并联电容器装置的发展
35kV并联电容器成套装置技术规范书(杨老师)
第六章技术条款6.1 35kV并联电容器成套装置技术规范书目录1 总则2 使用条件3 技术参数和要求4 试验5 供货范围6 供方在投标时应提供的资料7 技术资料和图纸交付进度8 标志、包装、贮存和运输9 技术服务与设计联络1 总则1.1本规范书适用于35kV并联电容器成套装置，它提出设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
1.2需方在本规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，未对一切技术细则作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供一套满足本规范书和现行有关标准要求的高质量产品及其相应服务。
1.3如果供方没有以书面形式对本规范书的条款提出异议，则意味着供方提供的设备（或系统）完全满足本规范书的要求。
如有异议，不管是多么微小，都应在投标书中以“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”为标题的专门章节加以详细描述。
本规范书的条款，除了用“宜”字表述的条款外，一律不接受低于本技术规范条款的差异。
不允许直接修改本技术规范书的条款而作为供方对本技术规范书的应答。
1.4本设备技术规范书和供方在投标时提出的“对规范书的意见和与规范书的差异（表）”经需、供双方确认后作为订货合同的技术附件，与合同正文具有同等的法律效力。
1.5供方须执行现行国家标准和行业标准。
应遵循的主要标准如下:GB 4208-2008 外壳防护等级(IP代码)GB 1984-2003 高压交流断路器GB 2706-1999 交流高压电器动、热稳定试验方法GB/T 11024.1-2001 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第1部分：总则性能、试验和定额安全要求安装和运行导则GB/T 11024.2-2001 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第2部分：耐久性试验GB/T 11024.4-2001 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器第4部分: 内部熔丝GB/T11022-1999高压开关设备和控制设备标准的共用技术要求GB/T5582-1993 高压电力设备外绝缘污秽等级GB 50060-1992 3～110kV高压配电装置设计规范GB 15116.5-1994 交流高压熔断器并联电容器外保护用熔断器GB 50227-1995 并联电容器装置设计规范GB/T 6916-1997 湿热带电力电容器GB/T16927.2～GB/T 16927.6-1997高电压试验技术GB.311.1—1997 高压输变电设备的绝缘配合GB50150-2006 电气装置安装工程电气设备交接试验标准DL/T 402-2007 交流高压断路器订货技术条件DL 442-1991 高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件DL 462-1992 高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件DL 5014-1992 330～500kV变电所无功补偿装置设计技术规定DL/T 604-1996 高压并联电容器装置订货技术条件DL/T 628-1997 集合式高压并联电容器订货技术条件DL/T 653-1998 高压并联电容器用放电线圈订货技术条件DL/T 804-2002 交流电力系统金属氧化物避雷器使用导则DL/T 840-2003 高压并联电容器使用技术条件ZBK48003-1987 并联电容器电气试验规范JB/T 8958-1999 自愈式高电压并联电容器GB 8923-1988 涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级ISO12944-1998 色漆和清漆－防护涂料体系对钢结构的防腐蚀保护Q/GXD 126.01-2009 电力设备交接和预防性试验规程（企业标准）上述标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。
