调谐及电容补偿装置
调谐及电容补偿装
电力系统中由于存在大量的感性负载，会出现相位滞后的无功功率，导致功率因数的降低和系统电压损耗的增大。为了提高系统的功率因数，降低电压损耗，采用并联电容器，使之产生相位超前的无功功率，以补偿系统中相位滞后的无功功率。
主电路：电容器串联电抗器后，经过接触器和保险并联到母线排上。
使用位置：打浆配电室，变压器TM11和TM12电源进线处各有一组调谐及电容补偿装置，TM11电源进线处的调谐及电容补偿装置为AA1102、AA1103和AA1104三个电容柜，TM12电源进线处的调谐及电容补偿装置为AA1202、AA1203和AA1204三个电容柜，其容量为300Kvar，其中每个电容柜有12个电容，两个一组，共六组。
MCC配电室：变压器TM207、TM208、TM209、TM210、TM211和TM212电源进线处各有一组调谐及电容补偿装置，每组调谐及电容补偿装置都有三个电容柜，与打浆不同的是，其容量为2500Kvar，每个电容柜有10电容，两个一组，共五组。
面板操作：每组调谐及电容补偿装置都只有一个操作面板，面板上有三个按键，
按键1
3
按键2
按“按键3”是操作面板进入到手动状态（出现手的形状），然后按“按键1”和“按键2”，进行电容组的投切，按“按键1”进行投入电容组的时候，从左向右投入，按“按键2”进行退出电容组的时候，从右向左退出。
按“按键3”进入到修改功率因数界面（ind闪烁），按“按键2”进行移位，按“按键1”进行修改数据，然后按“按键3”退回界面。
JKW5B 智能无功功率自动补偿控制器说明
JKW5系列智能无功功率补偿控制器使用说明书简介 新型JKW5系列无功功率自动补偿控制器（包括JKW5C、JKW5B等型号) 运用无功功率计算和目标功率因数设置，双重计算检测方法，为线路所需无功的准确补偿，以及限制线路过补状况的发生而设计的理想产品。采用先进的单片机技术，全自动贴片机焊接工艺，以及先进的检测设备，确保产品具有高精度和高灵敏度，且有抗干拢能力强运行稳定等特点。该系列产品符合DL/T597-996标准，适用于低压配电系统电容器补偿装置的自动调节，使功率因数达到用户预定状态，提高电力变压器的利用效率减少线损，改善供电的电压质量，从而担高了经济效益与社会效益，可广泛适用不同的电网环境。型号命名JK W 5 □- □后一个□:输出回路数前一个□:是C,开孔尺寸113 X 113m,如是B,开孔尺寸162X102m 5---设计序号，特征代号W---控制物理量为无功功率JK---低压无功自动补偿控制器 使用条件 环境温度：-25℃～+55℃ 相对湿度：最大相对湿度为90%（20℃时） 海拔高度：不能超过2500米 环境条件：无腐蚀性气体、无导电尘埃、无易燃易爆的介质存在，安装地点无剧烈震动。 技术数据 额定电压：AC 220/380V,波动不能超过±15% 额定电流：AC 0～5A 频率：50Hz/60Hz 触点容量：AC 220 5A 功率：最大8W 灵敏度：150mA 防护等级：外壳IP40 控制方式：循环投切 按键功能名称符号内容 菜单键递增键+ 递减键 菜单主菜单- 子菜单选择。 注：按住菜单键4秒“设置”灯亮方可进入参数预置菜单；少于0.5秒 则进入“手动”功能 “设置”参数时递加参数值，“ 手动”运行时投入电容器组 “设置”参数时递减参数值，“ 手动”运行时切除电容器组 菜单操作 被设置参数 参数代码含义参数范围出厂设置 代码按住“菜单”键4秒使“设置”指示灯亮 再按“菜单”键PA-1 互感器变比设置5-6000 再按“菜单”键PA-2 回路设置1-12 再按“菜单”键PA-3 电压上限400V-500V ( 230-260V) 再按“菜单”键PA-4 电压下限300V-360V (176-210) 再按“菜单”键PA-5 投入门限1-98Kvar 再按“菜单”键PA-6 `1 切出门限1-50Kvar 再按“菜单”键PA-7 投切延时10-120s 再按“菜单”键PA-8 目标功率左因素0.6-1
并联电容器无功补偿方案
课程设计 并联电容器无功补偿方案设计 指导老师：江宁强 1010190456 尹兆京
目录 1绪论 (2) 1.1引言 (2) 1.2无功补偿的提出 (3) 1.3本文所做的工作 (3) 2无功补偿的认识 (3) 2.1无功补偿装置 (3) 2.2无功补偿方式 (4) 2.3无功补偿装置的选择 (4) 2.4投切开关的选取 (4) 2.5无功补偿的意义 (5) 3电容器无功补偿方式 (5) 3.1串联无功补偿 (5) 3.2并联无功补偿 (6) 3.3确定电容器补偿容量 (6) 4案例分析 (6) 4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (6) 4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (13) 4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (15) 5总结 (21) 1绪论 1.1引言 随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。用电负荷的增加，必然要
