串联补偿装置电气设计与实现
DL T5147-2001电力系统安全自动装置设计技术规范
DL T5147-2001电力系统安全自动装置设计技术规范电力系统安全自动装置设计技术规定标准号:DL/T 5147-2001替代标准号:$False$发布单位:中华人民共和国国家经济贸易委员会起草单位:国家电力公司东北电力设计院发布日期:实施日期:点击数: 140更新日期:2008年10月05日本标准是根据国家电力公司电力规划设计总院“1995年电力勘测设计科研、标准化、信息计划项目的通知”安排编制的。
在编制工作中，进行了广泛的调查研究，参考了国内外同类标准，征求了国内电力行业单位和专家的意见。
本标准符合中华人民共和国国家标准GB14285—1993《继电保护和安全自动装置技术规程》、中华人民共和国原水利电力部SD131—1984《电力系统技术导则》(试行)和DL755—2001《电力系统安全稳定导则》的原则，是为电力系统安全自动装置设计制定的。
本标准的附录A是提示的附录。
本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会提出。
本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会归口。
本标准起草单位:国家电力公司东北电力设计院。
本标准主要起草人:张友、左长春。
本标准由电力行业电力规划设计标准化技术委员会负责解释。
目次前言1 范围2 引用标准3 总则4 术语5 电力系统安全稳定计算分析原则6 安全自动装置的主要控制作用方式7 安全自动装置的配置及构成附录A (提示的附录) 本标准用词说明1 范围本标准规定了电力系统设计过程中，电力系统安全稳定计算分析、安全自动装置设计配置等原则要求，适用于系统安全自动装置设计，发电厂、变电所接入系统安全自动装置设计和安全自动装置实施方案研究等。
2 引用标准下列标准所包含的条文，通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。
本标准出版时，所示版本均为有效版本。
所有标准都会被修订，使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。
GB 14285—1993 继电保护和安全自动装置技术规程DL/T 559—1994 220~500千伏电网继电保护装置运行整定规程DL 428—1991 电力系统自动低频减负荷技术规定DL 755—2001 电力系统安全稳定导则SD 131—1984 电力系统技术导则(试行)3 总则3(0(1 电力系统安全自动装置的设计应满足DL 755的要求。
串联电容器仿真与建模
1 引言随着国内电力系统等行业对串联电容器补偿装置(以下简称串补) 需求量的的逐年增加,研究串联电容器型式试验就显得非常重要、可靠、准确地检测其试验电流更是重中之重,它对确保型式试验成功起关键作用。
本文主要从理论、实践方面分析研究串联电容器型式试验中的阻尼放电问题,提出用罗氏线圈作为检测阻尼放电电流波形的常规传感器,并建立一套仿真模型用于优化串联电容器型式试验和罗氏线圈等电磁参数,确保串补用电容器型式试验可靠成功进行[1]。
利用MATLAB强大的数值仿真和数据处理能力，可对电气工程及其自动化专业的“自动控制原理”、“电力电子技术”、“电机及拖动基础”、“电力系统稳态分析”和“数字信号处理”等课程内容进行仿真、研究，然而在这方面的教学应用文献较多．引，并且大都停留在如何对MATLAB／sIMuLINK软件的操作和使用问题，其实对于大多数软件本身操作和使用可参照其详细的帮助说明。
本文重点以两个学生的毕业设计内容和仿真结果为例，从专业教学环节角度探讨该仿真软件在电气工程类教学中的应用，从而培养本科生应用所学专用知识提高工程问题的建模和分析能力。
串补电容器就是在电力系统中串补使用的一种电力电容器。
它在灵活交流输电技术中起着提高系统的功率因数、改善系统的电压调整率、增加系统的传输容量和提高系统的稳定性等重要作用[2]。
2 电容器及其相关知识2.1 电容器的基础知识电容器是在两个金属电极中间夹一层绝缘材料（介质）构成，它是一种储存电能的元件，在电路中具有交流耦合、旁路、滤波、信号调谐等作用。
（1）电容器的分类①电容器按结构可分为固定电容器、可变电容器、微调电容器.②按介质可分为空气介质电容器、固体介质（云母、陶瓷、涤纶等）电容器及电解电容器.③按有无极性可分为有极性电容器和无极性电容器。
（2）常用的电容器①圆片形瓷介电容器瓷介电容器的主要特点是介质损耗较低，电容量对温度、频率、电压和时间的稳定性都比较高，常用在高频电路及对电容器要求比较高的场所。
