1000千伏特高压鄂尔多斯站110kV低压并联 电容器简介
特高压变电站低压侧无功补偿装置_0
特高压变电站低压侧无功补偿装置电源对于我们现在的生活是非常重要的，我们无时无刻都离不开它，不论是在生活中还是工作中，都会受到它的控制。
由于电力能源的需求量在不断的增加，我们在提倡绿色生活的同时，还要解决影响电网内部的问题。
尤其是无功补偿的情况，因为不论是电压的稳定性还是线路中存在的损耗情况都会受到它影响。
所以我国的电网部门非常重视无功补偿的技术研究和装置应用。
标签：特高压;变电站;无功补偿1 前言特高压变电站低压侧无功补偿装置主要由两部分构成，分别为并联电容器与并联电抗器。
对于特高压变电站低压侧无功补偿装置在电压方面，进行多次的实验证明，最终确定在110kv的等级，装置内部的电容在系统专业性分析后也调整为210Mvar。
特高压变电站低压侧无功补偿装置在接线形式及故障保护等方面需要大量技术作为支撑，这其中有较多是我国自主研发设计的。
2 无功补偿的定义及特点2.1 无功功率本质无功功率只存在能量的传递，不存在能量的消耗。
2.2 无功补偿的特点（1）结构紧凑，易于安装维护，适用于额定电压220/380V。
（2）实现无功补偿功能。
（3）既可实现三相共补，也可实现分相补偿。
（4）兼具手动控制和自动控制功能，投切无涌流。
实时指示当前电容器工作状态和当前电网各状态参量。
（5）能够改善电能质量，减小电压波动，额定负载下，补偿后功率因数可达0.98以上。
3 主要功能（1）控制方式：无功功率控制，功率因数限制。
（2）在额定负载时，可以将功率因数补偿到0.98以上，不会产生过补。
（3）具有自动控制和手动控制两种操作方式。
（4）兼具有平衡负载补偿（三相补偿）和不平衡负载补偿（混合补偿）两种补偿功能。
（5）复合开关控制，无涌流。
（6）程序控制投切电容器组，使电容器的工作时间基本相同，延长电容器使用寿命。
（7）过零投入、过零切除，无冲击电流，无操作过电压。
（8）具有过压保护、欠压保护、过流保护、缺相保护、温度保护、谐波保护等功能。
电力电容器课件
电力电容器课件什么是电力电容器？电容器是一种能够存储电荷的电子元件，也被称为电容。
电容器具有被动元件的特性，表示它无法通过电流源直接获取或放置能量。
在电力系统中，电容器主要用于在电路中储存电荷，并产生补偿电流，以实现电路功率因数的改善。
电容器通常是由两个平行的导体板之间隔开一定距离、填充了绝缘材料的容器。
根据电容器的结构和使用场合不同，电力电容器又可以分为以下几种：1.填充式电容器：由绝缘材料和电极构成，通常用作中高压电力系統的电容器。
2.阻尼式电容器：由绝缘材料和电极组成。
利用低阻抗的导体材料和涂料来降低电容器的固有阻尼，保证电容器的高阻抗有效储存电荷。
3.柳宗理电容器：由一对平行金属板和一层珍珠岩层组成，可用于储存电荷并减少电路的谐波。
4.真空电容器：是一种结构单纯，各项性能都较好的电容器。
由于它的介质是真空，所以有着高的电容值和优异的特性，但成本较高。
电力电容器的基本参数电力电容器具有许多的参数，包括电容值、电容器的极板面积、介质厚度等，这里主要介绍电力电容器中四个基本的参数。
电容值电容值（C）是电容器的主要参数之一，它表示电容器可以存储的电荷量大小，通常用法拉(F)表示，定义为在1伏特电势差下，储存的电荷量。
电容值越大，电容器所能储存的电荷量越多。
电压等级电压等级（V）是电容器所能承受的最高电压，通常用伏特（V）表示。
电容器的电压等级应当等于或者大于所接电路的电源电压，以确保不会发生电容器烧毁或者损坏等事故。
极板表面积极板表面积（A）是电容器极板面积的总计，通常用平方米（㎡）表示。
