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ZRTBKV高压调压式无功补偿成套装置

时间:2014-9-26 9:14:54 点击:1483

根据全国几大供电网络的统计,我国在供电线路上损失的电力平均为总输电功率的10%,而欧美及发达国家在供电线路上的损失仅占总输电功率的3%,如果采取措施,把供电线路上的损耗降到5%,仅此一项,我国在电力传输网上的损耗每年可节约600多亿元。所以对供电线路进行无功补偿来降低线路损耗并提高供电质量,是贯彻国家加快建设节约型社会战略部置的具体措施之一。

2、无功补偿的原理

从电工学可知,供电网上传输的总功率S,包含传输的有功功率P和无功功率Q,三者的关系为:S=简称功率三角函数,而P/S=cosΦ被定义为电力网的功率因数,其物理意义是:供给线路的有功功率P占线路视在功率S的百分数。在电力网上输送电力时,希望功率因数越高越好,也就是供电网传输极大的有功功率,极小的无功功率。因此,在线路上,把具有容性功率负荷的装置并接在电网感性功率负荷处,这样,感性负荷所需要的无功功率由容性负荷输出的无功功率来补偿,而无须由电源来提供,确保整个电力传输网的功率因数较高,目前国内外广泛采用并联电容器作为无功补偿装置。

3、无功补偿提高功率因数的意义:

当前我国城乡供电网中,10KV线路为主干线,尤其是农村配电网,供电半径大、负荷季节性强、用电时间集中,所以功率因数非常低,有的地区的功率因数低于0.6,整个供电网长期处在无功不足的状态下运行,造成线路损耗极大,电压质量极差,故对10KV供电网加装无功补偿提高功率因数已迫在眉睫。

3.1 无功补偿提高功率因数可极大地减少线路的损失

当线路通过电流I时,供电线路上的有功损耗为ΔP=3I2R=3R(P2+Q2)/U2=3R(P/UcosΦ)2

   =3RP2/U2cos2Φ

所以线路有功损失ΔPcos2Φ成反比,cos2Φ超高,ΔP越小!

高压补偿又分二种:固定容量永久补偿和固定容量按需自动补偿。一般说来,固定容量永久补偿只适用于线路负荷比较平稳,主要用于补偿线路损耗的场合,其不足之处是显而易见。本文就固定容量按需自动补偿形式的有关自动控制装置的技术问题作简单的分析及自动控制装置的研制介绍。 
产品用途及特点

ZRTBBZW
柱上式高压无功自动补偿装置(以下简称装置)适用于10千伏和6千伏配电线路中,安装在架空线路上,作为提高功率因数,减少线路损耗,节约电能,改善电压质量之用,也可用于小型化终端变电所10KV母线无功补偿。
  本装置符合JB/T71111993《高压并联电容器装置》、DL/T6041996《高压并联电容器装置订货技术条件》等标准。
  本装置可根据实际需要,参数由用户自行设置,微电脑自行判断,分析,实现高压并联电容器组的自动投切。同时本装置还设有完善的保护功能,具有母线短路速断保护,电容器极间短路短延时保护,电容器过流短延时保护及过电压保护、欠电压保护、缺相保护(定货时可选)和拒动保护等功能,同时还具有抄表功能。
  本装置采用的真空接触器完全满足国标GB767587对电容器投切的要求,触头分合闸特性好,消弧能力强,寿命长等特点。高压并联电容器内装熔丝和放电电阻,安全可靠。户外高压电容器自动控制装置抗干扰能力强,功能齐全,质量优良。
  本装置为一体化结构,安装方便,维护简单。
二、使用条件
2.1 
海拔高度:不高于1500m;
2.2 
风速:不大于35/s;
2.3 
地震:地震烈度不超过8度;
2.4 
日照:最大幅度为0.1/cm3
2.5 
周围空气湿度:上限+45℃,下限-40℃;
2.6 
化学条件:安装场所无有害气体和蒸气,无导电性或爆炸性尘埃;
2.7 
安装倾斜度不超过5度。三、型号含义和产品规格
型号含义:
ZRTBBZ Z
-□-□-□ Y - W 
    室外安装、室内省略不写
 
