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科普無功補償柜（好文）——銷售員*，技術不求人

閱讀：229發布時間：2015-11-23

下面內容以400V無功補償柜為例，給大家科普一下無功補償柜及柜內各元件，此內容可作為無功補償產品銷售員*的基礎知識。

 

A. 無功補償柜？

在400V系統里面，無功補償柜是為配電系統提供無功電能的一套低壓柜。

記住兩點：

1）它是低壓柜

2）它是為用戶的用電設備提供無功電能的

換一個說法：校正系統功率因數的設備。（這個說法聽起來高大上哦）


無功補償柜作為一個成套設備，它由柜體及柜內元件組成。其主要包含下述元件：

1）主開關

2）過電壓保護元件

3）保護元件

4）投切開關

5）電抗器

6）電容器

7）控制器

 

B. 主開關

每一臺無功補償柜作為一個獨立設備，它都有一只主開關，將補償設備接入到母線上。同時，對于此柜內短路故障起到保護作用。

主開關常用熔斷器開關或斷路器。

C. 過電壓保護元件

降低過電壓對柜內設備的影響，防止過電壓對柜內元件的損壞。

 

每一臺無功補償柜都是由好幾個無功補償支路組成的。這里的支路包含：保護元件、投切開關、電抗器和電力電容器。

 

D. 保護元件

對補償支路上元件及故障起到保護作用。

支路上的保護元件常用熔斷器來實現，參數需要與支路上電容器匹配。

E. 投切開關

投切開關的作用是把補償支路上的電容器和電抗器連接到系統里或者退出系統的元件。

把電容電抗連接到系統上，即常說的電容器投入；把電容電抗退出系統，即常說的電容器切除。

PS：電容器在投入時伴隨有涌流存在，這是電容器投入的基本特性，因此投切開關還有另外一個作用，就是降低電容器涌流。

常用的電容器投切開關有：

電容器接觸器

晶閘管開關

復合開關。

 

電容器的接觸器

記住哦，必須是電容器的哦。

電容器的接觸器比常規的接觸器每一相多一對觸點，此回路中電阻值較大，且比住回路先導通，從而減少電容器的涌流。

優點：運行過程中發熱少

缺點：雖然有效限制了電容器涌流，但是涌流值還是較大。

 

晶閘管開關

此設備叫法較多，常看到或聽到的晶閘管開關、無觸點開關、調節器都是指它。

采用晶閘管的導通原理來實現電容器的投切。

優點：可以實現“過零投切”，即電容器涌流可以限制到zui小。

缺點：發熱量大。

晶閘管對熱很敏感，過熱將到只晶閘管損壞；另外散發大量的熱量，也將導致無功補償柜內溫度顯著升高，過高的環境溫度對電容器的壽命影響很大。

因此，當使用晶閘管開關時必須要關注散熱問題。

1. 晶閘管開關自身的散熱問題，常采用自身的散熱風扇來完成。當晶閘管溫度高過限值，啟動風扇；當溫度降低到限值以下，風扇停止工作。當溫度不斷上升到危險溫度以上時，則晶閘管開關的保護系統會讓晶閘管退出工作狀態。

2. 無功補償柜的散熱。

復合開關

復合開關是將晶閘管開關和接觸器的優點結合后的產品，由晶閘管和機械觸頭組合而成。

電容器的投切都采用晶閘管來完成，保障電容器“過零投切”；在電容器投入后，采用機械觸頭作為導通回路，避免應為晶閘管*運行而產生的熱量。

F. 電抗器

電抗器是電容器的伴侶，很多時候都是一起出現的，作為無功補償柜內的重要元件，必須要了解它。

電抗器主要有兩個作用：

1. 抑制電容器涌流

2. 抑制諧波

要知道常見電抗器的樣子，見下圖吧。

 

我們常見的電抗器有線繞和箔繞兩類。

線繞電抗器根據材質不同，常見的有銅線和鋁線；同樣道理，箔繞電抗器也有銅箔和鋁箔兩類。

電抗器一般都做了過溫保護，其有一對觸點（常閉較多），當電抗器過溫時，觸點打開，可用于將電抗器從系統中切除。

電抗器常說的參數有“電抗率”。

專門用于抑制電容器涌流的電抗器，一般電抗率不大于1%；

而對于抑制諧波的電抗器，電抗率是根據系統中主要諧波次數來定的。例如：抑制5、7次諧波的影響，常見的有5.6%，6%，7%電抗率；抑制3次諧波影響，常見的有12%，13%，14%電抗率等。

