高压电容器补偿装置存在问题及改进策略

高压电容器补偿装置存在问题及改进策略

付龙

伊犁新天煤化工有限责任公司  835000

摘要：近年来，随着我国工业现代化不断发展，很多工厂都开始运用电容器该装置。而使用很多电容器必定影响电网运行，必须要认真考虑电容器保护和电网供电的可靠性，在使用中结合电容器运行手段和所有参数，科学解决高压电容器补偿装置现有的问题，只有这样才可以在最大限度上减少电容器和电网造成的负面影响。本文通过实例对高压电容器补偿装置存在的问题进行深入研究分析，而且科学制定相应的策略积极改进，只有这样才可以提高高压电容器补偿装置运行的安全性和可靠性。

关键词：高压电容器；补偿装置；高压配电室

在现代化工业建设中交流电动机运行中的耗电量很高，在工业生产总用电量中占据的比例约80%，投入使用很多电动机，势必消耗许多感性无功，而通过正确使用并联电容器补偿装置，可以向电网提供能够调节的容性无功，进而达到增减电压和减少损耗的目的，所以在很多工厂中都普遍应用并联电容器补偿装置。然而在使用该装置过程中还是有一些问题需要迫切解决。本文主要介绍了高压电容器补偿装置存在的主要问题，而且分析了高压并联电容器补偿装置的有效改进策略，获得相当理想的应用效果。

一、高压电容器补偿装置存在的主要问题

当前，我国虽然企业在生产中都开始尝试着使用高压电容器补偿装置，但是这些高压电容器补偿装置在运行中依旧存在诸多问题，具体表现在以下几点：

（一）过电压跳闸

有些厂家使用的国产高压电容器补偿装置在平时使用中容易出现过电压动作，结合厂家提供的有关信息，不难发现，此厂家选用的高压母线电压是6200V，高压电容器补偿装置运用的是电压继电器型号是DJ121。实施过电压保护，时间和整定值分别是240秒、110V。因此，该型号的电压继电器返回系数是0.8，如果 高压电容器补偿装置正常使用，那么其受到的加压大概是103V。由于此厂家运用的断路器是真空断路器，电网异常和人为操作很有可能对其造成影响，存在短暂过电压，即单次电压超过6600V，这时立刻开启电压继电器，而如果电网电压恢复正常，就不能保证电压继电器正常返回，最终出现过电压动作。

（二）速断动作

此厂家运用的国产高压并联电容器补偿装置也有无时限速断动作，而且有关人员在仔细检查高压并联电容器补偿装置后，没有找到设备故障。通常，高压并联电容器补偿装置具有的电流保护功能是由两个方面组成，一是熔断器，二是无时限速断工作。一般来说，无时限速断保护的整定值约1倍额定电流，然而高压并联电容器补偿装置在实际运行中容易受到网络参数变化而产生瞬间涌流 ，而如果高压并联电容器实际电流远远超过设定的保护电流数值，，就容易导致高压并联电容器产生无时限速断保护动作，而且这时并联电容器不能正常稳定运行。

（三）谐振

高压配电室的无功率因数表的种类很少，比如：功率表以及淡雅表等等，而且只有维护工作人员可以计算和测定功率因数，然而维护人员不能迅速找到网络参数的改变[1]。由于该高压配电室建设是无人值班配电室，通常，高压电容器补偿装置具有的补偿操作是结合高压电动机实际运行状态来实现，利用操作人员手动投入，对本段高压电动力感性无功进行补偿。由于在运行中往往存在没有人通知电气值班人员时，将高压电动机进行切换，所有有可能导致网络参数发生改变，以发生电网谐振。

