《并联电容器装置设计规范》(GB50227-1995) 中申容器额定电压的选择主要原则如下:
1)应计入电容器接入电网处的运行电压
2)电容器运行中承受的长期工频过电压,应不大于电容器额定电压的1.1倍
3)应计入接入串联电抗器引起的电容器运行电压的升高量中电压并高值按下式计算:
式中: UC一电容器端子运行电压 (KV)
US一并联电容器装置的母线电压 (KV)
S-电容器组每相的串联数
4)应充分利用电容器的容量,并确保安全
运行电压高于电容器额定电压的危害 众所周知,电容器的输出容量与运行电压的平方成正比(当电容器运行在额定电压时则输出额定容量)当电容器运行在额定电压以下时,则达不到额定额定容量如果电容器的额定电压取过大的安全裕度就会出现过大的容 量亏损。但电容器的额定电压取过小,运行电压高于额定电 压,如超过1.1倍,将导致电容器的过载,电容器的内部介 质将局部放电,其对绝缘介质的危害极大。由于电子和离子 直接撞击介质,固体和液体介质就会分解产生臭氧和氮的氧 化物等气体使介损受到化学腐蚀并使介损增大,局部过 热,可能会发展成绝缘击穿。所以,额定电压是电容器的一 项重要参数。
电容器额定电压的合理选择 在分析电容器端子上的预期电压时,应考虑以下五 点:
1)并联电容器装置接入电网后引起的电网电压升高;
2)谐波引起电网电压升高;
3)装设串联电抗器引起的电容端电压升高;
4)相间和串联段间的容差,将形成电压分布不均使部分电容器电压升高
5)轻负荷引起的电网电压升高
根据以上五点,电容器的额定电压可先由下式求出计算值再从产品标准系列中选取,计算公式如下:
式中: UCN-单台电容器额定电压 (KV)
USN-并联电容器接入点电网标称电压 (KV)
S-电容器组每相的串联数
K一电抗率 式中1.05的取值依据是电网最高运行电压,一般不超过标称电压的1.07倍,最高为1.1倍。运行平均电压约为标称电压的1.05 倍。
*电网标称电压为6 KV、10 KV、35 KV 在上述具体工程中USN=6 KV,S=1,K=6%,则电容器 额定电压:
然后根据算出的电容器是电压值,从电容器额定电压的标准系列中即可选取靠近计算值的额定电压6.6/V 3 KV最后再校验电容器运行中承 受的长期工频过电压,是否不大于电容器额定电压的1.1倍。上例中,长期工频过电压6 ~ 6.3 KV,不会超过额定电压的1.1倍,6.6/ √3X1.1=7.2/V 3 KV。
4. 串联电抗器额定电压、额定容量的选择 串联电抗器额定电压=并联电容器额定电压X电抗率 (一相中仅一个串联段时)串联电抗器额定容量=并联电容器额定容量X电 抗率(单相和三相均按此核算)在上例中,串联电抗器的额定电压:
每相串联电抗器额定容量QLN=6%X7600/3=152KVAR
结论:串联电抗器额定端电压、额定容量均与并联电容器的额定电压、额定容量及电抗率有关。
如果为了提高并联电容器装置运行的安全可靠性,提高所选择并联电容器的额定电压,则必须通过计算重新确定串联电抗器的参数,保持电抗率不变