G. 電容器

無功補償柜的主要元件。因為電容器的存在，所以無功補償柜也常被大家稱之為“電容柜”。

在低壓系統里面，我們常見的電容器都是自愈式電容器（采用金屬化薄膜制作）。

干式電容器

根據電容器內部填充劑的不同，可以劃分出幾種類別來。例如，我們常聽到“干式電容器”這個詞。

油浸式電容器，顧名思義填充劑為液體，液體的缺點就是有滲漏風險，而且油易燃哦。

干式電容器，解決了油浸式電容器的上述缺點，通常采用的有填充樹脂和惰性氣體。

外形及安裝

電容器的外形尺寸比較多，常見的有橢圓形、圓形、方形等。

不同的外形結構決定其安裝方式不同。

電容器接線端子

接線端子常見的有螺桿和歐式端子，如圖。

螺桿接線，接觸面積大，接線牢固。接線柱暴露在外，一般配保護罩。

歐式端子，結構精巧，接線接觸面積小。zui常見的故障時運行中接線端子松動，接觸點發熱導致端子燒壞。

防爆裝置

為了防止電容器的爆裂，一般都裝設防爆裝置。

放電電阻

電容器自身是儲能元件，當電容器退出運行后，其自帶的電荷需要釋放掉，常用放電電阻來完成。放電電阻可以外置也可以內置。在規定時間內要求放電電壓至75V以下。

更多關于電容器的知識，請關注號“正爾科技”其他內容。

H. 功率因數控制器

功率因數控制器是無功補償柜工作的控制中心，它是控制電容器（補償支路）自動投切的核心。
基本工作原理

功率因數控制器監視系統無功缺額或功率因數指標，控制電容器（補償支路）的自動投切，從而調整功率因數至合格范圍。

可以從以下幾個方面去了解功率因數控制器

1. 控制參數

功率因數控制器工作所依據的參數是功率因數？無功缺額？還是其他？

常見的有功率因數的、無功分量的，還有多種參數混合的。

2. 補償方式

三相共補和分相補償。

三相共補即指發出一個指令，同時對系統的A,B,C三相無功缺額進行補償。

分相補償即指發出一個指令，只能對系統的A,B,C三相中的其中一相缺額進行補償，即可以實現對每相無功補償的獨立控制。

混合補償即可以同時實現三相公布和分相補償。

3. 補償控制輸出型式和回路數

控制器一般有兩種輸出命令型式，一種為接點輸出，主要用于控制接觸器；一種為電平輸出，主要用于控制晶閘管開關和復合開關。

控制器輸出回路數決定了一個控制器可以控制補償支路的數量，常見的有6路，12路和18路。

4. 控制器監視的參數

作為一個智能設備，很多功率因數控制器同時可以監視很多電氣參數。

例如：電流、電壓、無功功率、諧波畸變率等。

5. 控制器的監視界面

常見的控制器界面包含數碼顯示和液晶顯示。

6. 保護功能和故障信息的記錄

功率因數控制器作為無功補償柜內的智能設備，通常還具有完善的保護功能，以保障無功補償柜的安全運行。如：過電壓、欠電壓、過溫度保護等。

故障信息可以做完整的記錄，且記錄包含時標。

7. 數據共享

作為智能設備，其數據是否可以共享給第三方。

即：是否具有標準的通訊接口，通訊協議是否開放。

再通俗一點，即平時常聽到的：該設備有沒有RS485接口，是不是Modbus通訊協議。

對于每一臺以低壓柜型式存在的設備，我們都要考慮下面的問題，無功補償柜也不例外。

1）柜型和柜體尺寸

無功補償柜的柜型同低壓開關柜。

2）測量系統

對于一臺成套設備而言，一般都需要有儀表來測量電氣參數。

也就是通常無功補償柜都會配置電力儀表。

3）散熱系統

無功補償柜的散熱必須要做好，否則柜內溫度的過熱將直接導致電容器損壞。

散熱可以用常規的溫度控制器+排風扇的方式，也可以用開關柜空調來實現。

4）柜頂母排、柜內主開關到柜頂母排的連接

為什么要說到規定母排呢？這個是容易被一些人忽略的地方。

如果你是低壓成套柜廠，該項目所有柜子都由你一家來做，包含無功補償柜，那么規定的母排自然是成套柜廠一起提供了。

如果無功補償柜是由第三方單獨提供的，一般此時的無功補償柜都不含規定母排和規定母排到柜內主開關的連接線。此時用戶需要注意這部分設備不要漏掉了。

5）此設備與外部的二次接線

無功補償柜的其他接線，就交給技術工程師去處理吧，作為銷售員就不要去關注這么細節的東西了，因為這里面的內容是需要好多文字才能說清楚的哦。

 

通過上面的內容，大家基本都清楚無功補償柜了吧。它就是一臺眾多電力元件組合在一起的低壓柜。因此，我給用戶的建議是：無功補償柜內的主要元件（電容器、電抗器、功率因數控制器、投切開關等）選擇好品牌和規格后，其他元件的配套和設備的組裝就交給成套廠去做吧。這樣即控制了元件的質量，又保障了成套柜的質量。


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