二、高压并联电容器补偿装置的有效改进策略

该厂的很多并联电容器都只是刚使用，投入使用后往往是闲置的，每个国产高压配电室进线等很多功率因数大概是0.75。

（一）过电压误动改进策略

在高压并联电容器在进行频繁的电压动作后，分析其出现该动作的主要原因，而且在考察中得知，该高压并联电容器补偿装置的电容器额定电压大概是6.3V，结合电流保护整定规范要求来调整其过电压保护的额定值，也就是额定电压6600V的一杯，即115V，而且时间变成1分钟后。有关研究结果显示，对其作出调整和改变后，该装置在之后的两年使用时间以内没有发生过电压动作。并且要想确保电容器可以在日后的使用中正常运行，在改造高压并联电容器二次回路时，选用返回系数大于0.95的CR过电压继电器，确定保护定植是110V，而且时间是1分钟。如此一来，电压继电器的返回系数便可以确保电网在过压后再一次恢复到正常电压，这样就可以保证电压继电器正常返回[2]。

（二）速断误动改进策略

对于高压并联电容器装置存在无时限速断保护动作故障，必须要改变电流保护继电器，选用SAPJ140C电流综合保护继电器，由于其可以进行两段式的电流保护，可以获得双重效果，一是过流保护，二是带时限速断保护[3]。通常，速断电流的整定值是约20倍的额定电流，而且时间是0.15秒。如果 过流保护的值和时间分别是 1.3倍额定电流和0.5秒，这样既可以发挥出电流保护的作用，又可以将速断动作问题迅速有效解决。

（三）抑制谐振改进策略

之前的国产高压配电室没有安装功率因数表，认真考虑各个方面，比如：旧盘安装功率因数没有位置以及开孔难度较大等等，故而在改造配电室时将功率因数表代替功率表。要求巡检人员利用功率因数，对电容器能否正常投入使用作出正确判断。由于高压配电室是无人值班配电室，然而必须要手动操作高压并联电容器补偿装置，然而使用该装置也会导致网络参数发生变化，产生谐振

[4]。

三、高压电容器补偿装置改进方案应用实例

就该厂家内部的第一循环水场高压配电室来讲，高压6kV配电室6kV是单母线分段，每段都需要安装高压循环水泵电动机和高压并联电容器，数量都是三台，参数分别是1000kW和540kvar。在运行中准确测定确定所有高压循环水泵电动机的实际运行参数，参数指标主要包括运行电压、运行电流以及运行功率等等。而就第一循环水厂高压配电室的生产工艺来讲，如果手动将高压并联电容器进行投入，就会导致配电室本段母线网络参数不够稳定。因此，必须要在本段的两台高压电动机启动时，投入高压并联电容器，只有这样才可以确保本段的母线网络参数合格。因此，从某个角度来看，在本段不管哪两台高压电动机闲置，都必须要迅速推出高压并联电容器。 大量的实践结果表明，当高压电动机状态比较稳定时，高压并联电容器在实际运行中由于保护动作而不能继续运行，也不能自动恢复到正常的运行状态[5]。

结语：

总而言之，设计该改进对策调整和改变每段的每台高压电动机无功功率和本段高压并联电容器容量，在应用中有不错的效果。通常，在运用高压并联电容器补偿装置时，运用合适的启动方法，充分利用设备，减少设备维护成本，为保证企业资金正常周转和促进企业持续稳定发展提供有力支撑。

参考文献：

[1]孙丽琨.高压电容器补偿装置存在问题及改进策略[J].石河子科技,2023,No.267(01):22-23.

[2]付世超,李宪宝,吴乃庆等.完善高压电容器无功补偿装置的安全性[J].化学工程与装备,2021,No.292(05):225-226.DOI:10.19566/j.cnki.cn35-1285/tq.2021.05.109.

[3]宋宇飞.高压并联电容器补偿装置的元件选择及其运行分析[J].电工技术,2021,No.543(09):128-131.DOI:10.19768/j.cnki.dgjs.2021.09.042.

[4]宁伟东.完善高压电容器无功补偿装置的安全性能[J].科学技术创新,2018(20):34-35.

[5]赵平均.完善高压电容器无功补偿装置的安全性能[J].中国石油和化工标准与质量,2018,38(03):35-37.