星形接线

缺省 电压、时间控制
P
电压、时间控制;射频无线抄表控制
电压、时间控制;GPRSCDMA远程抄表控制
Q
功率因素等五套策略控制
QP
功率因素等五套策略控制;射频无线抄表控
QG
功率因素等五套策略控制;GPRSCDMA远程抄表控制
装置的额定容量kvar
额定电压
kv 
真空接触器

高压户外无功自动补偿装置

◆、选择补偿电容器容量
从提高功率因数需要确定补偿容量
可以采用下面公式计算

式中Qc--所需补偿容量,kvar
p--
最大负荷平均有功功率

cos
Φ1一补偿前的功率因素
cos
Φ1一补偿后的功率因素
2
、从降低线损需要确定补偿容量,可以采用以下公式计算。
Qc=P(tg-tg
Φ1-cosΦ1) 
并联电容器型号 电容器数量
 
1 ZRTBBZW10-100 10 10.5 100 5.5 1.3In SBAM10.5-100-3W 1 
2 ZRTBBZW10-200 10 10.5 200 11 SBAM10.5-200-3W 1 
3 ZRTBBZW10-300 10 10.5/ 300 16.5 SBAM10.5/-100-1W 3 
4 ZRTBBZW10-360 10 10.5/ 360 19.8 SBAM10.5/-120-1W 3 
5 ZRTBBZW10-450 10 10.5/ 450 24.7 SBAM10.5/-150-1W 3 
6 ZRTBBZW10-600 10 10.5/ 600 33 SBAM10.5/-200-1W 3 
7 ZRTBBZW10-900 10 10.5/ 900 49.4 SBAM10.5/-150-1W 6 
8 ZRTBBZW10-1200 10 10.5/ 1200 65.9 SBAM10.5/-200-1W 6 
9 ZRTBBZW6-100 6 6.3 100 9.2 SBAM6.3-100-3W 1 
10 ZRTBBZW6-200 6 6.3 200 18.3 SBAM6.3-200-3W 1 
11 ZRTBBZW6-300 6 6.3/ 300 27.5 SBAM6.3/-100-1W 3 
12 ZRTBBZW6-360 6 6.3/ 360 33 SBAM6.3/-120-1W 3 
13 ZRTBBZW6-450 6 6.3/ 450 41.2 SBAM6.3/-150-1W 3 
14 ZRTBBZW6-600 6 6.3/ 600 54.9 SBAM6.3/-200-1W 3 
15 ZRTBBZW6-900 6 6.3/ 900 72.4 SBAM6.3/-150-1W 6 
16 ZRTBBZW6-1200 6 6.3/ 1200 110 SBAM6.3/-200-1W 6 
注:600Kvar以上为分装式结构

引用标准
GB3983.2-89 
高电压并联电容器
GB/T11024.1-2001 
标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器
GB50227-95 
并联电容器装置设计规范
JB/T7111-93 
高压并联电容器装置
GB11032-2000 
交流无间隙金属氧化物避雷器
GB10229-88 
电抗器
JB5346-98 
串联电抗器
GB50060-92 3-10KV
高电压配电装置设计规范
DL/T604-96 
高压并联电容器装置订货技术条件
DL/T653 
高电压并联电容器用放电线圈订货技术条件
GB191 
包装储运图标标志
GB311.1-97 
高压输变电设备的绝缘配合
GB/T5582 
高压电力设备外绝缘污秽等级
IEC60871 
额定电压1kV以上交流电力系统用并联电容器
GB4109 
高压套管技术条件
IEC60137-84 
交流电压1kV以上的套管

使用环境条件
使用环境:户内
海拔高度:不超过1500m
最高温度:40

最低温度:-5
地震烈度:6
湿度:不超过85
电容器装置配置接线图
并联电容器装置按以下图示接线方式配置,详细按图纸实施;
设备规范
4.1 
设备名称:并联电容器补偿装置
4.2 
产品型号:ZRTBBZW10(一套一组固定一组自动调节或二组自动调节)
4.3 
额定容量:***kvar
4.4 
额定电压:10kV
4.5 
额定频率:
50HZ
4.6 
设备数量:一套

