高压无功补偿装置的结构原理及安装说明

高压无功补偿装置的结构原理及安装说明

高压无功补偿装置主要用于工频6kV，10kV，35kV的三相电力系统进行无功补偿，用以调整、平衡电网电压，提高功率因数，降低线路损耗，提高电能质量，充分发挥发电、供电设备的效率。
  集中补偿即将电容器组集中装设在变配电室的母线上，需要补偿的时候一次性投入。特点是补偿效果较差，由于容量固定无法精确补偿，只能补偿母线及高压线路的无功功率，但是投资较少并且便于维护。
  结构特点
  1．装置由高压开关柜（包括高压断路器、隔离开关、电流互感器、继电保护、测量和指示部分等）、串联电抗器、氧化锌避雷器及其记录仪、放电线圈、隔离开关、接地刀闸、高压并联电容器及其专用熔断器、支柱绝缘子、连接母线、围栏和镀锌钢构架等组成。
  2. 装置选用干式空心电抗器或干式铁芯电抗器接装置中性点侧或电源侧，用以限制合闸涌流，抑制高次谐波，改善网络电压波形。电抗器参数选择：
  抑制合闸涌流，电抗率为一般为1%；
  抑制5次以上谐波，电抗率为4.5~6%；
  抑制3次以上谐波，电抗率为12~13%。
  3．氧化锌避雷器并接在电容器组线路上，以限制投切电容器组所引起的操作过电压。
  4．放电线圈并接于电容器的两端，当电容器组断开电源时，能将电容器两端残余电压在5秒内资电压峰值降至0.1倍额定电压或50V一下。
  5．高压熔断器与电容器串联，当电容器内部50~70%串联元件击穿时，熔断器动作，将该台故障电容器迅速从电容器组切除，有效地防止故障扩大。
  6．根据装置所配置设备（电容器、电抗器等）的布置可分为片架式、柜式、围栏式、模块式和集合式等形式。
  片架式   结构即以片架（包括直梁、横梁和横档等）为计量单位的零部件，通过螺栓等系列标准件连接而成电容器组构架，其四周为网门，装置具有价格低，运输方便等特点。
  柜式     结构即将所配置的元器件均装在类似高压开关柜的构架上，柜门用钢板或镀锌钢板网制成。装置由电抗器柜，放电柜和电容器柜等三部分组成。装置具有外观整齐，安装方便等特点。
  围栏式   结构即将可拆式网门护栏在电容器组和电抗器等设备的四周，围栏和设备间留有检修通道。
  密集型   主要是电容器采用集合式电容，这种电容器由若干个电容器单元分三组安装在柜架上，每相一组，电容器单元内部每个元件都串有内熔丝。当个别元件击穿时，其他完好元件即对其放电，使熔丝熔断，从而将损坏的元件断开，保证电容器仍能继续运行。
  7．10kV及以下电压等级的装置，运行电容器外壳直接接地使用。当采用星形接线时，中性点不应接地。
  35kV及以上电压等级的装置，电容器安装在相应电压等级的绝缘平台上，已满足装置对地绝缘要求。
  技术参数
  1）补偿效果：补偿后功率因数可达到0.92。
  2）采用先进工艺和全膜介质的高压电力电容器，具有可靠性高、寿命长、损耗小、运行温升低等特点，并且还具有放电起始电压高和密封性能好等突出特点。
  3）结构设计合理，热、动稳定性好。配有高压带电显示器和电磁锁、观察窗，具有强制闭锁功能；
  4）装置能在1.1倍额定电压的稳态过电压下长期运行。
  5）装置能在方均根值不超过1.3倍电容器组额定电流的过电流下连续运行。
  6）根据系统及用户的需要，装置可采用就地控制或主控制室，集中控制，或自动控制等方式。
  7）整组电容器组实测总容量与各电容器额定值总和之差不超过+10%~0，各相电容偏差不超过5%。
  保护方式
  装置采用高压喷逐式熔断器或限流式熔断器作为单台电容器的短路保护，确保设备安全运行。
  装置采用开口三角电压、电压差动、中线不平衡电流保护作为后备保护。
  装置还设有过电压、过电流、失压等作为装置外部保护。
  装置采用无重击穿的高压断路器来投切电容器组，并配置合适的氧化锌避雷器，以限制投切电容器组时产生的操作过电压。