電氣設(shè)計(jì)人員在選擇電力電容器時(shí),應(yīng)針對(duì)用途、環(huán)境、電壓、電流等條件,購(gòu)買相應(yīng)的專用電力電容器,這樣既能延長(zhǎng)電容器的使用壽命,為設(shè)備運(yùn)行與人身安全提供保證,又能節(jié)省資金、提供經(jīng)濟(jì)效益。
1. 根據(jù)電力電容器用途選擇電容器的類型根據(jù)電力電容器用途選擇電容器的類型見(jiàn)下表:
2. 根據(jù)電力電容器的用途選擇電容器的型號(hào)
電力電容器型號(hào)選用見(jiàn)表:3. 電力電容器額定電壓的正確選擇電力電容器對(duì)電壓十分敏感,因電容器的損耗與電壓平方成正比,過(guò)壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重,電容器絕緣會(huì)加速老化,壽命縮短,甚至電擊穿。電網(wǎng)電壓一般應(yīng)低于電容器本身的額定電壓,最高不得超過(guò)其額定電壓的10%,這樣可延長(zhǎng)電容器的使用壽命。必須注意,最高工作電壓和最高工作溫度不可同時(shí)出現(xiàn)。因此,當(dāng)工作電壓為1.1倍額定電壓時(shí),必須采取降溫措施。電容器的額定電壓至少等于所接入電網(wǎng)的運(yùn)行電壓,并且還應(yīng)考慮電容器本身的影響。注意,電網(wǎng)的運(yùn)行電壓有時(shí)與電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相差較大。另外,當(dāng)電容器接入,將造成電源到電容器安裝處的電壓升高,諧波存在電壓也有所升高??紤]以上因素,電容器額定電壓等級(jí)的確定至少比電路標(biāo)稱電壓高5%。例如,380V電路至少用400V的電容器。其次,用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)合的較長(zhǎng)時(shí)間最高持續(xù)電壓來(lái)選擇。尤其當(dāng)電容器回路串聯(lián)電抗器時(shí),會(huì)由于串聯(lián)電抗器使電容器端子上的電壓升高,超過(guò)電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。串聯(lián)電抗器后的電容器額定電壓=系統(tǒng)電壓/ (1-K (電抗率))。
例如,串聯(lián)12%電抗率的電容器,電容器本來(lái)選400V的電容器額定電壓,現(xiàn)在就要選400V/(1-0.12)=455V電容器額定電壓。對(duì)于380V網(wǎng)路,已習(xí)慣選用400V的電容器;對(duì)于660V、1.14kV 網(wǎng)路也應(yīng)該選用690V及1200V電容器。根據(jù)網(wǎng)路標(biāo)稱電壓選用電容器的最低額定電壓列于下表:
下列情況應(yīng)選用額定電壓較高的電容器。
(1)電網(wǎng)的實(shí)際電壓高于其標(biāo)準(zhǔn)電壓,在安裝前最好先實(shí)際測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的電壓再選用。
(2)為了降低諧波及其他影響,而在電容器回路中串聯(lián)電抗器,此時(shí)電容器端子上的電壓將高于網(wǎng)路的運(yùn)行電壓,建議選用比網(wǎng)路電壓等級(jí)高的電容器。如網(wǎng)路電壓為400V,則應(yīng)選用450V等級(jí)電容器。
(3)安裝處通風(fēng)散熱差,同時(shí)又不能改善其冷卻條件時(shí),建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。
(4)有整流裝置、電弧爐、變頻調(diào)速等設(shè)備時(shí),因其產(chǎn)生的諧波電流疊加在基波電流上,使電流有效值增大,溫升增高,使電容過(guò)熱損壞,建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。
(5)有間歇性大功率設(shè)備,因其投切頻繁,負(fù)載變化大,建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。
4. 移相電容器容量的選定電容器容量選配對(duì)電源的影響較大,這就要求設(shè)計(jì)人員在使用電力電容器補(bǔ)償時(shí),既不能過(guò)大,也不能過(guò)小。過(guò)大的標(biāo)稱電容會(huì)使電路的電壓升高太大,容易燒壞用電設(shè)備。安裝雙向無(wú)功電度表進(jìn)行試驗(yàn),可以幫助我們發(fā)現(xiàn)電容容量過(guò)補(bǔ)或欠補(bǔ)的問(wèn)題。為保證電網(wǎng)運(yùn)行及供電質(zhì)量,應(yīng)選配多少容量的電容器就顯得非常重要。電力電容器容量的選配應(yīng)按照以下要求。
(1)對(duì)于就地補(bǔ)償來(lái)講,電動(dòng)機(jī)的空載電流乘以額定電壓就是所需要補(bǔ)償?shù)娜萘俊?/p>
(2) 根喝負(fù)載的總?cè)萘炕蚋鶕?jù)變壓器容量的60%,計(jì)算電容器選配的所需容量。
(3)根據(jù)實(shí)際負(fù)載高峰值的80%,計(jì)算電容器選配的所需容量。第(2)、(3)點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際情況,用戶控制柜的情況不同會(huì)有不同的對(duì)待處理。經(jīng)濟(jì)效益好,是否是三班24小時(shí)不停運(yùn)行,或兩班、一班運(yùn)行, 這些都有不同用電狀態(tài),需不同的處理補(bǔ)償方式。電力電容器容量按照公式:Qc=S(sinθ1-cosθ1×tanθ)進(jìn)行計(jì)算。例:某設(shè)備總功率為100kW,求功率因數(shù)從0.7提高到0.95時(shí)所需多大電容補(bǔ)償量?總功率為100kW,視在功率:S=P/cosθ=100/0.7≈143kVA查函數(shù)表得:cosθ1=0.7時(shí),sinθ1=0.71;cosθ2=0.95時(shí),sinθ2=0.32,tanθ=0.35。Qc=S(sinθ1-cosθ1×tanθ)=143×(0.71-0.7×0.35)≈67kVA選用電力電容器補(bǔ)償時(shí),還應(yīng)考慮變壓器的損耗,因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行時(shí)也消耗無(wú)功。一般在變壓器補(bǔ)償方面最大補(bǔ)償?shù)?5kVar,最小補(bǔ)償?shù)?kVar。這要根據(jù)變壓器的容量大小、是否是節(jié)能型而定。電流不穩(wěn)定會(huì)對(duì)電容器存在致命危害。因此對(duì)一些有如行車、起吊設(shè)備或啟動(dòng)頻繁的設(shè)備的企業(yè),必須選用抗沖擊的專用電力電容器。
5. 根據(jù)工作電壓選擇使用油浸電容器還是自愈式電容器自愈式電容器具有工作場(chǎng)強(qiáng)、介質(zhì)損耗低、體積小、重量輕、容量大及自愈性能和元件在發(fā)生永久性擊穿時(shí)不引起爆炸等優(yōu)點(diǎn),因而在電氣控制設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。自愈式低壓并聯(lián)電容器適用于工頻額定電壓為1.05kV及以下的交流控制系統(tǒng)中,作為無(wú)功功率補(bǔ)償。