求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。 1.2无功补偿的提出 电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。 1.3本文所做的工作 主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。 2无功补偿的认识 2.1无功补偿装置 变电站中传统的无功补偿装置主要是调相机和静电电容器。随着电力电子技术的发展及其在电力系统中的应用，交流无触点开关SCR、GTR、GTO等相继出现，将其作为投切开关无功补偿都可以在一个周波内完成，而且可以进行单相调节。如今所指的静止无功补偿装置一般专指使用晶闸管投切的无功补偿设备，主要有以下三大类型: 1、具有饱和电抗器的静止无功补偿装置； 2、晶闸管控制电抗器、晶闸管投切电容器，这两种装置统称为SVC 3、采用自换相变流技术的静止无功补偿装置——高级静止无功发生器。
10KV电容器成套补偿装置施工方案
110kV桂花变电站扩建工程电容器成套装置安装施工方案 批准: 审核: 编写: 广州南方电力建设集团有限公司 日期：二00六年三月
并联电容器组成套补偿装置施工方案 一、概述 木方案是根据广州电力设计院设计的110KV桂花变电站工程;设计图纸内电气部份《电容器补偿装置》及厂家安装使用说明书的内容进行编写。在施工中执行《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ147-90及《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91,在施工安全上执行《电力建 设安全工作规程》DL5009.3-1997。 高压并联电容器成套补偿装置为户外式布置在高压室二楼。型号为：TBB-10-4008/334F-3Ao单Y接线，分别由电容器、电抗器、放电PT以及僻雷 器组成。 二、并联电容器成套补偿装置的主要参数及主要配套设备 1.高压并联电容器成套补偿装置（总体） 制造r： 型号：TBB-10-4008/334F-3A 额定容量：4008KVAR 系统电压：10 KV 调谐度：XL/XC=6% 额定频率：50 HZ 2.电容器（单只） 制造厂： 型号：BAM11/V3-334-1W 额定电压：11/V3KV 额定容量：334KVAR 相数： 3 3.放电PT 型号：FDR-1.7-11/V3 ：0.1/V3 ：0.1/3KV 三、施工准备 额定一次电压：11/的KV 额定二次电压：100/巧、100/3 V 1、并联电容器成套补偿装置组装就位前，应详细了解并联电容器成套补偿
装置的厂家资料（包括安装尺寸及要求），根据厂家资料结合设计图纸 划出基础中心线和基础找水平。（土建预埋基础是否与实物基础相 符）。 2、组织施工器具及材料进场，并安排好施工临时用电设施。注意施工用电 安全并作好相应的防护措施。 3、组织全体施工人员学习本施工方案，并布置好施工工器具。 4、施工负责人作好安全技术交底，并落实施工现场的安全设施及防火要 求。 5、完善施工现场环境保护设施。 四、设备的开箱检査 1、安装箱单与厂家代表、甲方代表以及监理对设备进行清点、检查。 2、检查设备是否符合设计要求、部件表面无划（碰）伤和锈蚀，瓷件及绝缘 件应光滑无裂纹、破损和毛刺，电容器的导电杆是否有损伤、电容器的箱壳是否有渗漏，电抗器线圈无变形、支柱绝缘子及其附件应齐全。资料是否齐全并有各方签名等记录。 3、出厂合格证及出厂技术资料应齐全，并有甲方（监理）代表在现场认证开 箱情况记录表，做好相关的开箱记录。 五、并联电容器成套补偿装置的组装及相关的注意事项 1、根据厂家提供的并联电容器成套补偿装置装配图的要求，进行组装。 2、电抗器就位后，首先分别组装电抗器柜（间隔）、放电柜（放电PT间隔）以及电容器柜（间隔），然后组装网门，并与土建预埋基础焊接及不小于 25 mm 2的导线接地。 3、电抗器安装时应注意对其四周金属件的安全距离，同时考虑电气安全
高压电容补偿柜
高压电容自动补偿柜技术要求 一、使用环境： 室内安装，当地海拔高度约678米，年最高气温41.5℃，年最低气温-37℃。 二、对设备的总体要求 卖方应提供先进的产品，并具有3年以上成功的使用经验，并提供报价产品的详细样本。 △铭牌：所有铭牌均为铜或不锈钢制。 △柜体表面为静电喷涂，颜色按甲方要求。 △备品备件：两年备品备件一览表。 三、主要技术要求 卖方供货的设备应是技术先进，经实际运行证明是安全可靠的，并能满足各项设计指标，同时符合IEC标准或GB标准。 1.并联电容器成套装置技术条件： 1.1 额定电压:10kV 1.2 额定频率:50Hz 1.3 电容器组额定电压:10.5kV 1.4 电容器选用型号为6950D229、6950D457，容量为3000kVar，配置方式为1x500(3*6950D229)+1x500(3*6950D229)+1x1000(3*6950D457)+ 1x1000(3*6950D457)自动投切方式。 1.5 电容器接线方式:Y 1.6 电容器保护方案:开口三角电压保护 1.7 进线方式:电缆进线(要求供方提供电缆引入的位置及终端盒固定位置) 2.并联电容器成套装置性能与结构要求: 2.1 并联电容器成套装置供货包括电容器组、干式电抗器、干式放电线圈、氧化锌避雷器、接地开关、内熔丝、支持绝缘子、铜母线和护网等成套装置。 2.2 电容器的连续运行电压为1.0Un,且能在如下表所规定的稳态过电压下运行相应的时间。表中高于1.15Un的过电压是以在电容器的寿命期间发生总共不超过200次为前提确定的。
