高压单机无功补偿装置技术规范

1、KDCF10高压并联无功补偿及滤波装置产 品 使 用 说 明 书北京鼎英科技有限公司一、装置概述3二、执行标准3三、功能特点43.1 补偿功能43.2 集中和就地控制功能43.3 滤波功能43.4 统计功能43.5 保护功能43.6 通讯功能43.7 安全方便4四、选型说明541 型号定义542 选型说明5五、技术指标55.1 环境条件55.2 控制和保护装置55.3 专用高压真空开关65.4 整柜主要指标7六、装置控制原理86.1 工作原理86.2 电压无功综合判据86.3 电压无功简单判据96.4 功率因数判据96.5 有载调压判据10七、主要元件列表10八、安装调试与维护108.1 安装

2、108.2 调试118.3 维护11九、装置外观图（集中补偿）12十、装置外观图（单机补偿）13十一、装置原理图14十二、装置元件布局图15十三、实物装置图例16注意事项：正常使用时，警铃接触必须处于闭合状态一、装置概述KDCF型高压并联无功补偿及滤波装置（以下简称装置）是北京鼎英科技公司根据配电网输送电能的技术要求，结合多年研制生产电力自动化设备的实践经验，开发的新型高压智能自动无功补偿装置。装置为高压配电系统专门设计，能够有效补偿无功功率，滤除谐波，提高电能质量，降低损耗，是不可缺少的节能设备。装置可支持对变电站站端的集中补偿、配电线路的柱上补偿和高压电机等负荷的就地补偿。在电力系统输送电

3、能的过程中，无功功率不足，将使系统中输送的总电流增加、使变压器的出力减少、供电线路及系统设备有功功率损耗增大、线路末端电压下降；而对于电力用户来说，过多地从电网中吸取无功，不仅使电网电能质量下降，也影响自身的用电和生产，使企业效益下降，甚至招致罚款。因此，为了减少无功的损失和避免其在电网中的不当流动，必须进行无功补偿。进行无功补偿时，如果系统或负荷谐波含量较大，将损害普通补偿设备的开关和电容，同时造成谐波放大。有针对性地配置滤波器，能够有效滤除谐波、延长设备寿命、提高补偿效果和改善电能质量。一些场合使用滤波装置的出发点可能只是为了滤除谐波，但客观上也会改善系统的无功情况。装置选用KWWB400

4、型高压无功补偿控制装置作为控制核心，该装置支持电压、时间、无功、电压无功等多种控制方式，支持对谐波的测量和滤波，支持变电站调压和双母线运行方式，具备上电、掉电、过压、欠压、过流、欠流保护，支持对装置总进线的电流保护、零序电流保护、不平衡电压保护。装置选用KWL100型微机线路保护装置作为补偿支路的保护设备，支持两相两段式电流保护、零序电流保护和不平衡电压保护。总进线保护和支路保护两级保护的存在，使补偿装置处于安全运行之中，同时彻底杜绝了故障向系统侧延伸。装置已广泛应用于电力、冶金、化工等领域，取得了丰富的运行经验，也为用户赢得了显著的效益。该装置已通过国家级鉴定，属国内领先水平。二、执行标准装

5、置满足或超过下列标准和规范的的要求，公司会根据技术标准和规范的更新，而自主改进相关设计。GB311.1311.6 高电压试验技术GB76390 交流高压电器在长期工作时的发热GB270689 交流高压电器动、热稳定试验方法GB290094 电工术语GB3983.289 高压并联电容器GB420884 外壳防护等级的分类GB5006092 3110KV高压配电装置设计规范GB5022795 并联电容器装置设计规范DL46292 高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件DL/T6041996 高压并联电容器装置订货技术条件三、功能特点3.1 补偿功能装置主要采用单片微机技术，采集计算线路或配电设备的

6、电流、电压、有功、无功以及功率因数等数据，应用区域控制原理，控制投切电力电容器，实现无功功率自动补偿，并使电网功率因数调节至最优状态。3.2 集中和就地控制功能装置支持无功功率的集中补偿、线路补偿和分散大容量负荷（如泵机）的就地补偿，用户可以根据负荷的分散与集中程度，灵活地选择适宜的补偿设备。3.3 滤波功能在用户负荷有谐波的情况下，可有针对性地投切滤波器支路，能够滤除谐波对用户的干扰，消除对普通电容的谐波放大，杜绝谐振，并补偿无功功率。3.4 统计功能方便地获知基于时钟的有关补偿统计数据，评估补偿效果，优化补偿设置。3.5 保护功能装置具备过压、欠压、过流、速断、不平衡、零序等完整的微机保护