变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择
变电所设计中接地变、消弧线圈及自动补偿装置的原理和选择1问题提出随着城市建设发展的需要和供电负荷的增加，许多地方正在城区建设110/10kV终端变电所，一次侧采用电压110kV进线，随着城网改造中杆线下地，城区10kV出线绝大多数为架空电缆出线，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，根据国家原电力工业部《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》规定，3-66KV系统的单相接地故障电容电流超过10A时，应采用消弧线圈接地方式。
一般的110/10kV变电所，其变压器低压侧为△接线，系统低压侧无中性点引出，因此，在变电所设计中要考虑10kV接地变、消弧线圈和自动补偿装置的设置。
210kV中性点不接地系统的特点选择电网中性点接地方式是一个要考虑许多因素的问题，它与电压等级、单相接地短路电流数值、过电压水平、保护配置等有关。
并直接影响电网的绝缘水平、系统供电的可靠性和连续性、主变压器和发电机的安全运行以及对通信线路的干扰。
10kV中性点不接地系统（小电流接地系统）具有如下特点：当一相发生金属性接地故障时，接地相对地电位为零，其它两相对地电位比接地前升高√3倍，一般情况下，当发生单相金属性接地故障时，流过故障点的短路电流仅为全部线路接地电容电流之和其值并不大，发出接地信号，值班人员一般在2小时内选择和排除接地故障，保证连续不间断供电。
3系统对地电容电流超标的危害实践表明中性点不接地系统（小电流接地系统）也存在许多问题，随着电缆出线增多，10kV配电网络中单相接地电容电流将急剧增加，当系统电容电流大于10A后，将带来一系列危害，具体表现如下：3.1当发生间歇弧光接地时，可能引起高达3.5倍相电压（见参考文献1）的弧光过电压，引起多处绝缘薄弱的地方放电击穿和设备瞬间损坏，使小电流供电系统的可靠性这一优点大受影响。
3.2配电网的铁磁谐振过电压现象比较普遍，时常发生电压互感器烧毁事故和熔断器的频繁熔断，严重威胁着配电网的安全可靠性。
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计2020-05-20 新用户796...修改一、电力系统的无功功率平衡1.1、无功功率电网中的电力负荷如电动机、变压器等都是靠电磁能量的变换而工作的，大部分属于感性负荷，建立磁场时要吸收无功，磁场消失时要交出无功。
在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
电力设备电磁能量的交换伴随着吸收和放出无功。
每交换一次，无功都要在整个电力系统中传输，这不仅要造成很多电能损失，而且往往在无功来回转换中会引起电压变化，因此设计时，应注意保持无功功率平衡。
变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。
1.2、功率因数电网中的电气设备如电动机、变压器属于既有电阻又有电感的电感性负载，电感性负载的电压与电流的相量间存在相位差，相位角的余弦值即为功率因数cosφ，它是有功功率与视在功率的比值，即cosφ=P/S。
1.3、无功功率补偿的目的电网中的无功功率负荷主要有异步电动机、变压器，还有一部分输电线路。
而无功电源主要有发电机、静电电容器、同步调相机、静止补偿器。
无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。
合理配置无功功率补偿容量，以改变电力网无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户端的电压质量。
在做电网网架规划时，根据各水平年各负荷点的有功负荷量及可靠性要求确定了变电容量的分配、线路回路数及导线截面和接线方式等等。
但是，这样还不能保证各用户端的电压达到国家和地区规定的要求。
因为做电网网架规划时是以最大负荷为依据，而实际运行时，负荷是变化的，功率因数也是变化的，通过线路的有功、无功功率都与规划计算时大不相同，因此，导致某些负荷点的电压“越限”(过高或过低)。
2012年注册电气工程师(发输变电)《专业知识考试(上)》真题及详解
2012年注册电气工程师（发输变电）《专业知识考试（上）》真题及详解一、单项选择题（共40题。