2.3 稳态过电流：电容器在过流不超过其额定电流的1.30倍时长期运行。对于电容具有最大正偏差的电容器。这个过电流允许达到1.43In。 2.4 最大允许容量：在计入稳态过电压、稳态过电流和电容正偏差等各因素的作用下，电容器总的容量应不超过1.35倍电容器组额定容量。 2.5 工频加谐波过电压：电容器运行中工频加谐波的过电压应不使过电流超过前面稳态过电流中的规定值。如果电容器在不高于1.10 Un下长期运行，包括所有谐波分 量在内的电压峰值应不超过1.22Un。 2.6 电容偏差：电容器容量偏差应不超过额定值的-5％～+10％；三相中任何两个线路端子之间测得的最大电容与最小电容之比应不超过1.02。 2.7 损耗角正切值tgδ：电容器单元采用全膜介质时温度在20℃时，损耗角正切值应不大于0.0005。 2.8 电介质的电气强度电容器单元端子间的电介质必须能承受下列两种试验电压之一，历时10S。工频交流电压：2.15Un；电流电压：4.3Uno 2.9 放电线圈 并联电容器成套装置应装有专用的干式放电线圈，放电线圈的额定电压应不低于电容器组的额定电压，其稳态过电压允许值应与电容器相一致。 放电线圈的放电特性应满足下列要求： 放电器放电性能应能满足脱开电源后，在5S内将电容器组上剩余电压降至50V及以下；放电线圈的容量应满足在最大放电容量下放电时的热稳定要求，并应满足二资负荷及电压变比误差的要求；放电线圈的有功损耗不超过其额定容量的1%。 2.10 内部熔丝：其性能应符合GB11025的要求。 2.11 保护方式：除应有反应电容器组内部和外部故障的各种保护，开口三角零序电压保护措施外,为了保证可靠性和灵敏性，躲过不平衡电压，要求开口三角电压整定值满足保护要求。 2.12 电容器单元应有内熔丝保护。 2.13 采用低温S油。 2.14 避雷器，为防止操作过电压对设备的损害，电容器成套装置应装设氧化锌避雷器。 2.15 串联电抗器 串联电抗器的额定电压和绝缘水平，应符合接入处电网电压和安装方式要求，额定电流不应小于所连接的电容器组的额定电流，其允许过电流不应小于电容器组的最大过电流值。 2.16 外观及防腐层 电容器单元的外观应符合产品图-样的要求。其外露的金属件应有良好的防腐蚀层，并符合户外防腐电工产品的涂漆标准JB2420—78的要求。 2.17 密封性能
串联电容补偿装置保护技术规范
ICS 备案号：Q/CSG 中国南方电网有限责任公司企业标准 P Q/CSG— 代替Q/ — 串联电容补偿装置保护技术规范 Technical Specification for the Protection of Fixed Series Capacitor 20 - - 发布20 - - 实施 中国南方电网有限责任公司发布
Q/CSG— 目次 前言............................................................................. II 1范围. (1) 2规范性引用文件 (1) 3术语和定义 (1) 5基本技术要求 (2) 6保护配置 (3) 7保护功能 (4) 8配合要求 (5) 9组屏及二次回路要求 (6) 附录A (8) 附录B (9) I
Q/CSG— II 前言 本技术规范是按照《关于下达2013年技术标准修编计划的通知》（南方电网设备[2013]23号文） 的安排，根据GB/T 1.1-2009相关规则编制。 本技术规范对网内串联电容器补偿保护装置的配置原则、技术要求及相关的二次回路进行规定，以进一步提高现场作业标准化水平，降低继电保护现场作业风险，减少继电保护“三误”事故本技术规范由南方电网公司系统运行部归口。 本技术规范主要起草单位：中国南方电网有限责任公司系统运行部、南京南瑞继保电气有限公司、超高压输电公司、南方电网科学研究院、中电普瑞科技有限公司、中南电力设计院、广东省电力设计研究院、西南电力设计院。 本技术规范主要起草人员：黄佳胤、朱韬析、丁晓兵、王德昌、周启文、田庆、李明、宋阳、李甲飞、吴向军、李倩、伦振坚。
防止串联电容器补偿装置和并联电容器装置事故重点要求
防止串联电容器补偿装置和并联电容器装置事故重点要求1.1防止串联电容器补偿装置事故 为防止串联电容器补偿装置（以下简称串补装置）事故，应严格执行《电力系统用串联电容器》(GB/T6115)及其他有关规定，并提出以下重点要求： 1.1.1应进行串补装置接入对电力系统的潜供电流、恢复电压、工频过电压、操作过电压等系统特性的影响分析，确定串补装置的电气主接线、绝缘配合与过电压保护措施、主设备规范与控制策略等。 1.1.2应进行串补装置接入对线路继电保护、线路不平衡度等的影响分析，应确定串补装置的控制和保护配置、与线路继电保护的配合方式等措施，避免出现系统感性电抗小于串补容性电抗等继电保护无法适应的串补接入方式。 1.1.3应进行串补装置接入对发电机组次同步振荡的影响分析，判断发电机组是否存在感应发电机效应、扭矩互作用或扭矩放大，并确定抑制次同步振荡的措施。 1.1.4应通过对电力系统区内外故障、暂态过载、短时过载和持续运行等顺序事件进行校核，以验证串补装置的耐受能力。 1.1.5电容器组 1.1.5.1串联电容器应采用双套管结构。 1.1.5.2串联电容器绝缘介质的平均电场强度不宜高于
57kV/mm。 1.1.5.3单只电容器的耐爆容量应不小于18kJ，电容器的并联数量应考虑电容器的耐爆能力。 1.1.5.4串联电容器应满足《电力系统用串联电容器第1部分：总则》(GB/T6115.1-2008)第5.13条放电电流试验要求。 1.1.5.5电容器之间的连接线应采用软连接。 1.1.5.6电容器组接线宜采用先串后并的接线方式。 1.1.5.7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%。 1.1.5.8运行中应特别关注电容器组不平衡电流值，当确认该值发生突变或越限告警时，应尽早安排串补装置检修。 1.1.6金属氧化物限压器(MOV)的能耗计算应考虑系统发生区内和区外故障（包括单相接地故障、两相短路故障、两相接地故障和三相接地故障）以及故障后线路摇摆电流流过金属氧化物限压器过程中积累的能量，还应计及线路保护的动作时间与重合闸时间对金属氧化物限压器能量积累的影响。金属氧化物限压器外部应完整无缺损，封口处密封应良好；硅橡胶复合绝缘外套伞裙应无破损或变形。金属氧化物限压器绝缘基座及接地应良好、牢靠，接地引下线的截面应满足热稳定要求；接地装置连通应良好。