极板表面积越大，电容器的电容值就越大，由此可推知电容值和极板表面积之间是成正比的关系。
介质厚度介质厚度（d）是电容器两个极板之间的距离，通常用米（m）表示。
较小的间隔距离能够使电容器的电场强度增强，从而提高电容器的电容值。
电力电容器的应用电力电容器的主要应用是改善和稳定电路的电力因数，使系统更加稳定可靠。
以下介绍电力电容器在不同领域的应用情况。
低压智能电容器工作原理
低压智能电容器工作原理
低压智能电容器是一种能够根据电网的负荷需求自动调节电容值的电器装置。
其工作基于电容器的特性以及智能控制技术。
工作原理如下：
1. 电容器特性：电容器是一种能够存储电荷并产生电场的设备。
当电容器两端施加电压时，会在两个电极之间产生电场，电场的强弱与电容器的电容值成正比。
2. 压差检测：低压智能电容器通过感应电网的压差变化来判断电网的负荷状况。
电网的负荷增加时，电压会下降；而负荷减少时，电压会上升。
3. 控制电容值：根据电网负荷变化的压差情况，智能控制器会自动调节电容器的电容值。
在负荷增加时，电容器的电容值会增加，从而吸收电网中多余的无功功率，提高电网的功率因数，减少系统的功率损耗。
在负荷减少时，电容器的电容值会减小，减少对电网的无功功率补偿。
4. 调节速度：低压智能电容器的调节速度非常快，可以实现毫秒级的响应速度。
这使得其可以适应电网负荷的瞬时变化，确保电网的稳定性和正常运行。
综上所述，低压智能电容器的工作原理是通过感应电网压差变化来调节电容器的电容值，实现对电网的无功功率补偿，提高电网的功率因数，保证电网的稳定和正常运行。
1000kV电抗器
1000kV电抗器一、产品简介1000kV级特高压交流输电工程用并联电抗器核心技术研究，属输变电领域国家重大技术装备研制项目，是国家重点发展、支持领域的重大项目。
特变电工承接的容量200 Mvar、额定电压1100kV的特高压、特大容量并联电抗器项目是依托国家重大工程：晋东南-南阳-荆州1000kV输电示范线路建设工程而进行开发研制的。
经过共同努力，此产品已于2008年12月成功挂网运行，至今运行良好。
图1 1000kV电抗器产品外形二、技术介绍产品设计在各方面多位专家的论证及各种模型验证的基础上，大量结合特变电工电抗器、变压器产品的设计制造经验，使得产品具有如下特点：1、安全可靠产品采用双器身两柱串联结构，试验电压和工作电压由两柱共同承担，电气强度好，每柱线圈皆为中部出线，使得冲击沿面爬电距离增大。
加强了线圈纵绝缘强度，确保了产品的绝缘可靠性。
A 柱采用线圈为纠结 - 内屏- 连续结构，以增大1100kV高压线端的线匝间电容量，有效的改善线圈的冲击电位和梯度的分布。
末端采用小厚度的优质铜扁线制成的换位导线，以降低漏磁通引起的涡流损耗，避免过热。
A X图2 绕组联结示意图器身绝缘采用成熟的固体隔板合理分割油隙结构，并计算隔板的数量直接影响油隙的电气强度差别，进行优化选取，线圈端部的转角区，采用优化设计的端部静电屏改善电场等位线的分布，并利用电场计算和仿真技术，使固体绝缘分布按电场等位面分布设计。
采用成型绝缘件，保证绝缘及其尺寸的稳定性，及油隙的尺寸，从而也保证了油隙的电气强度。
保证隔板及成型绝缘件的形状稳定、材料的纯度，避免隔板发生沿面爬电，确保产品安全运行。
双器身的铁心结构磁路完全分开，单个铁心的铁心柱由多个铁心饼组成。
两旁轭上端由小块硅钢片叠成，小块硅钢片可以拆下来，这样当压紧两心柱铁心饼时，两旁轭上端部断开，使上轭只由两心柱铁心饼支撑，使压紧力完全作用在心柱上；这种结构也是特变电工多年来的成熟结构，在压紧方面有丰富的、成熟的经验，确保心柱铁心饼压紧,减小振动，确保产品运行的可靠性。
自愈式低压并联电容器使用说明书