并联电容器 
1.
单元型号 SBFM10.5R-200-3W SBFM10.5R
-100-3W
2.
额定容量
 200kvar 100Kvar
3.
额定电压
 10.5kV
4.
额定电流
 10.2A 5.7A
5.
额定电容 μ
F
6.
额定频率
 50Hz
7.
电容偏差 -5
+10%
8.
温度类别 -25/+45-25/B)℃

9.
绝缘水平(工频/雷电) 42/75kV 电容器端额定电压为工频2.15倍;
10.
损耗角正切值(tanδ) ≤ 0.03%
11.
稳态过电流
 1.43In 
12.
耐爆能量 ≥
15Kj
13.
设备台数: 一套2

7.2 
数量:3
8.3 
氧化锌避雷器的各种性能及试验要求符合《交流无间隙金属氧化物避雷器》。
真空开关
9.1 
主要技术要求
1
)型号:ZRCKG-12 
2
)额定电压:
10kV
3
)额定电流:
630A
4
)额定短时耐受电流:
12.5kA (4S)
5
)额定峰值耐受电流(峰值):
20kA
9.2 
数量:1

四、技术参数
额定电压:10KV 
工作电压:220V±
10%
控制方式:电压、时间、时间和电压、功率因数、电压和无功。

◆、产品技术参数
序号 单位 参数 
1 10 KV 10 
最高电压
 KV 12 
额定投切电容组电流
 A 50 
额定投切电容组容量
 Kvar 600 
额定关合短路电流(峰值)
 KA 5 
额定稳定电流(峰值)
 KA 5 
额定4S热稳定电流
 KA 2 
工频耐压(1min KV 42()32(湿

雷电冲击耐压
 KV 75 
10 
机械稳定性次数 次
 10000 
11 
触头开柜 mm 5±
0.5 
12 
触头超程 mm 1.5±
0.5 
13 
平均分闸速度 m/s 1.1±
0.2 
14 
平均和闸速度 m/s 0.6±
0.2 
15 
三相分闸不同期 m/s 

16 
每相回路直流电阻 μΩ ≤
200 
17 
自动投切范围 KV ±12%

五、结构和工作原理
5.1 
本装置由跌落式熔断器、专用过压保护器、电压互感器型电源变压器、电容器投切专用高压真空接触器、取样电流互感器、全膜高压并联电容器,电容器专用保护短路及过电流,及时可靠的切除该故障电容器组,该产品与其它公司电容补偿装置的优点之处),户外高压电容器自动控制装置及箱体等组成。
5.2 
一次接线图见附件主要元气件说明书。

5.3 工作原理
5.3.1
合上跌落式熔断器,固定组电容器开始运行,装置高压电源接通,合上控制回路小型断路器二次回路~220V电源接通、户外高压电容器自动控制装置(以下简称自控器)开始工作,当线路的电压,或功率因数,或运行时间处于预先设定的投切范围时,控制器接通高压真空接触器操作电源,接触器吸合,将电容器组投入线路运行。当线路的电压或功率因数或运行时间处于切除范围时,自控器切除,真空接触器跳闸,将电容组退出运行。从而实现了电容器的自动投切。达到提高功率因数,降低线损,节约电能,改善电压质量的目的。
5.3.2 
当线路电压高于过电压保护整定(1.11.3UN)时,自控器延时30S将真空接触器跳闸,电容器退出运行(如果在30S时间内,线路电压恢复正常,接触器不跳闸)。接触器跳闸后,当线路电压恢复正常时,自控器将延时10分钟使接触器重新合闸,电容器投入运行。
5.3.3 
当线路电压降到0.6UN以下时,延时0.20.5S、失压时延时0.20.5S接触器跳闸。当线路电压恢复正常时,自控器延时10分钟将接触器合闸。
5.3.4 
当电容器组电流超过过电流保护整定(1.41.5IN)时,自控器延时5S使接触器跳闸。当电容器相间击穿时,接触器延时0.20.5S跳闸,同时自控器自行闭锁。
5.3.5 
当装置出现相间短路时,由跌落式熔断器快速切除故障相,同时接触器延时0.20.5S跳闸,并不再投入。
5.4 
主要电器设备
5.4.1 
电容器组
    本装置选用BFM全膜高压并联电容器,电容器内装有放电电阻,内制电容器保护专用熔断器可切除故障元件,延长电容器的使用寿命。
注意:电容器退出运行10分钟后电容器电荷通过放电电阻泄放至50V以下,此时仍不能用手触摸电容器的电极,而应该用带绝缘手柄的金属棒短接电容器两电极后再将其端子接地方可触及。详见电容器使用说明书。
5.4.2 
户内交流高压真空接触器
   交流高压真空接触器是新一代电容器投切设备,其技术指标满足国标GB767587《交流高压真空接触器的开合电容器组试验》要求,且寿命长,在额定电流下可达20万次。这对于用于无功补偿时的频繁投切,是很重要的。详见真空接触器使用说明书。