晶闸管投、切并联电容器TSC的综述
3.2 3串联电抗器抑制谐波放大的原理
为了抑制谐波电流放大，通常在每相电容器电 路中串联一个适当大小的空心电抗器。这样，就 会使整个补偿电容器支路对谐波源基波仍呈电容 性质，保持其无功功率补偿作用不变，不影响系 统(或负载)正常工作。而对高次谐波补偿支路则 呈感性，避免了与系统(或负载)的电流谐振，消 除或减小了由补偿电容所引起的谐波电流放大现 象。
衷心感谢陈老师和师兄师姐的无私帮助！
2.2.1 电压、电流有效值的测量
根据电压、电流有效值的定义式：
因此得到由一周期内的采样值计算电压、电流有效值 的公式为：
式中N为每周期T的采样点数，且N=I+T／AT，AT为 采样时间间隔，电压单位为伏(V)，电流单位为安(A)。
2.2.2 无功功率的控制
无功功率作为控制物理量控制电容器的投切， 是近年才出现的一种控制方式，它是根据所测得 的电压、电流、功率因数等参数，计算出应该投 入的电容容量，在电容器组合方式中选出一种最 接近但又不会过补偿的组合方式，电容器投切一 次到位。如果计算值小于最小一组电容器的容量 (下限值)，则应保持补偿状态不变。只有当所需 容量大于或等于下限值时，才执行相应的投切。
2.1 主电路和装置框架
TSC无功补偿装置主电路通常由若干组电容器 组成，电容器组的常用的主接线方案如下图(以晶 闸管反并联方式的晶闸管阀为例)
图中的(a)—(c)方案为三角型接线，(d)和(e)方案 为星型接线。在复合开关的基础上，根据方案（b） 设计的无功补偿装置主接线图如下图
该装置主要特点是利用两对晶闸管阀可以实现 三组电容器组的投切，下面以C1电容器组投切为 例进行说明。当进行C1电容器组投切时首先合上 开关K4、K5，然后在适当的时机触发两对晶闸管 阀，接着合上开关K1，再使两晶闸管阀依次关断， 最后断开开关K4、K5，这样就完成了一次电容组 的投切。(这里的开关指的是交流接触器)
特高压并联电容器装置的设计分析
ห้องสมุดไป่ตู้
１１０ 侧并 联补偿成套装 置的设计 １ １ ． １电容器 组额定 电压 的选择 １０ Ｋ ０ ０ Ｖ变电站 ， 在第三绕组及 １０ Ｖ侧进行无功补偿， Ｋ １ 无其他负 载， 其电压波动可不在 ０ １％ － ０ 范围内， 最高可达 １６ Ｖ 及 比标称电压 ２Ｋ ， 高 １％，０６ Ｋ ５ １－６ Ｖ电容器组额定电压的计算公式不适用 ， 需重新选择额 定 电压 的计算公式 。 电容器组额 定电压的计算公 式为 ：
击 穿 ，相 当于该 台并联 的 ６台电容器 和另一桥臂 的 ６台电容 器 同时对 故障电容器放电， 并联总容量为 ６０ ｋ Ａ 不能满足耐爆要求， ００ Ｖ ， 故采用 先并后串在并 的结构 。 接线 图如下 ：
４ Ｋ （－ 、 ３ ￣ Ｋ １ ｕｒ 装置最高 连续运行 电压 ； Ｋ 电容器允许 连续运行 电压倍数 ；一 硼 Ｋ 中 电抗率 ． １ － ２断路器的选择 由于容性电流开断的的重燃在现行的电容器组投切 中难以解决， 常常造成电容器 的爆裂、 、 鼓肚 套管绝缘损坏 ， 加上特高压特大容量电 容器组的额定电流大，电容器组投切开关的容性开断能力将直接威胁 着 电容 器组 的绝 缘安 全 ， 因此 ， 断路器 建议 采用 无重 燃 的 Ｓ ６ Ｆ 断路 器 ， 合 闸弹跳小 于 ２ ｓ分 闸弹跳小 于断 口间距 的 ２％ ， 出厂前 应进行 容 ｍ， ５ 在 性 负荷 ３ 次连 续投 切无重 击穿试 验 ， 足 容性负 载 的投切 要求 ， 有 ０ 满 具 保护公 式如下 （ 桥差 ， 单 每臂分 二支路 ， 每支路先 并后 串在 并 ， 路 支 良好 的开断性 能 ， 技术参数 见下 表 ： 其 并联势湘 同， 电容相 同） 各臂 ：