每题1分，每题的备选项中只有1个最符合题意）1．110kV 有效接地系统的配电装置，当地表面的土壤电阻率为500Ωm ，单相接地短路电流持续时间为4s ，则配电装置允许的接触电压和跨步电压不应超过以下哪项数值？（ ）A ．230V ，324VB ．75V ，150VC ．129.5V ，262VD ．100V ，360V答案：C解析：《交流电气装置的接地设计规范》（GB 50065—2011）第4.2.2-1条规定，确定发电厂和变电站接地网的型式和布置时，应符合下列要求：110kV 及以上有效接地系统和6～35kV 低电阻接地系统发生单相接地或同点两相接地时，发电厂和变电站接地网的接触电位差和跨步电位差不应超过由下列公式计算所得的数值：t U =s U =式中，U t 为接触电位差允许值（V ）；U s 为跨步电位差允许值（V ）；ρs 为地表层的电阻率（Ω·m ）；t s 为接地故障电流的持续时间，与接地装置热稳定校验的接地故障等效持续时间t e 取相同值（s ）；s ；C s 为表层衰减系数，取1。
本题中，接触电压：129.5V t U ===跨步电压：262V s U === 说明：接触电位差和跨步电位差经常考，要注意区分电压等级。
110kV 及以上电压等级的计算公式和3～66kV 电压等级的计算公式不同。
2．某220kV 变电所，35kV 共有8回出线，均采用架空线路（无架空地线），总长度为140km ，架空线路单相接地电容电流为多少？该变电所内是否需装设消弧线圈，如需装，容量为多少？（ ）A ．8.69A ，不许装设消弧线圈B ．13.23A ，需装设消弧线圈，容量为625kvarC ．16.12A ，不许装设消弧线圈D ．13.23A ，需装设消弧线圈，容量为361kvar答案：D解析：依据《电力工程电气设计手册》（电气一次部分）P261式（6-32）、式（6-33）。
自动控制原理课程设计--串联超前—滞后校正装置(2)
课题：串联超前—滞后校正装置（二）专业：电气工程及其自动化班级： 2011级三班姓名：居鼎一（20110073）王松（20110078）翟凯悦（20110072）陈程（20110075）刘帅宏（20110090）邓原野（20110081）指导教师：毛盼娣设计日期：2013年12月2日成绩：重庆大学城市科技学院电气信息学院目录一、设计目的-------------------------------------------------------------1二、设计要求-------------------------------------------------------------1三、实现过程-------------------------------------------------------------33.1系统概述-------------------------------------------------------- 33.1.1设计原理------------------------------------------------- 33.1.2设计步骤------------------------------------------------- 43.2设计与分析----------------------------------------------------- 53.2.1校正前参数确定--------------------------------------- 53.2.2确定校正网络的传递函数--------------------------- 53.2.3 理论系统校正后系统的传递函数和BODE 图-- 73.2.4系统软件仿真------------------------------------------ 8四、总结------------------------------------------------------------------15五、参考文献-------------------------------------------------------------16自动控制原理课程设计报告一、设计目的（1）掌握控制系统设计与校正的步骤和方法。
无功补偿串联功率模块
无功补偿串联功率模块
无功补偿是指通过在电力系统中引入适当的电容或电感元件来抵消系统中的无功功率，以提高系统的功率因数。
而串联功率模块是一种用于电力系统中的电子器件，用于控制和补偿系统中的无功功率。
串联功率模块通常包括电容器、电感器、开关器件和控制电路等组件，用于实现对电流和电压的控制，以实现无功功率的补偿和控制。
从技术角度来看，无功补偿串联功率模块通过控制电容或电感器件的导通和断路来实现对电流和电压的控制，从而改善电力系统的功率因数，减少谐波，提高系统的稳定性和效率。
串联功率模块通常需要配合控制系统，根据电力系统的实际运行情况动态调整补偿电容或电感的数值和接入状态，以实现最佳的无功补偿效果。