自愈式低压并联电容器使用说明书苏州工业园区苏容电气有限公司2022年3月一、概述本说明书适用于供50Hz或60Hz交流电力系统提高功率因数用的自愈式低电压并联电容器。
1.自愈式低压并联电容器内部由数个单独的元件经适当的电气连接而成，元件采用聚丙烯金属化薄膜为介质。
2.产品采用密闭的铁质或铝质外壳作封装，在上部有引出接线端子及接地柱。
3.产品内部设有过压力保护装置，当内部元件发生故障时会产生气体，使内部压力增大，当超过规定压力时压力保护装置动作，自动切断电源，确保用电安全。
4.本产品内部填充电容专用微晶蜡或软性树脂，常温下为固态。
二、型号说明三、技术参数1. 海拔高度不超过2000米。
2. 使用周围环境温度-25℃~55℃。
3. 容量值范围-5%~+10%4. 损耗值tag(δ)%：20℃时＜0.1%5. 绝缘性能：极对外壳3000V 或2倍UN+2000V 10S6. 耐压性能：极间额定电压×2.15倍10S7. 保护特性：内置压力保护装置保护8. 放电特性：内置放电电阻，切离电源1分钟，放电至50V以下9. 本产品符合GB/T 12747《标称电压1000V及以下交流电力系统用自愈式并联电容器》技术要求。
表一四、产品尺寸及重量常规产品详细信息扫描下方二维码进入我司公众号查看《附件1：常规方形自愈式低压并联电容器尺寸及重量》、《附件2：常规圆柱形低压自愈式并联电容器尺寸及重量》，非标产品咨询我司业务员确认。
五、接线示意图1.方形电容器接线示意图：2.圆柱形电容器接线示意图：六、运行及保护1.每台电容器前端必须配有单台熔断器保护。
2.电容柜体须配有进风口及散热风扇，确保电容柜内通风散热。
3.在有谐波场合须在电容器前端配套电抗器，避免谐波对电容器造成寿命影响。
4.电容器投切时有很大的浪涌电流，会对电容器本身及电网造成冲击，建议选用复合开关或可控硅投切开关作通断投切。
5.电容器运行时应在防雨、雪、潮湿的房间内，室内不许有腐蚀性气体、尘埃和蒸汽。
1000kV电容式电压互感器
晋东南-荆门1000kV特高压交流试验示范工程1000kV电容式电压互感器研制（首台套）一、概述我国现有电网主要以500kV交直流系统为主，随着我国经济持续快速发展，电力需求快速增长。
一些地区电网短路电流超标问题已十分突出，随着用电需求继续快速发展，导致网架密集度越来越高，电网工程占用的输电走廊成为限制输电网发展的重要因素，因此现有电网结构严重制约电力输送能力和规模。
为节省输电通道，少占土地，减少送电损耗，增加送电容量，解决电网短路电流超标问题，需要研究更高电压等级输电技术。
同时，水能资源集中于西部和西南部地区，可开发容量占全国的82.9%，煤炭资源集中于华北和西北部地区，占全国的80%；而西部地区经济总量占全国的18%，电力消费占全国的22%，中部和东部原海地区经济总量占全国的82%，电力消费占全国的78%。
长距离大容量输电、提高我国能源开发和利用效率亦需要研究更高电压等级输电技术。
另外，建设特高压电网是培育和发展国家电力市场的重要条件，也是提高电力工业整体效益的必然选择。
此时，研制特高压电网中的1000kV电容式电压互感器是非常必要的。
图1-1 我国交流1000kV特高压示范工程用1000kV电容式电压互感器由于交流1000kV特高压试验示范工程之前，国内外并无1000kV电容式电压互感器投入商业运行经验，因此，此次在交流1000kV特高压试验示范工程中使用1000kV电容式电压互感器在国内外均属首次，如图1-1所示。
这个成果的取得对我国电力事业的发展和电力电容器技术发展的促进作用是巨大的。
二、产品工程应用情况企业研制的1000kV CVT完成型式试验，于07年12月在特高压基地投入带电考核，运行情况良好。