并联电容器装置设计方案要求及注意事项
案例四：某电力系统的并联电容器装置设计
要点一
总结词
要点二
详细描述
提高系统稳定性、降低线损
为某电力系统的核心部分设计并联电容器装置，以提高系 统的稳定性，降低线损，优化系统的经济运行。
THANKS
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03
并联电容器装置的注意事项
选用合适的电容器型号
总结词
选择合适的电容器型号是确保并联电容器装置正常工作的关 键。
详细描述
在选择电容器型号时，应考虑其额定电压、容量、频率、损 耗等参数，以确保其能够满足装置的运行需求。同时，应考 虑电容器型号的技术成熟度、可靠性及性价比等因素。
确保安装质量
总结词
通过平衡三相电压，减小三相不平衡度，降低变压器和线路的
损耗。
并联电容器装置的重要性
提高电力系统效率
通过改善功率因数和平衡三相电压，提高电力系统的效率，减少 能源浪费。
保障电力设备安全运行
并联电容器装置的稳定运行能够保障电力设备的安全，避免过载和 短路等故障。
提高供电质量
降低电压波动和闪变，提高供电质量，满足用户对高质量电能的需 求。
详细描述
针对某住宅小区的配电系统，设计并 联电容器装置以改善电压质量，提高 供电的可靠性和稳定性，确保居民用 电的舒适性和安全性。
案例三：某风力发电站的并联电容器装置设计
总பைடு நூலகம்词
抑制谐波、保护设备正常运行
详细描述
在某风力发电站的配电系统中，设计并联电容器装置用以抑制谐波，保护设备正常运行， 延长设备使用寿命，同时提高系统的稳定性和可靠性。
具有高可靠性、低维护成本、寿 命长、响应速度快等优点，广泛 应用于电力、冶金、化工等领域 。
并联电容器的原理
并联电容器的原理并联电容器是一种能够在电路中存储电荷的电子元件，其功能类似于棉花糖一样的蓄电器。
与串联电容器不同的是，并联电容器的工作原理是通过将两个或更多的电容器连接在一起来提高电容值，从而增加其容量和存储能力。
在并联电容器中，每个电容器都有自己的电场，因此它们可以独立地存储电荷，并且在电路中表现出独特的电学特性。
并联电容器的基本原理是庞加莱定理。
根据庞加莱定理，当两个电容器同时充电时，它们所存储的电荷量是相等的。
这是因为电荷流入两个电容器的速度是相等的，而且它们各自存储的电荷量与它们的电容值成正比。
因此，在并联电容器中，存储的电荷量对等于每个电容器的电容值与电压值的乘积之和。
另一个影响并联电容器工作的要素是电路中的电压。
当电压作用于电容器时，电荷会累积在其两极之间，形成一个电场。
在并联电容器中，不同的电容器可以拥有不同的电场强度。
因此，它们可以在相同的电压下存储不同量的电荷。
如果将不同大小的电容器连接在一起，具有较大电场强度的电容器将吸引更多的电荷，而在容量较小的电容器中，电荷的数量将较少。
这就是为什么在并联电容器中，容量不同的电容器可以各自存储不同数量的电荷的原因。
另一个需要考虑的因素是电容器的频率依赖性。
这是指电容器的电容值取决于电压频率的变化。
在并联电容器中，电容器的频率依赖性会影响它们在电路中的表现。
与串联电容器不同的是，并联电容器中各个电容器的电容值是不同的，因此它们对于不同频率下的电流也会有不同的反应。
如果电容器的电容值随着频率的增加而下降，那么它们在高频率下的作用效果要差于低频率下。
总的来说，并联电容器的原理主要是通过将具有不同电容值的电容器连接在一起，通过各自的电荷和电压存储能力在电路中实现电荷的积累。
因此，在实际应用中，一些具有高电容值的电容器可以通常被用于并联电路，以便提高电路的容量，并实现更高效的电荷积累。
电力系统中无功补偿装置应用发展概述