基于智能电容器的无功补偿系统设计
基于智能电容器的无功补偿系统设计 发表时间：2019-11-29T15:45:45.420Z 来源：《中国电业》2019年16期作者：穆海萍 [导读] 适用场合广泛且维护方便，可靠性高等优点，因此具有良好的推广应用前景。 摘要：当前的智能式电容器比较先进，集现代测控、电力电子技术、网络通信协议、自动控制原理以及新型绝缘材料技术等为一体，具有补偿效果好，小型化，功率消耗低，接线方便，适用场合广泛且维护方便，可靠性高等优点，因此具有良好的推广应用前景。 关键词：智能电容器；无功补偿；系统 1智能电容器模块的电气结构与原理 如图1、图2所示，智能电容器模块由智能测控单元、晶闸管复合开关电路、线路保护单元、2台△型(三相补偿)或I台Y型(分相补偿)低压电力电容器构成，它们各自独立工作又互相联系。 (1)智能测控单元。智能测控单元以工业级DSP为核心，同AD转换、CAN-籅US通信、LCD显示、数据存储等构成一个系统，集采样、运算、分析、控制、通信、人机交互、数据存储于一体，与其它部件进行数据交换，从而有效地协调整个智能电容的工作。同时，智能测控单元坯集成了外部通信功能，可以把本机的运行工况和测量数据通过RS-485接口与外部设备通信以及与其它智能电容器、控制器或后台监控系统进行数据交换，真正做到了透明化、智能化和模块化。 (2)煽控硅复合开关电路。晶闸管复合开关电路包含了可控硅.过零检测与触发模块、可控硅保护模块、磁保持继电器驱动模块及开关故障检测模块。电路采用电力电子可控硅与大功率磁保持继电器复合技术，利用可控硅的快速导通和磁保持继电器触点的零压降实现互补，真正做到过零投切和低功耗运行。合闸时，该电路可实时检测可控硅开关两端(即电力电容器与电网)的电压差，当电压差基本为0（相差小于3V）时，触发可控硅导通，无冲击涌流，做到柔性投入;之后，磁保持继电器吸合，短路可控硅的两端电极，通过继电器触点接通主回路 (3)线路保护单元 线路保护单元由空气开关、快速熔断器及电流检测回路组成。此单元旨在保护智能电容器整机，当智能电容器发生过负荷、三相不平衡或内部短路等故障时，线路保护单元实时跳闸，以保护电网不受影响。 (4)电力电容器。电力电容器采用干式自愈式金属化薄膜电容器，使用高温薄膜卷绕、环氧树脂材料灌封，罐内填充氮气或蛙石，设置防爆装置，安全无泄漏;内置温度传感器，把电容器的实时温度信号传送至智能测控单元，用作过温保护判据。 2 无功补偿控制策略与电容器投切方式 2.1 无功补偿控制策略 传统的无功补偿控制策略有无功功率控制、功率因数控制、电压控制、电压无功控制、电压功率控制、电压时间控制等，本文采用的是电压无功控制策略。电压无功控制方法又称之为九区图法，即在含有变压器的情况下，将平面按电压和无功功率的上下限划分为九个区域，不同的区域代表不同的含义，通过投切电容器进行无功补偿的控制。在配有载调压变压器的条件下，通过调节变压器分接头和投切电容器可以改变电网电压和无功补偿容量ＱＣ， 进而改变母线电压Ｕ和从电力系统吸收的无功功率Ｑ。 2.2 电容器过零投切 电容器的投切控制是配电网运行中的一项重要研究内容，根据选择的控制目标及控制参数的不同，可将控制方式分为单一变量控制和综合控制，单一变量控制方式主要包括无功功率控制方式、功率因数控制方式、电压控制方式等。近些年随着人工智能技术的发展，也出现了基于模糊控制理论的控制方式。无论是何种控制方式都应该尽量做到在不发生过补偿、投切振荡、冲击电流等情况下，最大限度地利用补偿设备快速地提高电网的功率因数。 本文设计的智能电容器所需的投切开关为复合开关。复合开关将磁保持继电器和晶闸管复合并联在一起，兼两者之长。复合开关的工作原理：线路导通时，驱动电路先发出信号使晶闸管导通，再控制继电器导通，当磁保持继电器导通后，电网电流转移到继电器上，此时驱动电路发出信号使得晶闸管断开，系统正常工作；线路断开时，驱动电路先发出信号使晶闸管导通，此时继电器仍处于导通状态，再控制继电器断开，最后驱动电路发出信号，使得晶闸管在电流过零处断开。复合开关的优点有：无涌流，无电弧；能够实现电压过零处投入，电流过零处切除；功率损耗低。现在很多电力电子仪器都对电压要求很高，无功补偿的趋势就是过零投切。过零投切实际上就是电压过零时投入，电流过零时切除。过零投切的原理：电容器的电压不能突变，如果不是在电压过零点处投入，那么电容器的电压和系统中本身的电压叠加，会产生幅值大、频率高的涌流，增加了功率损耗，增加了对电容器及其他设备的冲击次数。 3智能电容无功补偿器的硬件模块设计 3.1 硬件模块 智能电容器的模块及其功能为：电源模块，为ＤＳＰ控制器、磁保持驱动电路、运放芯片、液晶显示模块等提供所需的电源支持；ＤＳＰ控制器，采用ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２芯片，控制整个系统的运行；电网参数采集模块，采集需要的电压电流参数，输送到ＤＳＰ控制器内进行计算；温度采集模块，通过检测周围的环境温度，实时监控是否满足智能电容器的工作温度；复合开关驱动模块，ＤＳＰ控制器检测到电网需要进行无功补偿时，复合开关驱动模块发送驱动信号，控制电容器的投切；按键与液晶显示模块，即人机操作界面，可以通过按键与液晶显示屏操作与观察当期智能电容器的运行状态；通信模块，采用ＲＳ－４８５通信协议，负责智能电容器各模块之间的通信。 3.2 电网参数采集模块 本文采用的ＴＭＳ３２０Ｆ２８１２芯片自带１６路１２位的Ａ／Ｄ转换器，可以对电压电流信号进行数据采集。ＡＤＣ模块的模拟电压输入范围是０～３Ｖ，而低压配电网络的电压一般为３８０Ｖ，不在ＡＤＣ模块所采集的信号输入范围之内，并且ＡＤＣ模块比较敏感，当０Ｖ或３Ｖ的信号输入到模块端口时，可能会损坏ＡＤＣ端口而不能正常工作。因此选择电压互感器对电压信号进行降压处理，
