量和輸出容量的關(guān)系,可依據(jù)下面的公式簡單計算出來: Q額定=Q輸出×(U額定/U輸出)2 ×(1-K) Q額定—電容器的額定容量; Q輸出—電容器的輸出輸出; U額定—電容器的額定電壓; U輸出—電容器的額定電壓; K—電抗率。 比如:電容電抗組件型號:ZRVar40-P7/480K,安裝容量40kvar,額定電壓480V,電抗率7%。它的輸出容量按照上述公式計算可得,在400V系統(tǒng)其輸出容量為30kvar。 |
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