从应用角度来看，无功补偿串联功率模块广泛应用于工业和电力系统中，特别是对于需要大量电动设备和变频器的场合。
通过合理配置和控制串联功率模块，可以有效改善电力系统的质量，提高能源利用率，降低系统损耗，减少对电网的影响，从而达到节能减排、提高生产效率的目的。
总的来说，无功补偿串联功率模块是一种重要的电力系统补偿设备，通过控制电容或电感器件来实现对电力系统无功功率的补偿和控制，具有广泛的应用前景和重要的意义。
110KV变电站的设计
摘要随着经济的发展和现代工业建设的迅速崛起，对供电系统的可靠性指标也日益提高。
变电站是电力系统的一个重要组成部分，由电器设备及配电网络按一定的接线方式所构成。
110KV变电站属于高压网络，该地区变电所所涉及方面多，考虑问题多，分析变电所担负的任务及用户负荷等情况，选择所址，选择变电站高低压电气设备，为变电站平面及剖面图提供依据。
本文根据所给系统与线路及所有负荷的参数，分析负荷发展趋势，阐明了建该变电站的必要性，然后通过对拟建变电站的概括以及出线方向、经济及可靠性方面考虑，确定了110kV，35kV，10kV以及站用电的主接线，然后又通过负荷计算及供电范围确定了主变压器台数，容量及型号，同时也确定了站用变压器的容量及型号，最后，根据最大持续工作电流及短路计算的计算结果，对高压熔断器，隔离开关，母线，绝缘子和穿墙套管，电压互感器，电流互感器进行了选型，对变电站的防雷及接地作了充分的设计从而完成了110kV变电站的设计。
关键词:变电站、负荷、变压器、配电系统、高压网络According to the design of 110 KV transformersubstationABSTRACTQuickly grow along with development and modern industrial construction of economy, also raise day by day to the dependable sex index sign of power supply system.The transformer substation is importance of electric power system to constitute part, from electric appliances equipments and go together with charged barbed wire net net according to definitely connect line method constitute.The 110 KV transformer substation belongs to a high pressure network, the aspect that the region's substation involves is many, consider that the problem is many, analyzes the task that the substation carries and customer to carry an etc. circumstance, choose the address, choose the transformer substation height presses an electricity equipments and provide for transformer substation flat surface and cross section basis.This text analyzes burden development trend according to system and circuit and all parameters of burden given and clarified the necessity of setting up the transformer substation, then passed to draw up to set up a transformer substation of generalize and line direction, economy and credibility consideration, made sure 110 kvs, 35 kvs, 10 kvs and station were used electricity of lord connect line, then again made sure through burden calculation and power supply scope lord the