并联电容器补偿装置基础知识
并联电容器补偿装置基本知识 无功补偿容量计算的基本公式： Q = P （tg φ1——tg φ2） =P( 1cos 1 1cos 12 2 12---?? ) tg φ1、tg φ2——补偿前、后的计算功率因数角的正切值 P ——有功负荷 Q ——需要补偿的无功容量 并联电容器组的组成 1．组架式并联电容器组：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、并联电容器专用熔断器、组架等。 2．集合式并联电容器组（无容量抽头）：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、组架等。 并联电容器支路串接串联电抗器的原因： 变电所中只装一组电容器时，一般合闸涌流不大，当母线短路容量不大于80倍电容器组容量时，涌流将不会超过10倍电容器组额定电流。可以不装限制涌流的串联电抗器。 由于现在系统中母线的短路容量普遍较大，且变电所同时装设两组以上的并联电容器组的情况较多，并联电容器组投入运行时，所受到的合闸涌流值较大，因而，并联电容器组需串接串联电抗器。 串联电抗器的另一个主要作用是当系统中含有高次谐波时，装设并联电容器装置后，电容器回路的容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使其超过允许值，这时应在电容器回路中串接串联电抗器，以改变电容器回路的阻抗参数，限制谐波的过分放大。 串联电抗器电抗率的选择 对于纯粹用于限制涌流的目的，串联电抗器的电抗率可选择为（0.1~1）%即可。 对于用于限制高次谐波放大的串联电抗器。其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感性而不是容性，从而消除了谐振的可能。电抗器的感抗值按下列计算： X L =K X C n 2 式中 X L ——串联电抗器的感抗，Ω; X C ——补偿电容器的工频容抗, Ω;
高压电容器补偿柜安装使用说明书
中煤电气—HXGN15-12 高压电容器就地补偿成套设备安装使用说明书ZM-HXGN.SM0508 北京中煤电气有限公司
1. 概述 北京中煤电气有限公司生产的中煤电气- HXGN15-12金属封闭式高压电容器补偿柜（以下简称设备），系3-10KV三相交流50HZ成套无功补偿装置。主要用于补偿输配电线路的无功功率，减小线路损耗和电压降，提高线路的有效输送容量，改善电网供电质量。本补偿柜满足GB3906、GB3983-2等标准。据有带电压显示及电磁联锁功能，防止误入带电隔室。可配用各种进口和国产电容器。就地补偿是将高压补偿柜装设在需要进行补偿的各个用电设备旁边，这种补偿方式能够补偿安装部位以前的所有高压线路的无功功率，其补偿范围大、效果好。 2. 结构 2.1 图1为本补偿柜的典型结构示意图。框架结构采用德国RITTAL(威图)公司的多褶型材17，按25mm模数化设计。宽度、深度、高度方向可任意扩展，组装方便、快捷。为便于电抗器19及电容器16散热，柜体侧面及后面均采用网状结构14。补偿采用正面操作和维护。门5、盖板20等部件表面静电喷涂处理，防腐美观，柜体结构有足够的强度和刚度，能承受短路时产生的机械应力和电应力，同时保证在吊装和运输等情况下不影响装置的性能。柜底部安装一条保护导体15，安装的电器元件部件的外壳与该保护导体15可靠连接，保证接地的连续性，确保操作安全。 2.2 联锁装置 本设备安装有高电压带电显示装置8，当设备带电时，该装置显示灯亮，同时电压传感器13信号电压给电磁锁3，使电磁锁锁定（电磁锁的操作使用见电磁锁使用说明书），此时门不能打开，防止了误入带电设备内。只有当设备停电，电磁锁解除，方可将门打开。 3. 安装和调试 3.1 基础形式 图2为本补偿柜所带的底托安装图，用户可根据图2的安装尺寸配备基础槽钢。基础槽钢平面一般要求高于地面1-3mm。 3.2 设备的安装 设备单列布置时，柜前走廊以2.5m为宜；双列布置时，柜间操作走廊以3m为宜。设备可用M12的地脚螺栓将设备底托与基础槽钢相连或用电焊点焊牢固。 3.3 设备的接地装置 用预设的接地板将各设备内的接地排15连接在一起，设备内部联接所有需要接地的接地线。 3.4 设备安装后的检查 当设备安装就绪后，清除柜内各电器元件及部件上的灰尘杂物，然后检查所有紧固螺栓有无松动，尤其是电气连接的紧固螺栓绝对不可松动。根据线路图检查二次接线是否正确。 4. 使用与维护 4.1 电容补偿柜在投入运行前，用户应按照有关程序和相关标准，以及各相关元器件的技术参数，对柜内各元器件进行绝缘试验，绝缘水平合格后，方可送电。 4.2 特别注意：电容器和电抗器进行绝缘试验后，要进行充分放电。放电时间不少于5分钟。为确保人身安全，人体在接触电容器、电抗器之前，还应该进行人工放电并验电，确认无电后，人体方可接触电容器、电抗器等元件。 4.3 设备的维护 电容柜在正常运行中，运行人员还应该定期检视其电压、电流和温度等，并检查电容器外部有无漏油、外壳膨胀等现象；有无放电声响和放电痕迹
并联电容器串联电抗器利与弊