电力系统中无功补偿装置应用发展概述摘要：本文概括的介绍了在电力系统中无功补偿的重要意义及各种型式的无功补偿装置的应用及优缺点。
关键词: 无功补偿；应用；发展1 无功补偿的意义在电力系统中供电的质量，电网运行的安全可靠性和经济性是最根本的问题。
大多数电网中元件和负载都要消耗无功功率，而所需要的无功功率必须从电网中某个地方获得。
显然，这些所需的无功功率如果都要由发电机提供并经过长距离输送是不合理的，通常也是不可能的。
合理的方法应该是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率，即进行就地无功补偿。
经过多年的发展，无功补偿装置历经了多个发展阶段，通过研究其发展历程可以让我们对眼下使用的无功补偿装置有更深的认识。
2 早期的无功补偿装置早期的无功补偿装置主要为同步调相机(Synchronous Condenser SC)和并联电容器。
这种补偿型式具有结构简单、经济方便等优点，但缺点是只能补偿固定无功，且还可能与系统发生并联谐振，导致谐波放大。
但是由于并联电容器在其它方面的优势所致，到目前为止在我国仍在使用这种补偿方式。
3当今的无功补偿装置当今比较先进的无功补偿装置主要有以下三大类型：一类是具有饱和电抗器的无功补偿装置(Saturated Reactor SR)；第二类是晶闸管控制电抗器(Thyristor Contiol Reactrn TCR)；第三类是晶闸管投切电容器(Thyistor Switch Capacitor TSC)。
（1）具有饱和电抗器的无功补偿装置(SR)SR分为自饱和电抗器和可控饱和电抗器两种。
具有自饱和电抗器的无功补偿装置是主要依靠铁心的饱和特性来控制发出或吸收无功功率的大小。
可控饱和电抗器通过改变控制绕组中的工作电流来控制铁心的饱和程度，从而改变工作绕组的感抗，进一步控制无功电流的大小。
但饱和电抗器造价高（约为一般电抗器的4倍），且电抗器的硅钢片长期处于饱和状态，铁心损耗大，比并联电抗器大2～3倍，有调整时间长、动态补偿速度慢等缺点，目前应用的范围较小，一般只在超高压输电线路才有使用。
并联电容补偿
02
CATALOGUE
并联电容补偿的优点
提高功率因数
功率因数反映了设备消耗的功率与视在功率之比，是衡量电力系统效率的重要指标 。
并联电容补偿通过向系统注入无功功率，使感性负载的电流相位滞后，从而提高功 率因数，减少无功损耗。
改善后的功率因数可以提高电力系统的效率，减少线路损耗，提高设备利用率。
降低无功损耗
并联电容补偿的实现方式
手动投切电容补偿
总结词
通过人工操作来投入或切除电容，以实现无功补偿。
详细描述
手动投切电容补偿是一种传统的无功补偿方式，通过人工操作开关来投入或切 除并联电容，以实现对电网的无功补偿。这种方式需要人工监测和操作，不够 智能和自动化。
自动投切电容补偿
总结词
通过自动控制装置来根据系统无功需求自动投入或切除电容。
并联电容补偿
目录
• 并联电容补偿概述 • 并联电容补偿的优点 • 并联电容补偿的实现方式 • 并联电容补偿的注意事项 • 并联电容补偿的发展趋势
01
CATALOGUE
并联电容补偿概述
并联电容补偿的定义
总结词
并联电容补偿是指在电路中并联接入电容器，通过改变电路 的电容量来补偿无功功率，提高功率因数的一种方法。
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无功损耗是指电力系统中变压 器、电动机等感性负载在能量 转换过程中消耗的无功功率。
并联电容补偿通过向系统注入 无功功率，平衡了感性负载所 需的无功功率，从而降低了无 功损耗。
降低无功损耗可以减少能源浪 费，提高电力系统的经济性。
改善电压质量
电压质量直接影响到电力系统的稳定 性和设备的安全运行。
改善电压质量可以提高设备的运行效 率和寿命，减少因电压问题引起的故 障和事故。
电容器装置在输电线路中的应用分析
电容器装置在输电线路中的应用分析电容器是一种常见的电气元件，它具有储能、释放能量和调节电压的特点。