transformer set count, capacity and model number, also made sure that the station is used the capacity and model number of transformer at the same time, end, according to biggest keep on working electric current and short circuit calculating calculation result, break a machine to the high pressure Rong, insulate switch, mother line, insulate son and wear a wall set tube, electric voltage with each other feeling machine, electric current with each other the feeling machine carried on to choose a type, to defending of transformer substation thunder and connected ground to make a full design to complete the design of 110 kV transformer substation thus.Keywords：Transformer substation, Carry, Transformer, High pressure network目录摘要 (I)ABSTRACT (II)1 绪论 (1)1.1 引言 (1)1.2 变电站在电力系统中的作用 (1)1.3 变电站发展的历史与现状 (1)1.4 设计背景 (1)1.5 变电站所址概况 (2)2 变电站负荷计算和无功补偿 (3)2.1 变电站的负荷资料 (3)2.2 变电所计算负荷的确定 (3)2.2.1 负荷计算的方法 (3)2.2.2 110kV侧的计算负荷 (4)2.2.3 35kV侧的计算负荷 (4)2.2.4 10kV侧的计算负荷 (4)2.2.5 变电所的最大计算负荷 (5)2.3 无功补偿 (5)2.3.1无功补偿的目的 (5)2.3.2 无功补偿装置的选择 (5)2.4 并联电容器装置的接线 (6)3 主变压器台数和容量的选择 (7)3.1 变压器的选择 (7)3.1.1 主变压器台数的选择原则 (7)3.1.2 主变压器容量的选择原则 (7)3.1.3 站用变压器的选择 (8)4 变电站主接线的设计 (9)4.1 变电站的主接线 (9)4.2 110kV电气主接线 (10)4.3 35kV电气主接线 (11)4.4 10kV电气主接线 (12)4.5 站用电接线 (14)5 变电所的主要电气设备 (16)5.1 电气设备选择的一般条件 (16)5.2 各级电压母线的选择 (17)5.3 配电线路布线方案的选择 (17)5.3.1放射式 (18)5.3.2 树干式 (18)5.3.3 环式 (18)5.4 配电系统设备 (18)5.4.1 断路器的选择 (18)5.4.2 隔离开关的选择 (19)5.4.3 高压熔断器的选择 (20)5.4.4 电流互感器的选择 (20)5.4.5 电压互感器的选择 (21)5.4.6 绝缘子和穿墙套管的选择 (22)6 短路电流的计算 (23)6.1 短路故障产生的原因 (23)6.2 短路故障的危害 (23)6.3 短路电流计算的目的 (24)6.4短路电流计算 (24)6.4.1 短路电流计算的一般规定 (24)6.4.2短路电流计算 (24)7 变电所的继电保护 (28)7.1 继电保护的基本知识 (28)7.2 线路的继电保护配置 (28)7.2.1 110kV侧继电保护配置 (28)7.2.2 35kV、10kV侧继电保护配置 (28)7.3变压器的继电保护 (28)7.4 备自投和自动重合闸的设置 (29)7.4.1备用电源自动投入装置的含义和作用 (29)7.4.2 自动重合闸装置 (30)8 防雷设计 (31)8.1 变电所的防直雷保护 (31)8.2 变电所侵入波保护 (31)8.3 主变防雷保护 (31)8.4 变电所进线段保护 (31)结论 (32)致谢 (33)参考文献 (34)论文原创性声明 (35)附录一：变电站主接线简图 (36)附录二：35KV配电图 (37)附录三：10kv配电系统图 (38)1 绪论1.1 引言电能成为现代工业生产的主要能源和动力。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