在理性负载两端并联电容器，这是电网最常用的无功补偿办法，也是进步功率因数改善电压质量节能降损的有效措施。为满足电网和用电设备对电压质量的请求，依据无功负荷变化而投切适量的电容量。但是在电容器投运合闸霎时将产生幅值很大，频率很高的合闸涌流。若电容器接入处电网村谐波污染，由于电容器的容性阻抗特性，将对谐波电流起到放大作用。风险的过电流必将对电气设备产生不良影响，严重时常常还会形成设备的损坏。 为防止谐波对补偿安装的影响，则在电容器回路采用串联电抗器的措施，这既不影响电容器的无功补偿作用，又能抑止高次谐波。所以在补偿电容器回路串联电抗器，具有抑止高次谐波，限制合闸涌流的效果。 但是运转理论标明，电容器回路串联电抗器后，在无功补偿安装投运合闸时还可能产生过电压，以及电容器端电压升高和运用寿命缩短等负面影响，现就电容器回路串联电抗器的利和弊做些剖析。 1电容器回路串联电抗器的益处 1.1限制合闸涌流 无功补偿电容器在投运合闸霎时常常会产生冲击性合闸涌流，这是由于初次合闸的电容器处于未充电状态，流入电容器的电流仅受回路阻抗的限制。因该回路接近短路状态，回路阻抗很小，故而会产生很大冲击涌流。 GB50227—95《并联电容器安装设计标准》中合闸涌流的计算式为： 式中： Ie——电容器组额定电流; XC——电容器组一相容抗值 Xs——电容器组与电网间电抚值 Sd——合闸点系统的短路容量 Qc——电容器组容量 合闸涌流倍数
，K值时随合闸点短路容量的增大和电容器组容量的减小而增大，普通为3——10倍。 电容器组回路加装串联电抗器后的合闸涌流倍数为： K值时随母线短路容量的增大，或电抗器感抗占电容器容抗的百分数的增加而大幅度减小，故而串联电抗器后能起到限制合闸涌流的作用。 1.2抑止高次谐波 当补偿电容器接入处电网存在谐波时，电容器对n次谐波的容抗降为XC/n，系统电感对n次谐波的感抗升为nxs。电网存在有n此谐波时，假如nxs=XC/n,则产生n次谐波谐振现象。其n次谐波电流与基波电流迭加后，使流过电容器电流骤增，其过电流将危及电容器的平安。此时，谐波电流在系统阻抗上产生的谐波电压与原电压迭加而产生过电压，此过电压将影响电容器运用寿命。 在补偿电容器回路串联电抗器后，能有效避开谐振区，从而起到抑止高次谐波作用。 当nXs=xc/n而产生n次谐波谐振现象时，其自振频率为： 电网存在高次谐波时，当n>n0时其阻抗呈理性，对等效网络有明显的抑止休博作用。 但在n 运转理论标明，如串联电抗器的主要用处限制合闸涌流，应选择0.2~2%容抗值得电抗器;如是为抑止高次谐波则应选择6%容抗值的电抗器。电抗器应串联在电容器组的电源侧，其抑止谐波效果会更好。 2串联电抗器存在的弊端 2.1电容器投切时产生过电压 在并联电容器组的回路中串联的电抗器，特别是线性电抗器，或是质量因数较高电抗器，在断路器投切电容器时都会产生过电压，因断路器在合闸时的弹跳和分闸时的重燃，均会增加过电压产生的几率和倍数。故而投切电容器的断路器宜选择高性能、无涌流，不发作重燃的开关，以防止操作时产生过电压。
10kV高压电容补偿装置柜
6．4 10ｋV高压电容补偿装置柜 6.4.１、总则 6.4.1．1 本设备技术规范书适用于湖北翰煜70０t/d浮法一线厂区３5KV变电站１0kV 并联电容器组，它提出了电要容器组的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术求。6．4.1.２本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求,并未对一切技术细节做出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文,卖方应提供符合本规范书和工业标准的优质产品。 6.4.1．3 如果卖方没有以书面形式对本规范书的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本规范书的要求。如有异议，不管是多么微小,都应在报价书中以“对规范书的意见和同规范书的差异”为标题的专门章节中加以详细描述。 ６.4.1．４本设备技术规范书所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时,按较高标准执行。 6.４.1．5 本设备技术规范书经买、卖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。 6.4.1.6要求投标厂家的电容器通过本技术规范书提出的全部型式试验项目，并具有相应电压等级、型式和结构的三套、三年以上的良好运行经验。对于同类设备在近期出现过绝缘击穿、放电和强迫停运等严重故障情况,采取的技术整改措施有效。根据成熟技术生产的新产品，经过技术审查,可以考虑试用。 ６.４．1．７本设备技术规范书未尽事宜，由买卖双方协商确定。 ６．４．2、用途: 通过对功率因数、无功功率综合判定，根据系统无功功率情况,通过高压真空接触器自动控制电容器组的投切，实现最优补偿控制,补偿后１0kＶ配电站进线处的功率因数>=0．95. 6.4．3、订货范围： 厂区３５KV变电站10kV侧:150０kｖar电容器自动补偿成套装置,2套。 6.4.4、设备清单：
电力电容器的补偿原理
1电力电容器的补偿原理 电容器在原理上相当于产生容性无功电流的发电机。其无功补偿的原理是把具有容性功率负荷的装置和感性功率负荷并联在同一电容器上,能量在两种负荷间相互转换。这样,电网中的变压器和输电线路的负荷降低,从而输出有功能力增加。在输出一定有功功率的情况下,供电系统的损耗降低。比较起来电容器是减轻变压器、供电系统和工业配电负荷的最简便、最经济的方法。因此,电容器作为电力系统的无功补偿势在必行。当前,采用并联电容器作为无功补偿装置已经非常普遍。 2电力电容器补偿的特点 2.1优点 电力电容器无功补偿装置具有安装方便,安装地点增减方便;有功损耗小(仅为额定容量的0.4 %左右);建设周期短;投资小;无旋转部件,运行维护简便;个别电容器组损坏,不影响整个电容器组运行等优点。 2.2缺点 电力电容器无功补偿装置的缺点有:只能进行有级调节,不能进行平滑调节;通风不良,一旦电容器运行温度高于70 ℃时,易发生膨胀爆炸;电压特性不好,对短路稳定性差,切除后有残余电荷;无功补偿精度低,易影响补偿效果;补偿电容器的运行管理困难及电容器安全运行的问题未受到重视等。 3无功补偿方式 3.1高压分散补偿 高压分散补偿实际就是在单台变压器高压侧安装的,用以改善电源电压质量的无功补偿电容器。其主要用于城市高压配电中。 3.2高压集中补偿
