低壓無功補償裝置發(fā)展現(xiàn)狀（下）

三，補償裝置中使用的電力電容器

現(xiàn)在補償裝置中使用的低壓電力電容器均為金屬化電容器。金屬化電容器體積小，價格低廉，具有自愈性,因此獲得廣泛的應(yīng)用。金屬化電容器的極板是真空蒸發(fā)的鋁膜，其厚度在納米數(shù)量級，由于鋁膜極薄，當(dāng)介質(zhì) 膜由于疵點而發(fā)生局部擊穿時會將疵點及附近的鋁膜蒸發(fā)掉,因此不會發(fā)生短路故障,這就是所謂的自愈作用。

金屬化電容器的電極引出工藝是在芯元件卷制完成以后在元件兩端噴涂金屬導(dǎo)電層,然后在導(dǎo)電層上焊接引出導(dǎo)線。由于極板電流要由元件中部向兩端流動，而極板的鋁膜極薄,電阻損耗較大,因此從盡量減少電阻損耗的前提下希望芯元件盡量卷制成短粗形。另一-方面,由于極薄的鋁膜極板并沒有多少機械強度,因此芯元件端部導(dǎo)電層與極板之間并不能形成牢固的連接，當(dāng)芯元件由于發(fā)熱而出現(xiàn)不均勻變形時,端部導(dǎo)電層與極板之間很容易形成局部脫離而出現(xiàn)故障,從這-點出發(fā),又希望芯元件盡量卷制成細(xì)長形。

金屬化電力電容器有矩形和圓柱形兩種結(jié)構(gòu)。

矩形結(jié)構(gòu)的電容器內(nèi)部的芯元件細(xì)長并排排列,適用于普通應(yīng)用場臺。圓柱形結(jié)構(gòu)的電容器內(nèi)部的芯元件短粗串列排列,適用于諧波較嚴(yán)重的場合。金屬化電容器在運行中出現(xiàn)的問題主要是電容量減小,所有的金屬化電容器隨著運行時間的延長電容量都會由于自愈過程而減小，只不過高低壓電氣成套設(shè)備程度有所不同。

有些質(zhì)量較差的電容器還會出現(xiàn)端部導(dǎo)電層與極板脫離的故障，其現(xiàn)象表現(xiàn)為電容量降低為額定值的一半,甚至三分之，甚至為零。同- -品牌的電容器，單臺容量越大,則其芯元件越長,直徑越粗，元件長導(dǎo)致電阻損耗增大，元件粗則端面導(dǎo)電層面積大且元件內(nèi)外溫差加大使導(dǎo)電層越容易與極板發(fā)生脫離,因此使用單臺大容量電容器不如使用小電容器并聯(lián)的可靠性高。金屬化電容器的短路與爆炸故障較少。

四,補償裝置中使用的控制器

早的無功補償控制器是以功率因數(shù)為依據(jù)進(jìn)行控制的,這種控制器因為價格低廉現(xiàn)在仍然在使用。以功率因數(shù)為依據(jù)進(jìn)行控制的大問題就是輕載振蕩。例如: -臺補償裝置里小的電容器容量是10Kvar ,負(fù)荷的感性無功量為5Kvar且功率因數(shù)為滯后0.5。這時,投入一臺電容器則功率因數(shù)變?yōu)槌?.5 ,切除電容器則功率因數(shù)變?yōu)闇?.5 ,于是震蕩過程就會沒完沒了地進(jìn)行下去。

較新型的無功補償控制器都是以無功功率為依據(jù)進(jìn)行控制的,這就要求必須具備設(shè)定功能,可以對補償裝置中的電容器容量進(jìn)行設(shè)定，從而可以根據(jù)負(fù)荷無功量決定怎樣投入電容器，因此可以消除輕載振蕩現(xiàn)象。

隨著高低壓電氣成套設(shè)備技術(shù)的不斷進(jìn)步,無功補償控制器的附加功能也越來越多, 如數(shù)據(jù)存儲，數(shù)據(jù)通訊,諧波檢測,電量檢測等等。使用的控制元件也從初的小規(guī)模集成電路到8位單片機，再到16位單片機,再到16位DSP，直至高級的32位單片機。現(xiàn)在的32位單片機的價格已經(jīng)降到30多元-片,對控制器的硬件成本已經(jīng)沒有多少影響,其性能超過8位單片機100倍以上,難以普及的原因主要是技術(shù)開發(fā)難度太大。

五,補償裝置與其他設(shè)備的組合

隨著無功補償裝置應(yīng)用的不斷普及，補償裝置與其他設(shè)備的組合是-個必然趨勢。例如補償裝置與計量箱的組合，補償裝置與開關(guān)箱的組合等等。組合裝置可以降低成本,減少占用空間,減少連接線，減少維護(hù)工作量。組合裝置的設(shè)計制造沒有技術(shù)難度， 只是因為沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，所以生產(chǎn)廠商只能根據(jù)訂貨來組織生產(chǎn)。