《并聯(lián)電容器裝置設(shè)計規(guī)范》(GB50227-1995) 中申容器額定電壓的選擇主要原則如下:
1)應(yīng)計入電容器接入電網(wǎng)處的運行電壓
2)電容器運行中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
3)應(yīng)計入接入串聯(lián)電抗器引起的電容器運行電壓的升高量中電壓并高值按下式計算:
式中: UC一電容器端子運行電壓 (KV)
US一并聯(lián)電容器裝置的母線電壓 (KV)
S-電容器組每相的串聯(lián)數(shù)
4)應(yīng)充分利用電容器的容量,并確保安全
運行電壓高于電容器額定電壓的危害 眾所周知,電容器的輸出容量與運行電壓的平方成正比(當電容器運行在額定電壓時則輸出額定容量)當電容器運行在額定電壓以下時,則達不到額定額定容量如果電容器的額定電壓取過大的安全裕度就會出現(xiàn)過大的容 量虧損。但電容器的額定電壓取過小,運行電壓高于額定電 壓,如超過1.1倍,將導(dǎo)致電容器的過載,電容器的內(nèi)部介 質(zhì)將局部放電,其對絕緣介質(zhì)的危害極大。由于電子和離子 直接撞擊介質(zhì),固體和液體介質(zhì)就會分解產(chǎn)生臭氧和氮的氧 化物等氣體使介損受到化學(xué)腐蝕并使介損增大,局部過 熱,可能會發(fā)展成絕緣擊穿。所以,額定電壓是電容器的一 項重要參數(shù)。
電容器額定電壓的合理選擇 在分析電容器端子上的預(yù)期電壓時,應(yīng)考慮以下五 點:
1)并聯(lián)電容器裝置接入電網(wǎng)后引起的電網(wǎng)電壓升高;
2)諧波引起電網(wǎng)電壓升高;
3)裝設(shè)串聯(lián)電抗器引起的電容端電壓升高;
4)相間和串聯(lián)段間的容差,將形成電壓分布不均使部分電容器電壓升高
5)輕負荷引起的電網(wǎng)電壓升高
根據(jù)以上五點,電容器的額定電壓可先由下式求出計算值再從產(chǎn)品標準系列中選取,計算公式如下:
式中: UCN-單臺電容器額定電壓 (KV)
USN-并聯(lián)電容器接入點電網(wǎng)標稱電壓 (KV)
S-電容器組每相的串聯(lián)數(shù)
K一電抗率 式中1.05的取值依據(jù)是電網(wǎng)最高運行電壓,一般不超過標稱電壓的1.07倍,最高為1.1倍。運行平均電壓約為標稱電壓的1.05 倍。
*電網(wǎng)標稱電壓為6 KV、10 KV、35 KV 在上述具體工程中USN=6 KV,S=1,K=6%,則電容器 額定電壓:
然后根據(jù)算出的電容器是電壓值,從電容器額定電壓的標準系列中即可選取靠近計算值的額定電壓6.6/V 3 KV最后再校驗電容器運行中承 受的長期工頻過電壓,是否不大于電容器額定電壓的1.1倍。上例中,長期工頻過電壓6 ~ 6.3 KV,不會超過額定電壓的1.1倍,6.6/ √3X1.1=7.2/V 3 KV。
4. 串聯(lián)電抗器額定電壓、額定容量的選擇 串聯(lián)電抗器額定電壓=并聯(lián)電容器額定電壓X電抗率 (一相中僅一個串聯(lián)段時)串聯(lián)電抗器額定容量=并聯(lián)電容器額定容量X電 抗率(單相和三相均按此核算)在上例中,串聯(lián)電抗器的額定電壓:
每相串聯(lián)電抗器額定容量QLN=6%X7600/3=152KVAR
結(jié)論:串聯(lián)電抗器額定端電壓、額定容量均與并聯(lián)電容器的額定電壓、額定容量及電抗率有關(guān)。
如果為了提高并聯(lián)電容器裝置運行的安全可靠性,提高所選擇并聯(lián)電容器的額定電壓,則必須通過計算重新確定串聯(lián)電抗器的參數(shù),保持電抗率不變