高压集中补偿是指将电容器装于变电站或用户降压变电站6 kV～10 kV高压母线的补偿方式;电容器也可装设于用户总配电室低压母线,适用于负荷较集中、离配电母线较近、补偿容量较大的场所,用户本身又有一定的高压负荷时,可减少对电力系统无功的消耗并起到一定的补偿作用。其优点是易于实行自动投切,可合理地提高用户的功率因素,利用率高,投资较少,便于维护,调节方便可避免过补,改善电压质量。但这种补偿方式的补偿经济效益较差。 3.3低压分散补偿 低压分散补偿就是根据个别用电设备对无功的需要量将单台或多台低压电容器组分散地安装在用电设备附近,以补偿安装部位前边的所有高低压线路和变压器的无功功率。其优点是用电设备运行时,无功补偿投入,用电设备停运时,补偿设备也退出,可减少配电网和变压器中的无功流动从而减少有功损耗;可减少线路的导线截面及变压器的容量,占位小。缺点是利用率低、投资大,对变速运行,正反向运行,点动、堵转、反接制动的电机则不适应。 3.4低压集中补偿 低压集中补偿是指将低压电容器通过低压开关接在配电变压器低压母线侧,以无功补偿投切装置作为控制保护装置,根据低压母线上的无功符合而直接控制电容器的投切。电容器的投切是整组进行,做不到平滑的调节。低压补偿的优点:接线简单、运行维护工作量小,使无功就地平衡,从而提高配变利用率,降低网损,具有较高的经济性,是目前无功补偿中常用的手段之一。 4电容器补偿容量的计算 无功补偿容量宜按无功功率曲线或无功补偿计算方法确定,其计算公式如下: QC=p(tgφ1-tgφ2)或是QC=pqc(1) 式中:Qc:补偿电容器容量; P:负荷有功功率; COSφ1:补偿前负荷功率因数; COSφ2:补偿后负荷功率因数; qc:无功功率补偿率,kvar/kw。 5电力电容器的安全运行
高压电容器柜
高压无功自动补偿装置技术要求 1总则 1.1 本设备技术条件适用于额定电压10KV高压电容器柜，它提出了电容器柜的功能设计、结构、性能。安装和试验等方面的技术要求。 1.2 本设备技术条件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文。卖方应提供符合本技术条件和工业标准的优质产品。 1.3 如果卖方没有以书面形式对本技术条件的条文提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本技术条件的要求。如有异议，都应在投标书中以―对本技术条件的意见和差异‖为标题的专门章中加以详细描述。 1.4 本技术条件所使用的标准如遇与卖方所执行的标准不一致时，按较高标准执行。 1.5 本设备技术条件未尽事宜，由买卖双方协商确定。 1.6 本设备技术条件经买卖双方确认后作为定货合同的技术附件，与合同正文具有同等法律效力。 3投标时应提供的技术文件 2.1 产品资质文件 2.2 国家电力电容器质检中心出具的型式试验报告 国家电力公司武汉高压研究所出具的试验报告 电力部质检中心出具的试验报告 2.3 ISO9001质量体系认证证书
2.4 销售及运行业绩表 2.5 产品主要技术参数 2.6 设备供货表 2.7 备品备件及专用工器具仪表表 3、产品遵循的主要标准 JB/T7112 《集合式高压并联电容器》 DL/T628 《集合式高压并联电容器定货技术条件》DL/T604 《高压并联电容器装置定货技术条件》DL/T804 《高压并联电容器装置使用技术条件》GB3983-89 《高压并联电容器》 SD205-07 《高压并联电容器条件》 GB50227-95 《并联电容器装置设置规范》 JB7111-93 《高压并联电容器装置》 IEC71-1-1993 《高压输变电设备的绝缘配合》 IEC871-1-1987 《高电压并联电容器》 IEC871-2-1987 《额定电压660V以上交流电力系统用并 联电容器第二部分：耐久性试验》IEC60-1-1989 《高电压试验技术第一部分：一般试验要求》 IEC60-2-1994 《高电压试验技术第二部分：测量系统》 GB1208-87 《高压开关柜》
试验四——输电线路串联电容补偿装置的仿真
南昌大学实验报告姓名：孔令飞学号：6100310012 班级：电力系统101班试验四输电线路串联电容补偿装置仿真 一、试验内容 1. 原始数据： 6台350MVA的发电机通过一条单回路600km的输电线路与短路容量为30000MVA的系统相连。输电线路电压等级为735kv，由两段300km的线路串联组成，工频为60Hz。 为了提高线路输送能力，对两段300km的线路L1和L2进行串联补偿，补偿度为40%，两段线路上均装设330Mvar的并联电抗器，用于限制高压线路的工频过电压和操作过电压。仿真模型见Simpowersystem库demo子库中的模型文件power_3phseriescomp。 2. 试验要求： （1）对系统进行稳态分析 （2）频率分析 更改系统图，用三相电源模块代替简化同步电机模块，同时添加阻抗测量模块得到一相阻抗的依频特性。根据依频特性得到系统的振荡频率。 （3）对系统进行暂态分析 1）仿真得出线路1发生各种短路故障时的相关波形，并对波形进行比较分析。2）仿真得出母线B2发生故障时的相关波形，并对波形进行分析。 二、对原始数据的分析与仿真 6台350MVA的发电机通过一条单回路600km的输电线路与短路容量为30000MVA的系统相连。输电线路电压等级为735kv，由两段300km的线路串联组成，工频为60Hz。 为提高线路输送能力，对两段300km的线路L1和L2进行串联补偿，补偿度为40%，两段线路上均装设330Mvar的并联电抗器，用于限制高压线路的工频过电压和操作过电压。 串联电容补偿装置有串联电容器组、金属氧化物变阻器（MOV）、放电间隙和阻尼阻抗组成。如图：
