電力電容器如何選型

電氣設(shè)計(jì)人員在選擇電力電容器時(shí)，應(yīng)針對(duì)用途、環(huán)境、電壓、電流等條件，購(gòu)買相應(yīng)的專用電力電容器，這樣既能延長(zhǎng)電容器的使用壽命，為設(shè)備運(yùn)行與人身安全提供保證，又能節(jié)省資金、提供經(jīng)濟(jì)效益。

1. 根據(jù)電力電容器用途選擇

電容器的類型根據(jù)電力電容器用途選擇電容器的類型見下表：

2. 根據(jù)電力電容器的用途選擇電容器的型號(hào)

電力電容器型號(hào)選用見表：

3. 電力電容器額定電壓的正確選擇

電力電容器對(duì)電壓十分敏感，因電容器的損耗與電壓平方成正比，過壓會(huì)使電容器發(fā)熱嚴(yán)重，電容器絕緣會(huì)加速老化，壽命縮短，甚至電擊穿。電網(wǎng)電壓一般應(yīng)低于電容器本身的額定電壓，最高不得超過其額定電壓的10%，這樣可延長(zhǎng)電容器的使用壽命。必須注意，最高工作電壓和最高工作溫度不可同時(shí)出現(xiàn)。因此，當(dāng)工作電壓為1.1倍額定電壓時(shí)，必須采取降溫措施。

電容器的額定電壓至少等于所接入電網(wǎng)的運(yùn)行電壓，并且還應(yīng)考慮電容器本身的影響。注意，電網(wǎng)的運(yùn)行電壓有時(shí)與電網(wǎng)的標(biāo)稱電壓相差較大。另外，當(dāng)電容器接入，將造成電源到電容器安裝處的電壓升高，諧波存在電壓也有所升高。考慮以上因素，電容器額定電壓等級(jí)的確定至少比電路標(biāo)稱電壓高5%。例如，380V電路至少用400V的電容器。其次，用戶應(yīng)根據(jù)實(shí)際使用場(chǎng)合的較長(zhǎng)時(shí)間最高持續(xù)電壓來選擇。尤其當(dāng)電容器回路串聯(lián)電抗器時(shí)，會(huì)由于串聯(lián)電抗器使電容器端子上的電壓升高，超過電網(wǎng)的運(yùn)行電壓。串聯(lián)電抗器后的電容器額定電壓=系統(tǒng)電壓/ （1-K （電抗率））。

例如，串聯(lián)12%電抗率的電容器，電容器本來選400V的電容器額定電壓，現(xiàn)在就要選400V/（1-0.12）=455V電容器額定電壓。

對(duì)于380V網(wǎng)路，已習(xí)慣選用400V的電容器;對(duì)于660V、1.14kV 網(wǎng)路也應(yīng)該選用690V及1200V電容器。根據(jù)網(wǎng)路標(biāo)稱電壓選用電容器的最低額定電壓列于下表：

下列情況應(yīng)選用額定電壓較高的電容器。

（1）電網(wǎng)的實(shí)際電壓高于其標(biāo)準(zhǔn)電壓，在安裝前最好先實(shí)際測(cè)量網(wǎng)絡(luò)的電壓再選用。

（2）為了降低諧波及其他影響，而在電容器回路中串聯(lián)電抗器，此時(shí)電容器端子上的電壓將高于網(wǎng)路的運(yùn)行電壓，建議選用比網(wǎng)路電壓等級(jí)高的電容器。如網(wǎng)路電壓為400V，則應(yīng)選用450V等級(jí)電容器。

（3）安裝處通風(fēng)散熱差，同時(shí)又不能改善其冷卻條件時(shí)，建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。

（4）有整流裝置、電弧爐、變頻調(diào)速等設(shè)備時(shí)，因其產(chǎn)生的諧波電流疊加在基波電流上，使電流有效值增大，溫升增高，使電容過熱損壞，建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。

（5）有間歇性大功率設(shè)備，因其投切頻繁，負(fù)載變化大，建議選用額定電壓等級(jí)為450V以上的電容器。

4. 移相電容器容量的選定

電容器容量選配對(duì)電源的影響較大，這就要求設(shè)計(jì)人員在使用電力電容器補(bǔ)償時(shí)，既不能過大，也不能過小。過大的標(biāo)稱電容會(huì)使電路的電壓升高太大，容易燒壞用電設(shè)備。安裝雙向無功電度表進(jìn)行試驗(yàn)，可以幫助我們發(fā)現(xiàn)電容容量過補(bǔ)或欠補(bǔ)的問題。為保證電網(wǎng)運(yùn)行及供電質(zhì)量，應(yīng)選配多少容量的電容器就顯得非常重要。電力電容器容量的選配應(yīng)按照以下要求。

（1）對(duì)于就地補(bǔ)償來講，電動(dòng)機(jī)的空載電流乘以額定電壓就是所需要補(bǔ)償?shù)娜萘俊?/p>

（2） 根喝負(fù)載的總?cè)萘炕蚋鶕?jù)變壓器容量的60%，計(jì)算電容器選配的所需容量。

（3）根據(jù)實(shí)際負(fù)載高峰值的80%，計(jì)算電容器選配的所需容量。第（2）、（3）點(diǎn)要根據(jù)實(shí)際情況，用戶控制柜的情況不同會(huì)有不同的對(duì)待處理。經(jīng)濟(jì)效益好，是否是三班24小時(shí)不停運(yùn)行，或兩班、一班運(yùn)行， 這些都有不同用電狀態(tài)，需不同的處理補(bǔ)償方式。電力電容器容量按照公式：Qc=S（sinθ1-cosθ1×tanθ）進(jìn)行計(jì)算。

例：某設(shè)備總功率為100kW，求功率因數(shù)從0.7提高到0.95時(shí)所需多大電容補(bǔ)償量？總功率為100kW，視在功率：S=P/cosθ=100/0.7≈143kVA查函數(shù)表得：cosθ1=0.7時(shí)，sinθ1=0.71;cosθ2=0.95時(shí)，sinθ2=0.32，tanθ=0.35。Qc=S（sinθ1-cosθ1×tanθ）=143×（0.71-0.7×0.35）≈67kVA選用電力電容器補(bǔ)償時(shí)，還應(yīng)考慮變壓器的損耗，因?yàn)樽儔浩鬟\(yùn)行時(shí)也消耗無功。一般在變壓器補(bǔ)償方面最大補(bǔ)償?shù)?5kVar，最小補(bǔ)償?shù)?kVar。這要根據(jù)變壓器的容量大小、是否是節(jié)能型而定。電流不穩(wěn)定會(huì)對(duì)電容器存在致命危害。因此對(duì)一些有如行車、起吊設(shè)備或啟動(dòng)頻繁的設(shè)備的企業(yè)，必須選用抗沖擊的專用電力電容器。

5. 根據(jù)工作電壓選擇

使用油浸電容器還是自愈式電容器自愈式電容器具有工作場(chǎng)強(qiáng)、介質(zhì)損耗低、體積小、重量輕、容量大及自愈性能和元件在發(fā)生永久性擊穿時(shí)不引起爆炸等優(yōu)點(diǎn)，因而在電氣控制設(shè)備中得到廣泛應(yīng)用。自愈式低壓并聯(lián)電容器適用于工頻額定電壓為1.05kV及以下的交流控制系統(tǒng)中，作為無功功率補(bǔ)償。