探讨各种无功补偿、电容器、谐波等问题
fitman
fitman Lv.15
2012年10月09日 13:53:23
只看楼主

本帖最后由 fitman 于 2013-2-25 14:09 编辑 本人从事这种行业已经十多年,发现论坛中关心无功补偿、电容器、谐波等问题的朋友们还是比较多的。最近比较空闲,决定开贴与大家一起探讨相关问题,有兴趣的可回贴提问。提问的请注意几点:1、问题不论深浅,都可提出,但必须是经过思考和查找后还不清楚答案的;2、问题的提出必须明确,太广泛是很难回答的;3、涉及产品质量的请不要点出厂家名字;

本帖最后由 fitman 于 2013-2-25 14:09 编辑

本人从事这种行业已经十多年,发现论坛中关心无功补偿、电容器、谐波等问题的朋友们还是比较多的。最近比较空闲,决定开贴与大家一起探讨相关问题,有兴趣的可回贴提问。提问的请注意几点:
1、问题不论深浅,都可提出,但必须是经过思考和查找后还不清楚答案的;
2、问题的提出必须明确,太广泛是很难回答的;
3、涉及产品质量的请不要点出厂家名字;
4、因本人时间或学识探讨不了的问题请大家见谅,不要人身攻击。
为加强与大家的探讨,不定期写一些小短文,欢迎大家讨论:
1、关于电容无功补偿装置输出容量计算的探讨(56楼)
2、也来谈谈什么是无功?(62楼)
3、关于无功概念的浅析。(81楼)
4、浅析补偿装置引起谐振的现象。(91楼)
5、图形说明不同负荷的电流、电压、有功、无功的关系(94楼)
6、工厂柴油发电机组出线端有否必要进行无功集中补偿?(96楼)
7、补偿或滤波装置一次元件的额定电流选择原则。(105楼)
8、已知低压侧负荷容量及功率因数,已知变压器型号,求高压进线处的功率因数?(127楼)

[ 本帖最后由 fitman 于 2013-1-11 16:05 编辑 ]
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fitman
2012年10月30日 00:46:41
62楼
什么是无功,一个书本上应该写得明明白白的概念,但总有多人提出这个疑问,而回答的也各式各样,概念非常混乱,甚至很多书上也给出了误导的解悉。下面谈谈个人的体会。
1、 什么是无功? 这里有个误区,我们所说的无功实际是无功功率的口语说法。这个概念很多人都知到,但也迷惑了很多人,从而产生了很多无功就是无用的功的说法,令人越想越不明白。因此我们首先建立无功是指无功功率。
2、 那到底无功功率是什么?先看看标准上给出的定义:无功功率Q=S*sinθ,其中S为视在功率,θ是电流与电压的相位差;或者Q=√S∧2-P∧2 (真的不知如何打公式,不过相信大家看得明白),P为有功功率。如果三角函数还没全忘记的朋友应明白S、P、Q的关系就是三角函数中两条直角边与斜边的关系了,放坐标系中P在x轴,Q在y轴,S就他俩合成的斜边,θ就是S与P的夹角。要想明白无功补偿的原理,脑里一定要想象出这个坐标系,也就是当三个元素分别变化时图形是如何变化的。
3、 那到底无功功率的物理意义是什么?上面所谈的只是无功功率的数学定义。要说清楚他的物理意义,先要从什么是做功开始。从能量守恒原理可知,电路中所做的功实际是指负荷把电能转化为其他的能量。如把电能转化为热能、光能、机械能、化学能等,产生这些作用的元件我们称为电阻元件。电能通过这类元件,能量就传到电路系统外面了,习惯上称为元件吸收能量,而元件吸收能量的快慢就用功率这个概念,这种电阻元件所产生的功率就是我们所说的有功功率(电能让他们转走了,确实有做功)。但另外有一些元件,如电抗器,电容器,他们在电路中也转换电能,但只在一个频率周期的一半时间转走电能,而另外一半时间又把电能转回来。电抗器在一个频率周期中两次把电能转化为磁能,而在同一周期内又两次把磁能转回电能。电容器也类似,一个频率周期中两次把电能转化为静电能(电能的储存),而在同一周期内又两次把静电能转回电能(电能的释放)。这类元件不断地从电路中吸收能量,但又把能量放回来,因此在一个频率周期上看,电路系统中的能量没有被转走,没有做功,如果作数学推导,确实可以得到P=0(具体推导请参考教材)。但是这种能量的交换虽然对于元件本身没有做功,但他对电路的其他元件是有影响的,特别是当这个交换的速度变得很大时,作用更明显,为了考察这种现象,科学家强行给出了无功功率这个名称,他就是指上述元件的能量交换速率(有功功率是能量转换)。在数学意议上实际是把功率的负半周期强加上了绝对号。最后还要说说的是视在功率S,其实视在功率也不是真正的意义上的功率,与无功功率一样,是科学家为考察电路现象而定义的一个概念,即元件端电压的方均根值与流过电流的方均根值的乘积(实际就是电流表上的电流读数与电压表上电压读数的乘积)。
小结:
无功功率是元件在电路中能量交换的速度,而有功功率是元件在电路中能量转换的速度,而视在功率是无功功率与有功功率的三角合成。三者的数理关系表现为Q=Q=√S∧2-P∧2 。
注:上述分析是以正弦交流电路为基础,没有特别说明的元件均指理想元件。

