变电站无功补偿及消弧线圈计算

合集下载

变压器无功补偿计算公式

变压器无功补偿计算公式
变压器是利用电磁感应的原理来改变交流电压的装置，主要构件是初级线圈、次级线圈和铁心。

主要功能有：电压变换、电流变换、阻抗变换、隔离、稳压(磁饱和变压器)等。

要知道设备的需求系数和各个设备的功率因素才能够计算的。

如果不知道的，则可以粗略估算，一般是按变压器容量的45%~75%来到进行补偿的。

如果你的感性设备多的可以采60~75%来到补偿。

无功补偿装置的容量，通常需要3个技术参数才能计算；没有加装无功补偿装之前的功率因数；用“cosφ1”表示，希望将提高到多大的功率因数；用“cos φ2”表示，专变客户的有功功率；用“P”表示计算公式。

变压器效率一般为0.8，负载时的功率因数通常约为0.7附近，功率因数从0.7提高到0.95时每KW需无功补偿容量为0.691千乏，根据变压器的容量计算无功补偿电容量：Qc＝变压器容量(KVA)×0.8×0.691
无功补偿容量要根据负荷的大小和负荷的功率因数而定，但现在的电力设计都是根据变压器的容量估算，常规设计为变压器容量的20%~40%，较多采取30%。

无功补偿容量计算

无功补偿容量计算一、无功补偿装置介绍现在市场上的无功补偿装置主要分为固定电容器组、分组投切电容器组、有载调压式电容器组、SVC和SVG。

下面介绍下各种补偿装置的特点。

1) 固定电容器组。

其特点是价格便宜，运行方式简单，投切间隔时间长。

但它对于补偿变化的无功功率效果不好，因为它只能选择全部无功补偿投入或全部无功补偿切出，从而可能造成从补偿不足直接补偿到过补偿，且投切间隔时间长无法满足对电压稳定的要求。

而由于光照强度是不停变化的，利用光伏发电的光伏场发出的电能也跟着光伏能力的变化而不断变化，因此固定电容器组不适应光伏场的要求，不建议光伏项目中的无功补偿选用固定电容器组。

