对于无功功率补偿电气原理图的核心构成部分, 其实可以归纳出七个不同的模块来。这七个模块具体包括进线断路器、隔离开关、电流互感器也就是CT、电容器组、放电阻、熔断器还有补偿控制器这些内容。
关于各个元件之间的组合连接方式, 是采用了串联保护和并联补偿这样的方法来进行搭配的。这种搭配的目的, 主要用于在低压配电侧自动地完成对感性无功功率的补偿工作。通过这种方式, 最终可以将整个系统的功率因数提升到0.95以上的水平。
各元件在原理图中的符号与功能
进线断路器: 它位于原理图的最左端, 它承担过载与短路保护, 额定电流按系统最大计算电流来选取。
隔离开关位于断路器和电流互感器中间那个位置, 这个配置是为了能够提供一个肉眼可见的完全断开状态, 这样在进行设备维修和操作的时候, 就可以非常安全地让电源和电路部分进行隔离。
电流互感器是被安装在电容器支路这个位置的, 它的作用是把一次侧的大电流按照变比进行换算, 比如像是100/5这样的比率, 从而把电流转换成二次侧的5 A或者1 A的标准电流值, 这种操作是为了给控制器提供用于采样的信号。
补偿控制器在图里是用方框加上接线端子来表示的, 它会去实时地计算, 需要多少补偿容量是看CT二次电流里的无功分量来确定的, 然后它就会输出那个继电器投切的指令。
熔断器是连在每相电容器的最前面, 它的用途是, 当电容器组内部发生短路情况的时候, 它可以作为最后一道保护的屏障。
电容器组: 一般会用三角形的接线方式去接, 每当中相的部分, 它是由好几只低压的并联电容器拼起来的, 具体的组合方式是串联和并联在一起混用的, 打个比方来说, 像是额定电压为250 V、额定容量为20 kvar这样的电容器。
放电阻, 这种组件, 它是并联在电容器的两端的, 其作用是在断电以后, 使得残余的电荷在 5 s 这个时间以内, 衰减到安全电压 50 V 以下。
主回路与支路接线逻辑
当前的电流运行路线, 它是从母线开始的, 接着就通过断路器, 然后再经过隔离开关, 再穿过CT设备, 最后才是到达那些分别属于各个相位的支路位置。对于每一相的支路来说, 它是由这个相位对应的熔断器以及与电容器组进行串联连接而共同组成的结构形态存在的。
在电容器两端的部位, 存在着用于放电阻的连接形式。另外, 关于CT设备内部二次侧所产生的电压信号Ua、Ub、Uc以及电流信号Ia、Ib、Ic这些端点部分, 它们分别是被接入到对应控制器所提供的采样接口里面的。
然后, 控制器所输出的继电器触点, 其作用是去驱动各个相位上的接触器器件, 借此来完成对电容器组进行投入和切除的操作行为。在三相电容器处于公共连接的那个终端点上, 是最终接到中性线N上面的, 从而构成了整个电路回路的完整形态存在。
设计时须标注的关键参数
电容器需要确认额定电压是250伏或者440伏, 单组容量像是3乘以20千乏, 电流互感器变比是100比5, 放电阻阻值是100千欧姆功率在500瓦, 还有控制器最小投切间隔不能小于5秒。
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读图时高频易混淆点
那个放电电阻的符号, 是带着一条斜线的字母R, 这个情况, 咱们一定要把它和限流电阻给区分开来。
CT的极性标记, 也就是那个点的端子, 必须要和控制器上面用来采样的端子, 进行一一对应的连接, 一旦接反了, 就会造成 controller 误判无功的方向, 进而导致电容器出现误投入或者拒绝投入的问题。
在接触器线圈的两端, 我们要并联一个续流二极管。这么做的目的是为了把感应电动势给消除了。这个感应电动势呢, 主要是在那个线圈断电的时候产生的。把它消除掉之后, 就能防止里面的那些触点被烧蚀掉。
只要你能够弄懂上面那七个部分的图形符号是什么样的, 它们之间的保护关系又是怎样的，还有接线的逻辑到底是怎么回事了, 那么你就可以完全读懂任何一张关于低压侧用来进行无功功率补偿的电气原理图了, 然后你还可以基于这种理解去选出合适的元件, 并把相关的参数也给校验清楚了。