在输电线路中，电容器装置能够起到多种作用，包括提高电压稳定性、提高功率因素、改善线路的功率传输能力等。
本文将对电容器装置在输电线路中的应用进行分析。
一、电容器装置的作用1. 提高电压稳定性在输电线路中，电压的稳定性对于电网系统的安全运行至关重要。
由于电网负载的变化和线路距离的影响，导致输电线路中电压波动较大。
通过在输电线路中装置电容器，可以增加线路的电容量，降低线路的电压下降，提高电压稳定性，从而保障电网的正常运行。
2. 改善功率因素电容器在输电线路中还可以用来改善功率因素。
在交流电路中，电容器通过存储和释放能量的方式来实现对电路的补偿，提高电路的功率因素。
通过在输电线路中加装电容器，可以提高电网系统的功率因数，减少无效功率的损耗，提高电网的效率。
3. 提高功率传输能力在输电线路中，常见的电容器装置包括串联电容器、并联电容器和混合电容器。
1. 串联电容器并联电容器是将电容器连接在输电线路的中间点，通常用于提高功率因素和提高功率传输能力。
它可以通过增加线路的电容性来提高线路的传输能力，从而提高电网系统的效率。
混合电容器是将串联电容器和并联电容器相结合的一种电容器装置。
它可以综合利用串联电容器和并联电容器的优点，既可以提高电压稳定性，又可以提高功率因素和传输能力。
1. 低压输电线路中的电容器装置3. 电容器装置的技术和经济分析在进行电容器装置时，需要考虑技术和经济因素。
从技术上来说，需要对输电线路的电压稳定性、功率因数和传输能力进行综合分析，选择合适的电容器装置方式和容量。
从经济上来说，需要考虑电容器的投资成本、运行维护成本和收益效益，进行综合评价和决策。
随着电网系统的发展和升级，电容器装置在输电线路中的应用将进一步扩展。
未来，电容器装置将更加智能化和自动化，能够实现对输电线路的实时监测和控制，以适应电网系统的需求。
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1、电力电容器结构
2
1、电力电容器结构
图a 隐箔插引线片引出结构（复合介质） 图b铝箔凸出/折边的结构（全膜介质） 1—薄膜 2—铝箔 3—电容器纸 4—引线片
3
2、电容器及装置型号命名及含义
2.1 单台电容器及装置型号命名及含义
2.1.1单台产品系列命名及含义
3、高压并联电容器装置
3.1 高压并联电容器装置目前使用比较广泛的高压无功补偿 装置，主要用于电力系统中，额定电压等级为6kV、10kV、 35kV、66kV、110kV，其次是220kV及500kV。
并联电容器装置主要安装于变电站主变的负荷侧或第三绕组 ，目前也有少量装于高压侧。三绕组变压器的第三绕组通常仅
接无功补偿装置(感性、容性)，这种安装方式主要用于超高压
输电系统，330kV和500kV系统广泛采用，750kV和1000kV特 高压输电工程也采用此方式。一般采用星形中性点不接地接线
方式。
3、高压并联电容器装置
3.2 高压电容器装置中各部件的功能及特点
3.2.1 高压并联电容器组 高压并联电容器组是装置的主设备，由高压并联电容器经合 适的并、串联连接而成。
，随着新扩建变电站征地
矛盾日益突出，目前正处 一体集成式电容器装置 于快速发展时期。
3、高压并联电容器装置
主要为高压自愈式电容
器，其优点是干式无油，
无爆炸危险，随着新技术 和材料的应用，目前处于 一个新的发展时期。 高压干式并联电容器装置
3、高压并联电容器装置
3.4 并联电容器补偿装置保护类型及特点 目前我国常用的电容器组不平衡保护有以下四种：单星型接 线开口三角不平衡电压保护、单星型接线电压差动保护、双星
3、高压并联电容器装置
3.2.4 限制涌流设备 限制涌流设备一般是指串联电抗器，其中电抗率≤1%时，
仅作限制涌流使用，电抗率为4.5%~12%时，主要作用是限制
谐波放大，用时也起限制涌流作用。仅限制涌流时有时也采用 阻尼式限流器。
串联电抗器的正常接线位置是在电容器组的电源侧，一般