2) 分组投切电容器组。

分组投切电容器组和固定电容器组的区别主要是将电容器组分为几组，在需要时逐组投入或切出电容器。

但它仍然存在投切间隔时间长的问题，且分的组数较少，一般为2,3组(分的组数多了，投资和占地太大)，仍有过补偿的可能。

因此分组投切电容器组适用于电力系统较坚强、对相应速度要求较低的场所。

3) 有载调压式电容器组。

有载调压式电容器组和固定电容器组的区别主要是在电容器组2前加上了一台有载调压主变。

根据公式Q=2πfCU可知，电容器组产生的无功功率和端电压的平方成正比，故调节电容器组端电压可以调节电容器组产生的无功功率。

有载调压式电容器组的投切间隔时间大大缩短，由原来的几分钟缩短为几秒钟。

且有载调压主变档位较多，一般为,10档，每档的补偿无功功率不大，过补偿的可能性较小。

因此分组投切电容器组适用于电8力系统对光伏场要求一般的场所。

4) SVC。

SVC全称为Static Var Compensator，即静态无功补偿装置。

SVC如上图所示接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc。

电抗器提供滞后的无功，大小连续可调。

可以通过控制电抗器L上串联的两只反并联可控硅的触发角α来控制电抗器吸收的无功功率的值。

只要Q(负载)-Qc+Q(电抗器)=恒定值(或0)，功率因数就能保持恒定，VTCR电压几乎不波动。

无功补偿容量计算公式

无功补偿容量计算公式
无功补偿容量是一种被广泛应用的电力系统的技术，它通过在电力系统中提供电容器来补偿无功功率而起到调整电力系统的平衡的作用。

无功补偿容量的计算公式是将电力系统的无功功率分解为交流和直流部分，然后将无功功率的直流部分乘以电力系统的振荡周期，得到相应的无功补偿容量。

该公式可以表示为：
Q = P * T / 2π
其中，Q为无功补偿容量，P为无功功率，T为电力系统的振荡周期，2π为正弦函数的周期。

无功补偿容量的计算公式可以用来确定电力系统中所需要的电容器的大小，以及电力系统的平衡度，使电力系统更加稳定和可靠。

此外，无功补偿容量的计算公式还可以用来评估电力系统中存在的无功功率，以减少电力系统中存在的能量损失。

无功补偿容量的计算公式是一种被广泛应用的电力系统技术，它可以用来确定电力系统中所需要的电容器的大小，以及电力系统的平衡度，从而减少电力系统中的能量损失。

消弧线圈补偿容量计算

消弧线圈补偿容量计算
消弧线圈是在高压电力系统中用于限制短路电流和降低系统电
压的重要设备。

为了保证消弧线圈的正常运行，需要对其进行补偿容量的计算。

消弧线圈的补偿容量计算需要考虑多个因素，包括系统电压、短路电流、消弧线圈的额定电流和额定电压等。

在进行计算时，需要先确定消弧线圈的额定电流和额定电压，然后根据短路电流和系统电压来确定其补偿容量。

具体计算公式如下：
消弧线圈补偿容量 = （额定电流 / 短路电流）×（额定电压 / 系统电压）
其中，额定电流和额定电压是指消弧线圈的额定工作条件下的电流和电压，短路电流是指在系统发生短路时的电流值，系统电压则是指短路时系统的电压值。

需要注意的是，在进行补偿容量计算时，还需要考虑消弧线圈的实际损耗、温升等因素，确保计算结果的准确性和可靠性。

总之，消弧线圈的补偿容量计算是一项重要的任务，需要根据系统的实际情况进行精确计算，以保证系统的正常运行和安全性。

- 1 -。

10kV、35kV系统消弧线圈容量计算

35kV电容电流不得大于10A
10kV采用钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路时，电容电流不得大于10A
10kV采用非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路时，电容电流不得大于20A
10kV电缆线路构成的系统，30A。

Ic＝（2.7～3.3）Ue*L/1000 （A）系数1 Ue——线路的额定电压（kV）L——线路的长度（km）
系数2.7~3.3的取值原则为：对没有架空地线的取2.7，对有架空地线的取3.3
对于同杆双回线路，电容电流为单回线路的1.3~1.6倍系数1.1变电所增加的接地电容电流为：10kV增加16%，35kV增加13%。

电缆线路的单相接地电容电流值
Ic＝0.1Ue*L （A）系数1.2如电缆的导线截面可知，可查表7-25得其电容电流。

S=SQRT(P2+Q2)
P=S*cosφ
Q=S*sinφ
cos sin二次容量 S接地变容量
0.80.6160
Q2；P2S变=sqrt(P2+Q2) Q=S站sinφ+Q W719.7213966517998.8888731.015
P=S站cosφ12816384
782.0935363611670.2995792.4988
12816384
+5。

无功补偿计算公式

无功补偿计算公式无功补偿是电力系统中的一个重要概念，是指在电力系统中对无功功率进行调整的过程，以提高系统的功率因素，降低无功功率的损失。

无功补偿的计算公式可以通过不同的方法得到，下面将详细介绍几种常见的无功补偿计算公式。

一、基础公式1.功率因数公式功率因数(PF)定义为有功功率与视在功率的比值，即：PF=P/S其中，P表示有功功率，单位为瓦特(W)；S表示视在功率，单位为伏安(VA)。

2.无功功率公式无功功率(Q)可以由功率因数和视在功率计算得到：Q=√(S²-P²)二、无功补偿公式1.容性补偿容性补偿是通过增加并行连接的电容器来提高功率因数。

假设原始功率因数为PF1，需要提高到目标功率因数PF2，容性补偿公式为：C = ((P * tan(acos(PF2)))) / (ω * (tan(acos(PF1)) -tan(acos(PF2)))))其中，C表示所需电容器的容量，单位为法拉(F)；P表示有功功率，单位为瓦特(W)；PF1和PF2分别表示原始功率因数和目标功率因数；ω表示电网的角频率，单位为弧度/秒。

