并聯(lián)電容器,shunt capacitor,原稱(chēng)移相電容器。主要用于補(bǔ)償電力系統(tǒng)感性負(fù)荷的無(wú)功功率,以提高功率因數(shù),改善電壓質(zhì)量,降低線(xiàn)路損耗。單相并聯(lián)電容器主要由心子、外殼和出線(xiàn)結(jié)構(gòu)等幾部分組成。用金屬箔(作為極板)與絕緣紙或塑料薄膜疊起來(lái)一起卷繞,由若干元件、絕緣件和緊固件經(jīng)過(guò)壓裝而構(gòu)成電容心子,并浸漬絕緣油。電容極板的引線(xiàn)經(jīng)串、并聯(lián)后引至出線(xiàn)瓷套管下端的出線(xiàn)連接片。電容器的金屬外殼內(nèi)充以絕緣介質(zhì)油。
并聯(lián)電容器簡(jiǎn)介
電網(wǎng)中的電力負(fù)荷如電動(dòng)機(jī)、變壓器等,大部分屬于感性負(fù)荷,在運(yùn)行過(guò)程中需向這些設(shè)備提供相應(yīng)的無(wú)功功率。在電網(wǎng)中安裝并聯(lián)電容器等無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備以后,可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率,減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線(xiàn)路輸送的無(wú)功功率,由于減少了無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng),因此可以降低線(xiàn)路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗。
無(wú)功功率
無(wú)功功率,許多用電設(shè)備均是根據(jù)電磁感應(yīng)原理工作的,如配電變壓器、電動(dòng)機(jī)等,它們都是依靠建立交變磁場(chǎng)才能進(jìn)行能量的轉(zhuǎn)換和傳遞。為建立交變磁場(chǎng)和感應(yīng)磁通而需要的電功率稱(chēng)為無(wú)功功率,因此,所謂的“無(wú)功”并不是“無(wú)用”的電功率,只不過(guò)它的功率并不轉(zhuǎn)化為機(jī)械能、熱能而已;因此在供用電系統(tǒng)中除了需要有功電源外,還需要無(wú)功電源,兩者缺一不可。無(wú)功功率單位為乏(Var)。
在電網(wǎng)中,由電源供給負(fù)載的電功率有兩種:一種是有功功率,另一種是無(wú)功功率(reactive power) 。有功功率是保持用電設(shè)備正常運(yùn)行所需的電功率,也就是將電能轉(zhuǎn)換為其他形式能量(機(jī)械能、光能、熱能)的電功率。比如:5.5kW的電動(dòng)機(jī)就是把5.5kW的電力轉(zhuǎn)換為機(jī)械能,帶動(dòng)水泵抽水或脫粒機(jī)脫粒;
各種照明設(shè)備將電能轉(zhuǎn)換為光能,供人們生活和工作照明。無(wú)功功率比較抽象,它是用于電路內(nèi)電場(chǎng)與磁場(chǎng),并用來(lái)在電氣設(shè)備中建立和維持磁場(chǎng)的電功率。凡是有電磁線(xiàn)圈的電氣設(shè)備,要建立磁場(chǎng),就要消耗無(wú)功功率。比如40W的日光燈,除需40W有功功率(鎮(zhèn)流器也需消耗一部分有功功率)來(lái)發(fā)光外,還需80var左右的無(wú)功功率供鎮(zhèn)流器的線(xiàn)圈建立交變磁場(chǎng)用。由于它對(duì)外不做功,才被稱(chēng)之為“無(wú)功”。
無(wú)功功率決不是無(wú)用功率,它的用處很大。電動(dòng)機(jī)需要建立和維持旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng),使轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng),從而帶動(dòng)機(jī)械運(yùn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)就是靠從電源取得無(wú)功功率建立的。變壓器也同樣需要無(wú)功功率,才能使變壓器的一次線(xiàn)圈產(chǎn)生磁場(chǎng),在二次線(xiàn)圈感應(yīng)出電壓。因此,沒(méi)有無(wú)功功率,電動(dòng)機(jī)就不會(huì)轉(zhuǎn)動(dòng),變壓器也不能變壓,交流接觸器不會(huì)吸合。
在正常情況下,用電設(shè)備不但要從電源取得有功功率,同時(shí)還需要從電源取得無(wú)功功率。如果電網(wǎng)中的無(wú)功功率供不應(yīng)求,用電設(shè)備就沒(méi)有足夠的無(wú)功功率來(lái)建立正常的電磁場(chǎng),那么這些用電設(shè)備就不能維持在額定情況下工作,用電設(shè)備的端電壓就要下降,從而影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。
無(wú)功功率對(duì)供、用電也產(chǎn)生一定的不良影響,主要表現(xiàn)在:
(1)降低發(fā)電機(jī)有功功率的輸出。
(2)視在功率一定時(shí),增加無(wú)功功率就要降低輸、變電設(shè)備的供電能力。
(3)電網(wǎng)內(nèi)無(wú)功功率的流動(dòng)會(huì)造成線(xiàn)路電壓損失增大和電能損耗的增加。
(4)系統(tǒng)缺乏無(wú)功功率時(shí)就會(huì)造成低功率因數(shù)運(yùn)行和電壓下降,使電氣設(shè)備容量得不到充分發(fā)揮。
并聯(lián)電容器補(bǔ)償無(wú)功功率的作用
電力電容器作為補(bǔ)償裝置有兩種方法:串聯(lián)補(bǔ)償和并聯(lián)補(bǔ)償。串聯(lián)補(bǔ)償是把電容器直接串聯(lián)到高壓輸電線(xiàn)路上,以改善輸電線(xiàn)路參數(shù),降低電壓損失,提高其輸送能力,降低線(xiàn)路損耗。這種補(bǔ)償方法的電容器稱(chēng)作串聯(lián)電容器,應(yīng)用于高壓遠(yuǎn)距離輸電線(xiàn)路上,用電單位很少采用。并聯(lián)補(bǔ)償是把電容器直接與被補(bǔ)償設(shè)備并接到同一電路上,以提高功率因數(shù)。這種補(bǔ)償方法所用的電容器稱(chēng)作并聯(lián)電容器,用電企業(yè)都是采用這種補(bǔ)償方法。按電容器安裝的位置不同,通常有三種方式。
1.集中補(bǔ)償電容器組集中裝設(shè)在企業(yè)或地方總降壓變電所的6~10kV母線(xiàn)上,用來(lái)提高整個(gè)變電所的功率因數(shù),使該變電所的供電范圍內(nèi)無(wú)功功率基本平衡。可減少高壓線(xiàn)路的無(wú)功損耗,而且能夠提高本變電所的供電電壓質(zhì)量。
2.分組補(bǔ)償將電容器組分別裝設(shè)在功率因數(shù)較低的車(chē)間或村鎮(zhèn)終端變配電所高壓或低壓母線(xiàn)上,也稱(chēng)為分散補(bǔ)償。這種方式具有與集中補(bǔ)償相同的優(yōu)點(diǎn),僅無(wú)功補(bǔ)償容量和范圍相對(duì)小些。但是分組補(bǔ)償?shù)男Ч容^明顯,采用得也較普遍。
3.就地補(bǔ)償將電容器或電容器組裝設(shè)在異步電動(dòng)機(jī)或電感性用電設(shè)備附近,就地進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,也稱(chēng)為單獨(dú)補(bǔ)償或個(gè)別補(bǔ)償方式。這種方式既能提高為用電設(shè)備供電回路的功率因數(shù),又能改善用電設(shè)備的電壓質(zhì)量,對(duì)中、小型設(shè)備十分適用。
