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智能电容器品质的鉴别方法

2020-09-15 9:55:31

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  说起智能电容器,接触电能质量产品的小伙伴应该不陌生,但真正了解吗?知道其功能和性能可靠性是由哪些元件保证的吗?


  首先我们要搞清楚,智能电容器不是简单的把电容器和投切开关等元件拼装在一起的,而是它有独立的监视及控制回路,并且将基于这些回路获得的信息以直观的方式呈现给用户。


  它的构成可以用一句话概述:智能电容器是由电力电容器+投切开关+智能监控模块+人机界面+保护元件集成的智能设备,如果系统中有谐波,需加电抗器产品。


  由上面的介绍可知,智能电容器它是个智能化集成的设备,我们对品质的鉴别主要从以下四个方面:


  1、智能电容器所具备智能化功能是哪些?


  2、智能电容器的可靠性


  3、智能电容器的安全性


  4、产品生产装备和检测设备


  首先我们来看一下真正智能电容器所具有基本功能。


  1、是否具有补偿支路的监视。 能否对补偿支路基本运行参数、投切开关状态、健康状态、通讯等,这些状态的完整的监视。


  2、是否具有故障自检测的功能。 以保障系统安全。对自己的健康状态进行检查,并在健康状态出现了异常的时候把这些信息及时地呈现出来。例如:投切开关异常、通讯异常、温度异常、电压异常等,这点有很多智能电容器厂家做不到。


  3、是否具体完善的保护功能。 每一台智能电容器是一个独立体。它不仅有停电,短路,电压等保护,且对于单一个支路都能够进行监视,有完善的保护功能。若发生停电、短路或者过温度会进行保护动作。


  4、通讯方式。 区别于传统硬接点,智能电容器可以和控制器相互交换数据,实现对智能电容器的自动控制,数据交换的方式主要体现在电容器不同支路与控制器之间的联系。智能电容器把现场所测量的所有的运行状态和自诊断的状态,包括他的一些异常的状态,全部通过通讯的方式来反馈给功率因数控制器。


  确定是智能电容器有这些功能后,我们就要问这些功能都可靠吗?测量诊断是否准确?保护动作是否正确及时?


  设备的可靠性是由基础元件决定和设工艺及生产装备保证的,我们先从智能电容器的构成元件来进行剖析,智能电容之所以智能是因为它装了个大脑, 这个大脑就是“智能监控模块”。


  智能监控模块是由电子元件和控制系统组成,电子元件对环境要求比较高,控制系统要求稳定且功能丰富,这样才能保证智能电容器更可靠,更智能。


  我们电力设备使用的环境往往是比较差的,比如温度,腐蚀性气体,电磁干扰等,由于我们这个模块集成在设备内部,所以主要考虑两点:温度和电磁干扰。


  所以电子元件一定要能适应温度变化大,电磁干扰恶劣环境。寿命长,智能化程度高,控制性能稳定,电子元件一定要选择工业级的,有些厂家为了节省成本可能会选择民用级,我们在选择产品时切勿贪图小便宜,选择劣质产品。


  看完监控模块,我们来了解一下集合在智能电容器里的另外一个元件——投切开关,投切开关这个部件很重要,它的作用是在系统中投入和切除电容器支路,它的品质好坏,对整个系统运行效率以及可靠性和安全性都有直接关系。


  常用的电容投切开主要有三类: 电容专用接触器、复合开关、晶闸管(各自优缺点在这不细讲,后期文章会专门介绍,关注“佑选电气”公众号)。


  由于智能电容器是一体式,选用的元件必须尽量发热小,能耗低,安全性能高,智能性高,寿命长,且具备故障自诊功能。


  目前大多数智能电容器厂家选用的投切开关为复合开关,它能实现过零投切,发热小等优点,但不智能。我们需要有个新的开关来替代,目前已经有这个产品,叫同步开关,由于他除复合开关优点外,还有:安全性能高,具备故障自诊,抗电压,过流电能强等,所以又称为强化版复合开关或新型复合开关。已经有些厂家已经应用在智能电容器设备里。


  但即便有厂家也用同步开关产品做为智能电容器投切,但设计不合理或产品质量不过关,我们同步开关是由CPU+磁保持继电器组成 ,磁保持继电器就是一个开关,额定电流越大,闭合稳定,额定电流小可能会灼伤触点,产生触点粘接现象.。目前多数厂家的同步开关设定额定电流一般是在80-100A内,好的厂家在120A。


  磁保持继电器对同步开关性能的影响主要表现在两个方面:


  1、在触点闭合过程中,由于接点间距不断减小以至于绝缘强度不足,产生电弧击穿现象,即电弧预燃现象;


  2、在触点断开过程中,接触距离还没有增加到足够绝缘强度而产生电弧重新燃烧,即电弧重燃现象。电弧预燃与电弧重燃现象导致电路的导通与切断和触点的机械接触状态不一致,极大的影响同步开关的性能。


  安全也是可靠性的表现,说到安全我们要提智能电容器的保护元件(断路器),用于智能电容器保护元件主要有两种:微断和塑壳。我们主要看它的分断能力是否符合项目场景需求,这是重要参数之一。另外选择的断路器最好有热保护功能,这点不能忽视,安全无小事。


  除了以上元件外,还有构成智能电容器的基础,即电力电容器和电抗器,这两类产品的性能会直接影响智能电容器的品质,电容要关注自愈能力,电容量损耗,防爆保护等 ,电抗器关注噪音、温升,线性度,过电流能力及绝缘等级。由于前两期对电力电容器和电抗器有较详细的介绍(不了解可以翻看前两期内容,关注佑选电气公众号获取更多有价值的信息),这里不过多阐述。


  然后要看一下生产装备和工艺控制管理及检测设备,好的生产装备和高规范工艺管理才能保障产品的优质和一致性。完善的检测设备保证产品出厂故障率更低。


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