2008年12月向1000kV特高压晋东南变电站提供的6只1000kV 电容式电压互感器，通过了特高压系统各种试验考核和测试。
2009年1月通过了168小时的试运行和1个月的运行考核期，实现了一次投运成功的目标。
低压电力网功率补偿—电容器
电力电容器是电力系统中经常使用的元件，它的主要作用是并联在电路上以提高电路的功率因数，安装电容器能改善电能质量，降低电路上的电能损耗，提高供电设备的利用率。
一、电力电容器补偿原理与计算1.结构和型号电容器由外壳和内芯组成。
外壳用密封钢板焊接而成。
外壳上装有出线绝缘套管、吊攀和接地蜾钉，内芯由一些电容元件串、并联组成。
电容元件用铝箔制作电极，用复合绝缘膜作为绝缘介质。
电容器内以绝缘油作为浸渍介质。
有的电容器内部还装有熔丝和放电电阻，用来使已击穿的电容器自动退出运行或停止运行后自动放电到安全电压。
电力电容器的型号含义如下：电容器的额定电压多为0.4KV和10.5KV，也有0.23KV、0.525KV、6.3KV等额定电压的产品。
当前普遍采用的低压并联补偿电容器是金属化聚丙烯膜电力电容器，它是一种自愈式并联电容器。
具有耐压强度高，机械强度、化学稳定性、耐热性及电老化性能都比较好的优点。
容量范围从0.5k~lOOkvar，有单相、三相结构，可选择使用。
2.补偿原理在电力系统中，电动机及其他有线圈的设备统称“感性负载”，感性负载除从电路中取得—部分电流作功外，还要从电路上消耗一部分不作功的电感电流。
这就使得电路上的电流要额外地加大一些。
功率因数cosΦ就是用来衡量这一部分不作功的电流的。
当电感电流为零时，功率因数等于1；当电感电流所占比例逐渐增大时，功率因数逐渐下降。
显然，功率因数越低，电路额外负担越大，电动机、电力变压器及配电装置的额外负担也较大。
这除了降低电路及电力设备的利用率外，还会增加电路上的功率损耗、增大电压损失、降低供电质量。
因此，应当采取措施提髙功率因数。
提高功率因数最方便的方法是在感性负载的两端并联适当容量的电容器，产生电容电流抵消电感电流，将不作功的所谓无功电流减小到一定的范围以内。
补偿用电力电容器可以安装在高压边，或者安装在低压边；可以集中安装，也可以分散安装。
3.补偿容量计算(1)利用公式进行计算。
电力电容器型号
电力电容器型号概述电力电容器是一种用于电力系统和工业应用中的重要电气设备，用于提供无功功率补偿和电压稳定的功能。
电力电容器可以根据其型号进行分类和标识，以便在选择和使用电容器时能够正确地选择适合的型号。
本文将介绍一些常见的电力电容器型号和其特点。
型号分类根据不同的标准和规范，电力电容器可以根据其电容量、额定电压、工作频率和其他特性进行分类和命名。
下面是一些常见的电力电容器型号：1. 固定型电力电容器固定型电力电容器是一种常见的电力电容器型号，其电容量和额定电压是固定不变的。
这种电容器常用于终端用户的低压配电系统中，用于功率因数修正和电压稳定。
a. 低压固定型电力电容器低压固定型电力电容器的额定电压通常在380V以下，电容量范围广泛，从几十千瓦乃至几百兆瓦不等。
这些电容器通常使用的电介质材料有聚丙烯膜和聚苯乙烯膜等。
b. 高压固定型电力电容器高压固定型电力电容器的额定电压通常在10kV以上，电容量范围也很广泛。
由于高压环境对电容器的要求更高，因此这些电容器需要采用特殊的绝缘材料和结构设计。
2. 可调型电力电容器可调型电力电容器是一种能够根据需求调整电容值的电容器。
这种电容器通常采用机械或电子控制装置来实现电容值的调节。
可调型电力电容器在低压和高压应用中都有广泛的应用。
