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低壓自愈式并聯(lián)電容器的研究探討

更新時間: 2021-10-18   點擊次數(shù): 956次

劉辰

安科瑞電氣股份有限公司  上海嘉定  201801
 

摘要:低壓無功補償控制是配電網(wǎng)降損節(jié)能的主要措施,是配電網(wǎng)的一個重要組成部分,對提高功率因數(shù)、保證供電質(zhì)量、降低能耗、增強供電安全性起到重要作用,市場容量相當(dāng)大,同時民用供配電也占有很大的比重。

       BSMJ型低壓自愈式并聯(lián)電容器作為無功補償?shù)闹匾骷?,具有不可替代的作用,本文著重于BSMJ型電容器的結(jié)構(gòu)設(shè)計、工藝特點、性能、質(zhì)量、技術(shù)特性及產(chǎn)品研發(fā)、制造、使用等方面將作出初步的探討。

關(guān)鍵詞:BSMJ型;自愈;無功補償控制;并聯(lián)電容器
 
1 BSMJ型電容器的設(shè)計過程
1.金屬化薄膜的選取
       (1)采用聚丙烯薄膜為電介質(zhì),金屬化鋅鋁合金鍍層為電極。
       金屬化膜電容器采用聚丙烯薄膜為介質(zhì),自愈性能*,耐電強度高,儲能因數(shù)大。鋁金屬化膜制成電容器之后,在交流電壓下電容器里的金屬化層發(fā)生氧化,引起嚴(yán)重的電容損失,限制了電容器的使用壽命;鋅金屬化膜雖然對電化學(xué)腐蝕不敏感,但對于大氣腐蝕卻很敏感,因而極易分解而損壞。金屬化鋅鋁合金膜,克服了純鋅膜和純鋁膜的缺點。鋅鋁合金在聚丙烯薄膜上先鍍一層鋁,緊接著再蒸鍍一層鋅。
       (2)為提高電容器的抗涌流、抗電能力,采用了邊緣加厚技術(shù),增加噴金層與金屬化極板的結(jié)合強度,減小噴金層與金屬層的接觸電阻,電容器自身能耗降低。
       (3)為了改善薄膜的耐溫性,必須對聚丙烯性能進行溫度改性。例如:增加α晶型晶體含量,減小β晶型含量;提高等規(guī)度和結(jié)晶度、增加了添加劑,提高了膜的耐溫性等。
 
1.5采用過壓力防爆保護裝置

       盡管產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)設(shè)計中,選用了較好的介質(zhì)材料和浸漬料,并且著重提高介質(zhì)的起始游離電場強度和擊穿電場強高,以及選擇適當(dāng)?shù)墓ぷ麟妶鰪姸?,采取必要的、?yán)格的工藝措施,以及提高電容器心子本身的固有可靠性。

       過壓力防爆保護裝置見圖1。過壓力防爆保護裝置是這種電容器防爆安全方法之一,作用是當(dāng)電容器在某種因素下,內(nèi)部壓力過高時斷開這種電容器的通路以達到防爆的目的。
 
圖1電容器過壓力防爆保護裝置
       這種過壓力防爆保護裝置的作用原理是:當(dāng)電容器內(nèi)部壓力升高時,外殼壁膨脹變形產(chǎn)生位移,當(dāng)位移量達到一定的程度瞬間拉斷銅保險片,接線端子電源被切斷,起到了安全防爆的保護作用,見圖2。如果電流切斷是控制在電容器密封性破壞之前,電容器就不會爆炸和燃燒,更不會引起二次性的災(zāi)害了。
 
圖2電容器過壓力防爆保護示意圖
       這種過壓力防爆保護裝置通常用于自愈式的金屬化交流電容器中。能否正確起作用,關(guān)鍵取決于外殼在電容器壽命期間的密封性,他不是限流熔斷器,不能取代電容器外部電路的保護措施。
3 BSMJ型電容器的技術(shù)特性
3.1基本參數(shù)
       額定頻率Fn:50Hz;額定電壓Un:0.25~0.525kV;額定電流In:20~100A;額定無功功率Qn:1~60kvar;相數(shù):單相/三相;接法:三相接法為“△"形或“Y"形。
 
3.2使用條件
       只有滿足BSMJ型電容器的使用條件,才能保證電容器的使用壽命。使用條件為:海拔高度不超過2000m,環(huán)境溫度范圍是-25℃~+55℃。
       如果電容器的使用環(huán)境超過以上要求,電容器的壽命就會受影響。
       BSMJ型電容器在使用中負荷不能超過以下極限值:允許過電壓為110%Un,允許過電流為130%In。
 

 
4 安科瑞AZC/AZCL智能集成式電容器介紹
4.1產(chǎn)品概述

       AZC/AZCL系列智能電容器是應(yīng)用于0.4kV、50Hz低壓配電中用于節(jié)省能源、降低線損、提高功率因數(shù)和電能質(zhì)量的新一代無功補償設(shè)備。它由智能測控單元,晶閘管復(fù)合開關(guān)電路,線路保護單元,兩臺共補或一臺分補低壓電力電容器構(gòu)成。

     可替代常規(guī)由熔絲、復(fù)合開關(guān)或機械式接觸器、熱繼電器、低壓電力電容器、指示燈等散件在柜內(nèi)和柜面由導(dǎo)線連接而組成的自動無功補償裝置。具有體積更小,功耗更低,維護方便,使用壽命長,可靠性高的特點,適應(yīng)現(xiàn)代電網(wǎng)對無功補償?shù)母咭蟆?/p>

       AZC/AZCL系列智能電容器采用定式LCD液晶顯示器,可顯示三相母線電壓、三相母線電流、三相功率因數(shù)、頻率、電容器路數(shù)及投切狀態(tài)、有功功率、無功功率、諧波電壓總畸變率、電容器溫度等。通過內(nèi)部晶閘管復(fù)合開關(guān)電路,自動尋找投入(切除)點,實現(xiàn)過零投切,具有過壓保護、缺相保護、過諧保護、過溫保護等保護功能。
 
4.2產(chǎn)品選型
       AZC系列智能電容器選型:
       AZC系列智能電容器選型:
       AZCL系列智能電容器選型:
 
4.3產(chǎn)品實物展示
ANBSMJ電容器 AZC系列智能電容模塊 AZCL系列智能電容模塊
安科瑞無功補償裝置智能電容方案
 
5結(jié)語

       BSMJ型自愈式低壓并聯(lián)電容器用于50Hz交流電力系統(tǒng)改善功率因素的,與一般箔式并聯(lián)電容器比較,具有自愈特性,體積小、重量輕、安裝方便、耐過電壓能力強,并且溫度特性和頻率特性好,壽命長等特點。

      采用了具有先進性和安全性的過壓力防爆保護裝置;內(nèi)裝自放電電阻,保證安全操作和減小沖擊電流。BSMJ型電容器廣泛應(yīng)用于電網(wǎng)輸變電的關(guān)鍵設(shè)備,對于電子電容制造業(yè)來說,開拓了新的領(lǐng)域和市場,促使金屬化電容器的生產(chǎn)技術(shù)水平提高到一個新的階段,由于他是投資類的民用產(chǎn)品和為社會提供的無功節(jié)能產(chǎn)品,因而有較廣闊較穩(wěn)定的市場,有明顯的經(jīng)濟效益和社會效益。

 


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