2.感性补偿感性补偿是通过增加串联连接的电感来消除过多的无功功率。

感性补偿公式为：L = ((Q * tan(acos(PF2)))) / (ω * (tan(acos(PF1))) -tan(acos(PF2)))))其中，L表示所需电感的大小，单位为亨利(H)；Q表示需要消除的无功功率，单位为伏安(VAR)；PF1和PF2分别表示原始功率因数和目标功率因数；ω表示电网的角频率，单位为弧度/秒。

需要注意的是，以上公式仅适用于理想情况下的无功补偿计算。

在实际应用中，还需要考虑电力系统的特性、负载变化等因素，以确保无功补偿的效果和安全性。

三、案例分析假设一个电力系统的视在功率为10kVA，有功功率为8kW，功率因数为0.8、现在需要将系统的功率因数提高到0.9、根据以上的公式，可以计算出容性补偿和感性补偿的数值。

110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置

110kv变电站低压系统电容电流计算及消弧线圈配置一、概述110kv变电站是电力系统中重要的电能传输和分配设施，其低压系统的电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要环节。

本文将对110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置进行详细介绍，以期为相关工程技术人员提供参考和指导。

二、110kv变电站低压系统电容电流计算1. 低压系统电容电流的定义在110kv变电站的低压系统中，电容器被广泛应用于无功补偿和电压稳定等方面。

低压系统中的电容器会产生电流，称为电容电流。

电容电流的大小直接影响着系统的稳定性和安全性。

2. 电容电流的计算方法电容电流的计算方法可以通过以下公式来实现：Ic = 2πfCU其中，Ic为电容电流，f为电源的频率，C为电容器的电容量，U为电平电压。

3. 电容电流计算的实例分析以某110kv变电站的低压系统为例，其安装有若干台电容器，电容量分别为10μF、15μF、20μF和25μF，电源频率为50Hz，低压系统的电压为110V。

根据上述公式，分别计算出各个电容器的电容电流，并对比电容电流的大小，进行综合评估。

三、110kv变电站低压系统消弧线圈配置1. 消弧线圈的作用110kv变电站低压系统中，消弧线圈是用来限制短路电流和消除接点电弧的设备。

其作用是在低压系统发生故障时，迅速限制电流大小，使得故障电流迅速减小至可靠的数值，从而保护设备和系统的安全运行。

2. 消弧线圈的配置原则在110kv变电站低压系统中，消弧线圈的配置需要遵循一定的原则，包括：（1）根据低压系统的额定电流和短路容量确定消弧线圈的额定容量；（2）根据低压系统的接线方式和结构确定消弧线圈的接线方式；（3）根据低压系统的保护要求确定消弧线圈的动作特性。

3. 消弧线圈的配置方法消弧线圈的配置方法需要根据具体的110kv变电站低压系统情况进行综合考虑，包括系统的负荷特性、故障特性、运行条件等因素。

四、结论110kv变电站低压系统电容电流计算和消弧线圈配置是保障系统安全稳定运行的重要工作。

消弧线圈接地变容量计算.

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。

3.3当有人误触带电部位时，由于受到大电流的烧灼，加重了对触电人员的伤害，甚至伤亡。

消弧线圈的计算

浅析柳化电石项目35kV接地方式的选择计算1 项目概述柳化集团40万吨/年电石工程项目坐落于广西柳州工业园区，可以达到年产40万吨电石的能力，本工程全厂设置1个110kV总降压变电所，9个车间变电所，为全厂用电设备供电。

我本人也是第一次担当这种大型项目的专业负责人的工作，在项目的进行过程中遇到了很多问题，在解决问题的过程中增长了很多的知识也积累了很多的经验。

在这里，我结合柳化项目谈谈110kV总变电所关于35kV消弧线圈的计算和选择的过程。

2 中性点不接地的高压系统中，系统电容电流超标的危害2.1 系统电容电流一旦过大，接地点电弧不能自行熄灭。

当出现间歇性电弧接地时，产生弧光接地过电压，这种过电压可达相电压的3~5倍或更高，它遍布于整个电网中，并且持续时间长，可达几个小时，它不仅击穿电网中的绝缘薄弱环节，而且对整个电网绝缘都有很大的危害。