串联补偿装置电气设计与实现
作者：佟圆圆阎珉
来源：《建筑建材装饰》2017年第04期
摘要：串联补偿装置在众多电气设计领域中都有着非常广泛应用，本文就是对串联补偿装置电气设计与实现进行深入分析，希望对相关人员有所启示。
关键词：串联；补偿装置；电气设计；实现
1.2可控串联补偿装置的作用分析
我国南方建设的电网是非常复杂的，采用了交流电、直流电混合电力系统，会远距离的将大量电力能源运输至负荷中心，传输端会设置多个电源以及交流电、直流电传输通道，系统运行方式存在着较大的差异性，系统运行中会存在地区振荡模式或者是区间低频振荡模式。
西电东送通道建设是为了满足我国东部区域为电力能源的需求，这一通道同时也是低频振荡的主要振荡途径。
本文研究研究中以天生桥一平果双汇交流线路作为主要的研究对象，在该线路进线侧进行了可控串联补偿装置安装，从而对区间振荡情况进行有效控制，避免区间振荡对系统运行安全性、稳定性造成不良影响。
2.串联补偿装置的电气设计分析
本文研究的平果串联补偿装置的总容量确定为800MVA，在天生桥一平果双回交流线路的每一条回路上都进行了串联补偿装置的安装，每套装置的容量确定为400MVA，固定容量为350MVA，可控容量为50MVA。
从总体层面进行分析，串联补偿达到了百分之四十，其中固定串联补偿为百分之三十五，可控串联补偿为百分之五。
需要注重的是固定和可控部分都被技术人员装置于同一平台上，固定和可控部分在该平台上应用母线进行串联。
固定和可控部分处于同时运行状态中，但是需要满足二者独立运行的需求，所以无论是在固定部门还是在可控部分旁路都需要进行断路器设备的安装。
为了保证串联补偿装置发生不良故障问题中，可以将串联补偿装置从系统结构中退出，对装置进行故障排查和检修，避免对线路电力能源供应的连续性造成不良干扰，在串联补偿装置两端的接入线路位置需要进行隔离开关的安装，并且在其旁路也需要进行隔离开关的设置。
平果可控串补站电气主接线见图1。
图中C1～C2为串联电容器；v为晶闸管阀；D3为电抗器；D1～D2为限流和阻尼元件；MOVl～MOV2为金属氧化物避雷器；S为火花放电间隙；CBl～CB2为旁路断路器；G1～G2～G3为隔离开关。
3.串联补偿装置的实现
3.1串联电容器
本文研究中选用的电容器型号确定为EX-7Li。
该电容器的主要技术参数为以下内容：电容器设备每相的额定电阻阻值为29.2，设备的额定电流值为2000A，其额定电压为58.4kV。
电容器设备自身重量达到了82千克，电容器制作选用的是双管套结构，四个电容器元件进行串联，十五个电容器元件进行并联最终构成一个电容器单元。
可控部分电容器参数要求较高，可控部分每项额定电阻阻值确定为4.15，其额定电流要比电容器额定电流高出200A，额定电压为9.13kV，重量达到了88千克。
同样选用的是双套管结构，三个电容器元件进行串联，二十个电容器元件进行并联最终完成一个电容器单元的组建。
电容器组在运行过程中，其中一个电容器设备出现了不良故障问题，对整个电容器组的运行不会造成严重干扰，电容器组建设中应用熔断器设备进行保护。
电容器单元运行电压与最大保护动作电压相等时，存在故障问题的电容器单元会从回路中进行剔除，避免电容箱的绝缘受到不良影响而被击穿。
3.2晶闸管阀和电抗器
电抗器的技术参数，电抗值为2.1mH，75C下的损耗为17.5kW，重量为2170kg。
晶闸管阀与电抗器串联一控制电流相角。
受到有效控制的电流流入到主电容器电路中，这种情况会使得输电系统的容抗程度得到提升。
如果输电线路实际运行中出现了不良故障问题，技术人员可以应用光触发技术连续性的触发晶闸管阀。
3.3限流和阻尼元件
限流和阻尼元件可以对电容器设备放电电流进行有效控制，从而保证电容器设备以及断路器设备可以长期处于健康稳定运行状态中，将其具有的重要作用良好发挥出来。
限流和阻尼元件设计要求为以下内容：D限制电容器的最大峰值放电电流使其小于100倍电容器额定电流；旁路断路器的关合冲击电流小于其允许值；保护间隙的冲击电流小于其允许值（一般取
100kA）；能快速阻尼电容器的放电电流，采用阻尼电阻时，放电电流波峰值宜小于此前同极性峰值的一半；间隙或断路器动作后，MOV能耗很快停止上升；阻尼元件的长期运行电流与电容器额定电流相当；在电容器旁路和随后的持续运行中，阻尼元件应有足够的热容量～确保阻尼元件的自身安全。
4.结束语
为在电力网中更好地推广应用串补技术加快其国产化的进程应开展艺下串补技术的研究：串补站主要电气设备的设计；各设备的绝缘配合；串补装置系统性能；线路断路器暂态恢复电压。
相关科研人员还需要不断加强研究力度，使得我国串联补偿技术可以发展到一个新的高度，从而为了良好的为电力领域发展而服务。