a. 低压可调型电力电容器低压可调型电力电容器通常采用智能电容控制器和变压器来实现电容值的调节。
这种电容器可以根据负载的变化和运行需求来动态调整电容值，以实现更好的功率因数修正效果。
b. 高压可调型电力电容器高压可调型电力电容器需要更复杂的控制系统，通常采用先进的数字控制技术和高压绝缘设计。
这种电容器能够根据电网条件和负载需求自动调整电容值，以实现最佳的无功功率补偿效果。
型号标识电力电容器的型号通常由一系列字符和数字组成，用于唯一标识电容器的各种规格和特点。
一般来说，电容器的型号包括以下信息：1.电容量：表示电容器的额定电容量，通常用单位F（法拉）或kVAR（千伏安乘以无功比）表示。
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1000千伏特高压鄂尔多斯站110kV低压并联电容器简介
摘要：交流变电站并联电容器组在电力网中是无功补偿装置主要作用是随负荷
或电压进行调整，使各枢纽点电压在电力网正常或者事故后均能满足规定。
本文
以特高压鄂尔多斯站110kV并联电容器组为例，按照安装工艺要求及十八项反措，简单介绍交流特高压并联电容器组结构特点及保护配置。
关键词：110kV并联电容器组；十八项反措；结构特点；保护配置
0引言
在电力系统中，由于无功功率的不足会引起系统电压不足及功率因数降低，
因此电力系统需要有足够的无功并能随负荷和电压的变化进行调整，按照无功功
率补偿基本原则是：分层分区、就地平衡。
交流特高压变电站是在主变低压侧并
接110kV并联电容器组在电力网中起无功补偿作用和补偿特高压主变所消耗的无
功功率，补偿无功因数角来改善电压以达到减小线路的能量损耗和线路压降，达
到要求的电压质量，提高系统稳定性和电网的功率因数。
1交流特高压鄂尔多斯站110kV并联电容器组结构
1.1交流特高压鄂尔多斯站110kV并联电容器组简介
交流特高压鄂尔多斯站110kV并联电容器组为西安ABB公司生产全膜内熔丝
电力电容器型号为TBBA110-240192/556AQW采用单星形H双桥差结构，额定电
压为110kV，额定容量为240Mvar，单台额定容量为556kVar电容器，采用组合
框架，每相由144只电容器组成，每组为3×144台，分为前塔和后塔，为减小注
入电容器耐爆能量，各分为三层组成，每层之间都用支柱绝缘子相隔，为方便电
容器组接线，每层24台，每层电容器组都与本层外框架相连，此连接点称为固
定电位点。
单塔为6串12并，双塔为12串12并。
每个桥由4个桥臂组成，每
个桥臂由18台电容器按三并三串再两并的形式连接，电容器组回路中串有串抗
率为12%和5%的串联电抗器，用于限制谐波、合闸涌流及短路电流。
其中12%串联电抗器用于限制3次谐波，单只额定电压为6.57kV，5%串联电抗器用于限制5
次谐波，单只额定电压为6.08kV，规定电容器无功补偿调压时，先投入串抗率12%的电容器，后投入串抗率5%的电容器，退出顺序相反。
1.2固定电位点介绍
固定电位点是为减小绝缘要求，达到经济标准。
如果电容器外壳和构架接地
则电位位为0，最上层的电压比如为110kV，则电容器对外壳构架的绝缘要求是110kV，这样的话，绝缘的要求高，成本高，如果在构架上固定一定的电位，则
绝缘电压就减小了也经济，固定电位点为本构架电容器组电压的一半，就是电压
每过一个固定电位点，电压就消减一半。
所以电容器外壳构架是带电的，不得触摸，从前塔到后塔依次每过一个固定电位点消减一半。
固定电位点放置的位置不
同是为了均匀电场。
2针对鄂尔多斯站并联电容器组安装过程中及验收应注意的问题
2.1限制3次谐波的串联电抗器容量是9600kVar与之串联的电容器组的单只