5.4.3 户外高压电容器自动控制装置
ZRGKWN
户外高压电容器自动控制装置是一种高性能、高指标户外高压电容器自动控制装置,采用单片机技术实现电容器组按时间、电压或功率因数自动投切,投切范围可由用户根据线路实际情况任意设置,以达到最佳补偿效果。为保证装置的正常运行,自控器设置有过电压保护、欠电压保护和过流保护及延时功能,其整定值可根据需要设置。当电容器内部故障而出现过电流跳闸后自控器将自行闭锁。自控器同时能显示累计工作次数和时间,且外置过电流及短路保护,过电压(低电压掉电自锁)保护。



调压无功补偿装置

ZRTBKV产品介绍

高压调压式无功补偿成套装置ZRTBBKV

ZRTBBKV型调压式无功自动补偿装置方案

1.概述

中容电力补偿设备有限公司是专门从事电压质量、无功补偿和谐波治理的专业公司,公司致力于提高电力系统供电的电能质量,保证供电系统及用电设备的安全、正常、稳定的运行,减少输变电系统的损耗,达到节能降耗的目的。

2.传统的无功补偿装置

通常由断路器(QF)、电抗器(L)、电容器(C)、放电线圈(TV)等元件构成。其接线原理图如下:

a、系统母线电压恒定,要改变无功补偿的容量,只能通过投入一组或几组电容器组,即改变接入系统的电容值。国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器,一般是一段母线投一组电容器,而且,电容器的容量都较大,当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时,投入电容器就会出现过补,而不投又会欠补。

传统补偿设备存在主要问题:

l       单组补偿容量大,无功补偿不细。

l       经常出现过补与欠补,经常处于设备闲置状态,设备利用率低,无功补偿效果不理想,浪费投资。

l       在投切电容器组时,存在较大的涌流及操作过电压,容易造成开关和电容器的损坏。

为了克服上述弊端,部分变电站虽然采用了自动装置来投切电容器,但用于投切的开关,通常是真空断路器,其缺点是不适于频繁操作,不能经常投切电容器组,无法满足精细补偿的要求。

b、分组自动投切无功补偿装置

后来人们为了满足多级补偿的要求,其产品为分组自动投切无功补偿装置,通常的做法是把一个较大容量电容器组拆分为多个小容量的电容器组,投切开关选用真空接触器,一般接触器的电气寿命可达10万次,可满足频繁操作的需要。

存在缺点:

l       拆分的组数越多,需要的真空接触器、电抗器、放电线圈越多,造价高、占地面积大,所以,一般在设计时,最多拆分成四组,而且电抗器多为干式铁心电抗器,只能户内布置。

l       这种补偿方式,只是在一定程度上细化了补偿容量,还是通过开关的动作来改变接入系统的电容值,不能较好解决无功精细补偿问题。

其基本接线原理图如下:

上述两种无功补偿装置,不管是靠断路器投切大电容器组,还是靠接触器分组投切小电容器组,都是通过开关的分合来改变接入系统的电容值,该类装置必然存在投切涌流大和操作过电压等问题,装置可靠性低,特别是开关和电容器等部件故障率高。还存在无功过补与无功欠补问题。

作者:编辑部 来源:中国变压器网
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