10KV电容器成套补偿装置施工方案
110kV桂花变电站扩建工程 电容器成套装置安装施工方案批准： 审核： 编写： 广州南方电力建设集团有限公司 日期：二00六年三月 并联电容器组成套补偿装置施工方案 一、概述 本方案是根据广州电力设计院设计的110KV桂花变电站工程；设计图纸内电气部份《电容器补偿装置》及厂家安装使用说明书的内容进行编写。在施工中执行《电气装置安装工程高压电器施工及验收规范》GBJ147－90及《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》GB50150-91，在施工安全上执行《电力建设安全工作规程》。 高压并联电容器成套补偿装置为户外式布置在高压室二楼。型号为：TBB-10-4008/334F-3A。单Y接线，分别由电容器、电抗器、放电PT以及僻雷器组成。 二、并联电容器成套补偿装置的主要参数及主要配套设备 1.高压并联电容器成套补偿装置（总体） 制造厂： 型号：TBB-10-4008/334F-3A 额定容量：4008KV AR 系统电压：10 KV 调谐度：XL/XC=6% 额定频率：50 HZ
2.电容器（单只） 制造厂： 型号：BAM11/3-334-1W 额定电压：11/3KV 额定容量：334KV AR 相数： 3 3.放电PT 型号：3：3：3KV 额定一次电压：11/3KV 额定二次电压：100/3、100/3 V 三、施工准备 1、并联电容器成套补偿装置组装就位前，应详细了解并联电容器成套补偿 装置的厂家资料（包括安装尺寸及要求），根据厂家资料结合设计图纸 划出基础中心线和基础找水平。（土建预埋基础是否与实物基础相符）。 2、组织施工器具及材料进场，并安排好施工临时用电设施。注意施工用电 安全并作好相应的防护措施。 3、组织全体施工人员学习本施工方案，并布置好施工工器具。 4、施工负责人作好安全技术交底，并落实施工现场的安全设施及防火要 求。 5、完善施工现场环境保护设施。 四、设备的开箱检查 1、安装箱单与厂家代表、甲方代表以及监理对设备进行清点、检查。 2、检查设备是否符合设计要求、部件表面无划（碰）伤和锈蚀，瓷件及绝缘 件应光滑无裂纹、破损和毛刺,电容器的导电杆是否有损伤、电容器的箱壳是否有渗漏，电抗器线圈无变形、支柱绝缘子及其附件应齐全。资料是否齐全并有各方签名等记录。 3、出厂合格证及出厂技术资料应齐全，并有甲方（监理）代表在现场认证开
高压电容补偿柜介绍1
高压静电电容补偿柜介绍 一、概述 在工厂供电系统中，绝大多数用电设备都具有电感的特性。（诸如：感应电动机、电力变压器、电焊机等）这些设备不仅需要从电力系统吸收有功 功率，还要吸收无功功率以产生这些设备正常工作所必需的交变磁场。然而 在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，就会降低供电系统的功率因 数。因此，功率因数是衡量工厂供电系统电能利用程度及电气设备使用状况 的一个具有代表性的重要指标。 二、功率因数的含义及计算 图 1-1 有功功率、无功功率和视在功率的关系，如图1-1电流和电压的相量图所示。用公式表示则为： 式中 S—视在功率（KVA）； P—有功功率（KW）； Q—无功功率（Kvar）。 根据交流电路的基本原理，存在以下关系： S=UI P=UIcosφ= Scosφ Q=UIsinφ= Ssinφ 式中 U—设备两端的电压（KV）； I—通过设备的电流（A）； cosφ—功率因数。 如图1-1所示，φ角为功率因数角，表示电压与电流之间的相位差，它的
余弦（cosφ）表示有功功率与视在功率之比，称为功率因数。即：cosφ=P/S。 因此，用电设备的有功功率不仅随电压与电流的大小而变化，而且也随电压与电流之间的相位差而变化。 由图1-1看出，当有功功率需要量保持恒定时，无功需要量越大，其视在功率也就越大。而为满足用电设备需要，势必要增大变压器及配电线路的容量，如此不仅增加投资费用，而且增大设备及线路的损耗，浪费了电力。另外，无功功率需要量的增加，还使变压器及线路的电压损失增大，劣化电压质量。看来无功功率对电网及工厂企业内部供电系统都有不良影响，必须设法降低无功功率的需要量即提高功率因数cosφ。根据《全国供用电规则》的规定，要求一般工业用户的功率因数为0.85～0.9以上。 三、提高功率因数的措施 提高功率因数的方法很多，主要分为两大类，即提高自然功率因数和进行人工补偿提高功率因数。所谓提高自然功率因数，是指不添置任何补偿设备，采取措施改善设备工况，以减少用电设备的无功功率，提高功率因数。所谓人工补偿提高功率因数，一般指工厂企业多采用并联电容器来补偿无功功率。四、并联电容器的优点 并联电容器有几项优点：它的有功功率损耗小；运行维护方便；单台容量较小，便于集合成组装置；个别电容器损坏并不影响整个装置的运行，所以应用很广泛。 五、并联电容器的补偿方式 并联电容器的补偿方式可分为三种：个别补偿、分组补偿和集中补偿。个别补偿是指将并联补偿电容器组装设在需进行无功补偿的各个用电设备附近。这种补偿方式特别适用于负荷平稳、经常运转而容量又大的设备如大型感应电动机、高频电炉等采用。分组补偿一般适用于低压系统。集中补偿一般设置在总降压变电所或总配电所高压母线上，电容器利用率高，能减少变电所前电力系统和企业主变压器及供电线路的无功负荷，增加其负荷能力，但并不能减少企业内部配电网络的无功负荷。采取哪种方式最为合理，需要进行技术经济比较后加以确定。