看贴的累,打字的更累。关于无功功率的方向、对电路其他元件的影响等分析就迟点再打了。
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jbcswj
2012年11月06日 10:27:19
63楼
想请教一个问题:公司原来用的是1000kVA干式变压器,低压侧两个柜子都是纯电容补偿,每个柜子分10路电容补偿。现在发现烧了很多接触器,电容倒是没坏。想要加装电抗,可是现在电容器型号是“bcmj0.4-16-3”,额定电压才400V,加装电抗又要求耐压提高到480V,这样的话全部电容换掉,会增加很多成本,请问有什么好办法能既不用换掉电容,又能增加电抗器来消除谐波干扰(我们车间有几台变频器还有很多水泵、风机)。
还有就是,在中性点附近串联安装电抗器是否可以不必换电容呢?
非常感谢!我的邮箱是 jbcswj@163.com,qq:657792778

[ 本帖最后由 jbcswj 于 2012-11-6 10:32 编辑 ]
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fitman
2012年11月06日 12:59:55
64楼
1、先确认电容器有否损坏(要用电容表测量再与铭牌值对比);
2、如果真的如你所述只是接触器损坏就没什么问题了,改良方法1)加装限涌流电抗器(不是限谐波,小小的那种);2)换大一点的接触器;3)用电线绕几圈作电抗器用。以上三种方法选一种就可以了,效果1最好,3最差;但所需空间则是1最大,3最小。你看着办就可以了。
3、你这种电容器没有中性点。
4、不知你说的变频器容量有多大,如果电容器没怎么坏,就不用做什么谐波治理了。
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姜振祥
2012年11月06日 19:59:11
65楼
电网系统中有变频器,那就证明电网中有5、7次谐波,这些谐波不会对其他的设备造成影响,但是影响了电容柜,所以想串联电抗器来抑制谐波对电容器的损坏啊 是串联6% 还是7%呢?
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qq1395419
2012年11月06日 22:07:49
66楼
我想问一下什么是“步进”这个概念一直比较模糊 看许多说明书和百度都没有详尽的说明 还有步进比率1:1:2:4之类的 我初学 如果问题比较弱莫见怪
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jbcswj
2012年11月06日 22:16:13
67楼
我忘了补充,以前柜子里装有浪涌保护器,国产的,烧了7、8个。由于现在没有无功补偿也能正常使用,所以考虑采纳1),我自己也计算了一套方案,倾向于用525V电容器,474kW有功功率(钳表测得900A左右自己换算的,抱歉我们这条件简陋,没有电容检测设备)计算出来需要262kVAR补偿容量,因为分2个柜子,每个柜子10路,所以算出每个电容为13.11kVAR,建议选BCMJ0.525-16-3。电感计算后取阻抗比6%,过电流1.31倍,调谐次数4.1,调谐频率204Hz,感抗1.26,电抗器计算出来是4.015mH,额定电流12A。
以这个做了个整改方案,但是纠结于电容全部换掉(20个呀,得多少钱呀)可能上头不接受。。。
我想问一下1)的方案怎么保证不会烧坏浪涌保护器呢?
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jackjack30173017
2012年11月07日 10:57:22
68楼

1,万用表上很多有电容档,用它就可以测,另测下电压和电容电流,即可算出kvar,然后和标签去对照,
2,原设电容为400v 16kvar就应以此为基准去做计算,不建议用525v,通常这是用搭配13%的,针对3次的.
用480的就够了,我是选480v/20kvar,请见附件
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fitman
2012年11月07日 14:00:54
69楼

不是不想回答你这个问题,但在无功补偿这块真的很少听到这个术语。听得最多的是电机中的一种控制方式,能用脉冲方式控制电机的转动角度。你所说的是否某只产品的专用术语,请提供详细一点的出处。
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fitman
2012年11月07日 14:20:04
70楼
1、用伏安法也可以测容量,但准确性差,而且带电一个个测时很不安全(你只测个总的误差就太大)。其实一个专用电容表也就百多块,买一个吧。不过测量时记得放电,不然电容表很快坏。
2、其实如果电容器没有坏多少,证明谐波的影响很有限,把限流电抗器换上质量好点的就可以了(注意B相的安装方法,我见过很多专业厂家都有安装错的)。
3、正如68楼的朋友所说,你的计算是错误的。他提供的是一个可行方案(应该说是一个非常稳妥的方案),但个人认为太浪费了。
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jbcswj
2012年11月07日 16:52:41
71楼
B相要与另外两相接法相反,对吗?
68楼的朋友,我按ABB的电容计算表算出来SR电感值是5.05,怎么回事?,其他都对过了,没问题的。
还有,接触器的电流是怎么算出来的,能提供公式吗?
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