2.2 单相接地电容电流过大，使接地点热效应增大，对电缆等设备造成热破坏，该电流流入大地后由于接地电阻的原因，使整个接地网电压升高，危害人身安全。

2.3 电容电流流入大地后，在大地中形成杂散电流，该电流可能产生火花，引燃瓦斯爆炸等，可能造成雷管先期放炮，并且腐蚀水管、气管等。

2.4 接地电弧引起瓦斯煤尘爆炸。

3 问题引出柳化集团40万吨/年电石工程项目共有8台电石炉，1期工程先上20万吨（4台电石炉），每台电石炉的单相电炉变压器容量为10000kVA，一次侧额定电压为35kV，35kV电源取自110kV总降压变电所35kV 母线。

考虑到为电石炉供电的回路皆为电缆回路，并且截面比较大，有可能使单相接地电容电流将急剧增加。

根据国家电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》3.1.2的规定，所有35kV，66kV系统的单相接地故障电容电流超过10A时又需在接地故障条件下运行时，应采用消弧线圈接地方式。

所以我们必须经过计算，确定35kV的接地方式。

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)。

变电站无功补偿及消弧线圈计算无功补偿容量
根据无功就地平衡的原则以及变电站容量规模情况，补偿容量应满足变压器在最大负荷时所需的无功功率。

1)变压器所需补偿容量
按50MVA 变压器参数：空载电流Io%为0.73%，高低压阻抗= 16%，变压器安全运行负载80%，功率因数0.98计算，变压器本身所需补偿容量为： Q=Se 2Ie
1002Ud(%)Im +Se 100I0% Q ：主变压器需要补偿的最大容性无功量（kVar ）
Ud(%):需要进行补偿的变压器一侧的阻抗电压百分值
Ie:变压器需要补偿一侧的额定电流值（A ）
Im:母线装设补偿装置后，通过变压器需要补偿一侧的最大负荷电流值（A ） I0%：变压器空载电流百分值（%）
Se ：变压器需要补偿一侧的额定容量（kVA ）
将数值代入上式经计算可得
Q=5485kVar
2)负载所需补偿容量
参照电网实际运行数据，在变电站电容器退出运行时，平均负荷功率因数约为0.94，经计算按阻抗补偿后功率因数为0.964。

根据电网要求，按设计补偿系统功率因数达到0.98计算，从0.964补偿到0.98，根据《设计手册》P.477表9-8查得：每kW 有功功率所需的补偿容量为0.085 kVar/kW ，故所需补偿的容性无功量为Qcf,m= Se ×0.98×80%×0.085=3332 kVar 。

合计变压器和负载所需的补偿容量为8817kVar 。

故10kV 电容器按每台变压器配2×5000kVar 考虑，终期共配6×5000kVar ，可以满足需求。

在并联电容器装置的各组电容器中按通常情况选择串接6%的串联电抗器。

结论：每台变压器配置2×5000kVar补偿电容(分2组)可以满足要求。

消弧线圈
本工程采用10kV自动跟踪补偿装置。

按照公式Q＝K*IC*Ue/√3计算消弧线圈的容量。

K：系数，过补偿取1.35
Ue：电网的额定电压。

IC：电网的电容电流。

按10kV出线全都是电缆出线，终期共有3×12回出线，如以单台主变压器计算：按每回电缆型号YJV22-8.7/15-3*240，供电半径3公里考虑，同时考虑用户侧电缆长度，预计建成后单台主变的10kV出线电缆长度约为60公里，电缆线路的电容电流可按下式估算：
IC＝（95+1.44*S）/（2200+0.23*S）* Ue*L S：电缆截面
L：电缆线路长度
（其它符号含义与上同）
经计算：IC＝（95+1.44*240）/（2200+0.23*240）* 10kV*60km
＝117.2A
再考虑变电站增加的接地电容电流，10kV部分查表得：附加16%
最终的接地电容电流为IC*（1+16%）＝136.0A
∴Q＝1.35*136.0A*10kV/√3
＝1060kVA
再考虑变电站接地变容量160kVA，因此单台主变压器的自动跟踪补偿装置容量宜选择1250kVA（其中包括160kVA的所用变）。

结论：变电站10kV出线全部为电缆线路，每台变压器宜选择总容量为1250kVA 的自动跟踪补偿装置，其中包含所用变容量160kVA，消弧线圈容量1100kVA，可以满足变电站运行的需要。