干式空心和干式半心电抗器均可满足要求。但干式铁心和油浸 铁心电抗器有时不能满足装于电源侧时的动热稳定要求，此时
接线复杂，易受环境影响，
构架式电容器装置 占地面积大。
3、高压并联电容器装置
电容器单元（大元件）密 封在大箱壳内，外部接线简 单，运维工作量小，占地面
积小，受环境影响小，但维
修周期长，发生故障现场难 集合式（箱式）电容器装置 以处理。
3、高压并联电容器装置
电容器装置所有的组部
件全部安装在密封外壳中 ，外部接线最为简单，无 运检工作，结构紧凑，占 地面积小，但维修周期长
系列代号 A B C D E 代号含义 交流滤波电 容器 并联电容器 串联电容器 直流滤波电 容器 交流电动机 电容器 系列代号 F J M O R 代号含义 防护电容器 断路器电容 器 脉冲电容器 耦合电容器 电热电容器 系列代号 X Y Z 代号含义 谐振电容器 标准电容器 直流电容器
2、电容器及装置型号命名及含义
型接线中性点不平衡电流保护和单星型接线桥差不平衡电流保
护。
小容量电容器组可以配置开口三角不平衡电压保护；中等容
量电容器组可以配用电压差动保护或中性点不平衡电流保护；
大容量电容器组可以选用中性点不平衡电流保护、电压差动保 护或桥差不平衡电流保护。
3、高压并联电容器装置
3.4.1 单星型接线开口三角不平衡电压保护
3.2.2 开关设备
开关设备具有三种功能：电容器组正常投、切操作功能，装 置短路故障时的遮断功能，检修时装置与电源的隔离功能。对 应的设备是断路器和负荷开关（或真空断路器）以及隔离开关 。
3、高压并联电容器装置
3.2.3 测量和保护设备
这里主要指一次设备电流互感器，用于电流的测量和保护。 一般变电站高压电容器装置每相装一台。至于测量和保护用电 压互感器是与变电站母线电压互感器共用，不单独另设。对线 路高压电容器装置，配置的测量和保护设备包括电压和电流互 感器两种。
单星型接线中广泛使用开口三角不平衡电压保护，特别是 10kV电压等级5000kvar以下容量的电容器组。
3、高压并联电容器装置
开口三角不平衡电压保护的原理是当故障引起三相电容的不 平衡，使得电容器组中性点电位产生偏移，反映在放电线圈二
次电压的相量和（开口三角电压）不再等于零，而是输出一个
不平衡电压ΔU2。当三相电源电压对称、三相电容值相等时， 电容器组中性点电位为零，开口三角电压也为零。
可以安装于电容器的中性点侧。
3、高压并联电容器装置
3.2. 替他配套设备 主要包括避雷器和放电线圈。
3、高压并联电容器装置
3.3 并联电容器补偿装置类型及特点 目前并联电容器补偿装置主要有以下类型：构架式电容器装 置、集合式电容器装置、一体集成式电容器装置、高压干式电 容器装置。
电容器单元为敞开结构， 维修方便，出现故障后现场 易处理，但运维工作量大，
开口三角不平衡电压保护的优点是简单，只用一只电压继电 器，有时能反映串联电抗器的故障；缺点是保护受三相参数不 对称和三相电源电压不对称的影响。
3、高压并联电容器装置
3.4.2 单星型接线电压差动保护
单星型接线电压差动保护一般用于10kV系统5000kvar以上容 量的电容器组和35kV系统20Mvar以下容量电容器组，也少量 用于66kV系统电容器组。电压差动保护是每相设置，所以整体 值不受三相电源和参数不对称的影响。
2.1.2 电容器装置型号命名及含义
系列代号 AL BB CB CL CY 代号含义 交流滤波电容器 装置 并联电容器装置 串联电容器装置 冲击电流发生装 置 冲击电压发生装 置 系列代号 JB RF YD ZF ZY 代号含义 截波装置 交流电容分压器 电容式电压互感 器 阻容分压器 直流电压发生装电容器及装置型号命名及含义
2.1.3 电力系统常见的电容器装置 A、并联补偿电容器装置（TBB□- □ / □ - □ W） B、滤波电容器装置（TAL □- □ / □ - □ W ）
C、串联补偿电容器装置（TCB □- □ / □ - □ W ）
D、电容式电压互感器（TYD □- □ / □ - □ W ）