电容器电压是6.57kV，限制5次谐波的串联电抗器容量是4000kVar与之串联的
电容器组的单只电容器电压是6.08kV，在安装中过程中应监督与之对应。
2.2电容器组之间的连接线应朝向一致，转动线夹可使线槽方向与连接线方向一致，在连接线与线槽的接触部分涂上导电膏，在涂前应该保证线槽的清洁。
套
管之间的连接线应有弯曲成扩张的弧形。
2.3凡是电接触面均应打力矩，在安装铜连接线和弹簧垫圈等，在24小时后，
再次转紧至同样扭矩，安装时应避免套管扭动，在带有线夹的套管上，对于压紧连接线的M16的螺母，其紧固扭矩应为15-20牛顿米，螺栓应露出2到3丝。
2.4针对鄂尔多斯站地处风沙地带电容器连接处应少涂导电膏，防止发热。
对于三相合一的封闭导电杆上下有两个防水孔，雨季上面防水孔会倒流进水，这个防水孔应封堵处理。
对于可能进水的导线线夹处应打排水孔，比如不平衡电流互感器与电容器组连接线下端处线夹应打排水孔。
2.5电容器组的连接线是铜导线，汇流排是铝排，铜铝过渡面应该加装铜铝过渡片，铜铝过渡片的暗面朝向铝线，在现场安装过程中应进行仔细检查。
2.6在安装过程中对照十八项反措查阅产品说明书及监测报告和现场交接试验报告进行一一核查对于并联电容器组十八项反措提出一下要求：电容器绝缘介质的平均电场强度不宜高于57kV/mm。
单只电容器的耐爆容量应不小于18kj，并联数量应考虑电容器的耐爆能力。
电容器组接线宜采用先串后并的软连接方式。
电容器组不平衡电流应进行实测，且测量值应不大于电容器组不平衡电流告警定值的20%。
3并联电容器组的保护配置
特高压鄂尔多斯站110kV并联电容器组保护采用长圆深瑞ISA-359GA为电容器保护测控一体化装置，实现电容器的保护、测控、操作等功能。
表1 特高压鄂尔多斯站串抗率12%的电容器组保护定值单
本站配置相电流越限记录，按相记录各相电流的越限情况，包括各相的越限起始时刻、越限持续时间、越限的最大电流，该记录不用于告警，仅用于扰动分析。
限时电流速断、定时限过流对电容器组与断路器之间连接线和电容器连接线上的相间短路故障进行保护。
有流闭锁失压是当母线电压消失后，电容器组失压开始放电，若放电时间短，还没放电到0.1倍额定电压就恢复供电，电容器组上将承受过电压导致电容器的损坏，所以装设失压保护。
失压保护所用电压接于母线PT二次侧，只有当三相电压同时降到低电压动作值时，保护才可动作。
为防PT二次空气开关误跳造成失压保护误动，动作条件增加经电流闭锁，失压后，参照电流闭锁定值判断电容器组是否有电流，有电流则认为PT二次开关误跳，失压保护被闭锁，如果无电流，失压保护动作，保护动作。
过电压保护是为防止母线电压过高时损害电容器。
桥差保护是反应电容器内熔丝熔断导致两侧电容值不平衡。
由于特高压鄂尔多斯站电容器开关为负荷开关，不能切除短路电流，根据厂家要求大于1600A要切主变低压侧开关，故电容器全部电流保护动作后切主变低压侧开关，电容器桥差保护动作切除负荷开关。
4结论
图1 110kV单只电容器渗漏现象
110kV并联电容器组是交流特高压站的组成部分之一，在特高压中起无功补偿作用和改变7kV上下电压作用，平时处于热备用状态，以备随时进行投切，因此设备需要维持在一个良好的运行状态，日常维护按照国家电网公司下发的五通一措中并联电容器组运维细则进
行维护，日常巡视重要看电容器是否有渗漏油和鼓包现象，在设备投入后应及时保留红外图谱。
参考文献：
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作者简介：
冯伟（1992.2-），男（汉族），内蒙古乌兰察布市，国网内蒙古东部电力有限公司检修分公司，助理工程师，研究方向：电力系统。