制作51单片电容频率仪的方法与步骤

张会兰++赵辉

[摘  要]35kv寺湾变电站，作为系统的末端站，为了提高系统的功率因数，降低线路损耗，提高网路电压质量，增大变压器的有功输出，满足变电站供电辐射范围内的无功需求，对无功补偿的要求非常高。

[关键词]电容器、烧毁、变电站。

中图分类号：TP311.52 文献标识码：B 文章编号：1009-914X（2016）23-0326-01

一、具体问题描述

现有的设备来看，它的无功补偿来源于两个方面，一是从上级电网吸收一定比例的无功，二是靠变电站自身并联电容器来补偿。靠系统吸收的无功比例很小，很难满足运行的需要。那么想满足运行中无功的需求，就要依靠电容器可靠地运行。根据原有的配置，如表1：

各个电容器组对主变的补偿率在20%左右，满足了变电站在运行中的无功需求。然而，从2013年开始，投入运行的寺1电容器组出现了电容器烧毁（电容器外观无变化，没有电容量）现象，在第一次出现时，随即更换了新的电容器，然而过几个月后，又出现类似情况。这样的频繁更换电容，不但是供电质量有所降低，功率因数也不能有效保证。

二、解决问题的思路和方法

在对我局调度中心、生产技术部、变电运行工区、35KV寺湾变电站，以及变电站供电辐射去的大工业用户等单位进行调研，得到他们的积极配合，提供了大量的与35KV寺湾变电站寺1电容器有关的资料，并提出了大量宝贵的意见。根据以上单位提供的资料和意见，做以下总结：

1、电容器在选择电压等级时没有考虑谐波背景的影响，造成所选择的电压等级偏低，长期运行电容器将容易损坏。

2、电抗器在运行过程中出现问题，造成电容器与电抗器匹配不协调、不合理，造成合闸涌流大，操作过电压高电抗器运行发热，电容器烧毁。

3.当地存在大工业用户，是否有大量的变频、整流设备在运行，造成“谐波”污染严重，谐波污染已经不再电抗器电抗率的控制范围以内，造成电抗器运行发热，电容器烧毁。

4、当地符荷变化较大，是否存在系统在某次谐波的背景下，系统感抗和容抗相等，造成谐波放大造成电抗器运行发热，电容器烧毁。

通过对当地谐波的实测值发现，当地谐波以5次、7次谐波为主，但含量均不超标。含有其他高次谐波，但是含量微弱。以此分析，为抑制5次及以上谐波电压放大，选用电抗率为6%的电抗器在情理之中。

通过对电抗器本身的测量，电抗器各项绝缘合格，直流电阻变化在规程范围内，对电抗器的测量没有发现异常。电抗器本身额定容量为36KVAR，根据Sn=KQCN 得到36=K*1530则K=2.3%，电抗率有所出入。综合上述分析，可以确定两点：

一）电抗器与电容器组的协调存在问题，电抗器的容量和电容器的容量差异太大。

二）当地工业用户太复杂，结合变电站运行人员的监视，当地确实在某一不定时间内出现谐波，造成单相电压升高，或者电压波动大。

三、实践过程描述

根据计算电容量为1530KVAR，如果匹配电抗率为6%的三相电抗器，那么电抗器的额定容量应选择为91.8KVAR。如果按照现有的电抗器，折算出的电抗率2.3%对5次谐波有放大作用，对3次谐波放大轻微。那么只能选择端电压较高的电容器。比如有11KV升高为12KV，但是即便是这样更换，它的效果还有待考证。

为此，我们将一系列计算和分析回报给生产技术部，决定将原有电抗器CKSC-36/10-6%更换为为CKSC-100/10-6%，现在的电抗器容量100KVAR，电抗率仍然为6%。这样不但保证电容器电容量相匹配，还使电容变化有少量裕度。不但满足了限制合闸涌流，使其不超过额定电流的20倍;还抑制供电系统的高次谐波，达到保护电容器的目的。

四、效果评价

经过一段时间的使用，通过更换合适的电抗器，不但有效地提高了功率因数，使变压器得到有效地出力，减少对电容器的检修次数，对当地工业稳定电压保证生产起到至关重要的作用;同时有效地遏制了谐波的发生，对减少系统的谐波污染，提高系统的电能质量做出来很大的贡献。同时掌握到串抗与电容器不能随意组合，若不考虑电容装置接入处电网的实际情况，采用“一刀切”的配置方式（如电容器一律配用电抗率为5%～6%的串抗）不考虑容量，往往适得其反，招致某次谐波的严重放大甚至发生谐振，危及装置与系统的安全。