7、功能，为装置可靠运行提供了有力的保证。3.6 通讯功能装置所选择的控制装置配置标准通讯协议（101规约或MODBUS），支持基于或通讯口的互联和四遥功能。3.7 安全方便装置为带电闭锁设计；内部主要采用可插拔电缆连接，裸漏部分均采用热缩套管密封，箱体内无高压裸漏点；配备视角开阔的安全观察窗；电容室、高压室、控制室完全隔离，且便于维护；四、选型说明41 型号定义42 选型说明 无特殊说明，对于无滤波的补偿装置，补偿支路选配1电抗器限制冲击电流； 无滤波的补偿装置推荐选择各支路等容量的补偿方案，这样能提高设备的利用率； 集中补偿一般不超过6级；柱上补偿一般不超过2级；就地补偿一般为1级随机补偿；

8、推荐选配两级微机保护方案，以提高设备运行的安全性； 有谐波情况下，一般需先测试、分析后提出补偿方案，做为技术协议的一部分； 鉴于近年来电力网络的增强，建议补偿装置本身不再承担调压功能，而只完成对无功容量的调节；五、技术指标5.1 环境条件工作温度：-2555储存运输温度：-4085相对湿度：5%95%，无凝露海拔高度：<2000m地震强度：<8级污秽等级：IV级安装场所：除火灾、爆炸、水淹、强化学腐蚀等场所外的地方5.2 控制和保护装置 取样额定值额定电压Un：100VAC额定电流In：5A1A5.2 2 测量精度电压测量精度：0.8Un1.2Un，±0.5电流测量精度：

9、0.1In1.2In，±0.5功率测量精度：±1功率因数测量精度：±1频率测量精度：±0.02Hz 输入电压量程：02Un电流量程：02In电压过载：400V 5s500V 3s电流过载：1.2In连续10In 3s30In 1s吸收功耗：电压0.2VA相电流0.1VA相 通用保护过压保护：100.00120.00，级差0.01V欠压保护：80.00100.00V，级差0.01V过压回差：020V，级差0.01V欠压回差：020V，级差0.01V欠流保护：0.006.00A，级差0.01A过流保护：0.006.00A，级差0.01A 电容电流保护两段电流

10、保护：0.006.00A100.00A，级差0.01A零序电流保护：0.0026.00A，级差0.001A不平衡电压保护：0.50100.00V，级差0.01V5.3 专用高压真空开关 以10KV等级，通用的高压真空开关为例：序号项目参数1额定电压（kV）122单路额定电流（A）6303额定短路开断电流（kA）204额定峰值耐受电流（kA）505额定短时耐受电流（kA）20/4S6额定短路关合电流（kA）峰值507额定单个电容器组开断电流（A）6308额定背对背电容器组开断电流（A）4009额定短路电流开断次数（次）3010操作顺序1-5循环投切、先投先切11额定雷电冲击耐受电压（kV）751

11、21min工频耐受电压（kV）4213机械寿命（次）5000014额定电流开断次数（次）5000015触头行程（mm）7±116触头超行程（mm）217平均合闸速度（m/s）0.8±0.218平均分闸速度（m/s）1.0±0.219合闸时间（s）7±2秒20分闸时间（s）0.05±0.0221触头弹跳时间（ms）222触头分合不同期（ms）223相间及带电部分对地空气间隙（mm）12524各相回路电阻（）1205.4 整柜主要指标 额定电压：6KV10KV35KV； 额定电抗率：1%； 防护等级：IP 2x； 控制方式：手动自动远方控制； 电容

12、偏差：最大值与最小值之比小于1.02； 电抗偏差： 在额定电流下，额定电抗率1%的电抗器，其电抗值的容许偏差为0+10%；对于三相电抗器，每相电抗值不超过三相平均值的±2%。 绝缘水平：额定电压一次电路相间及对地二次电路对地工频耐受电压工频耐受电压冲击耐受电压6 KV32 KV60 KV2 KV10 KV42 KV75 KV 涌流限制：10 In； 稳态过电流：1.5 In； 稳态过电压：如下表工频过电压最大持续时间说明1.1Un长期长期工作电压的最高值不超过1.1倍1.15Un每24h中30min系统电压的调整和波动1.20 Un5min轻载荷时电压升高1.30 Un1in六、装置

13、控制原理6.1 工作原理测量信号经隔离变送，并进行信号调理后，送入16位AD进行模数转换。32位高性能微处理器对转换后的数字信号依据计算公式进行计算，得到电压、电流、有功功率、无功功率和频率。所有测量所得数据可以通过LCD液晶模块显示。在控制上，微处理器根据如下的电压无功判据的要求，判别电压、电流和无功功率是否满足电容投切和电压调整的条件要求，并执行相应的控制命令。6.2 电压无功综合判据U上限U下限Q下限657043218QUUQ上限电压无功边界图(九域图) 也称为九域图判据，控制原则：调节有载调压变压器分接头及投切电容器，使系统尽量运行于区域0。各区域的控制规则如下：区域0：无功与电压均合

14、格，不调节。区域1：无功越上限，电压越下限，投电容器组；当电容器组全部投入时，发升压指令；当有载分接开关处于上限位置时，发强投电容器组指令。区域2：无功越上限，电压合格，投电容器组。区域3：无功越上限，电压越上限，发降压指令；当有载开关处于下限位置时，发强切电容器组指令。区域4：无功合格，电压越上限，发降压指令；当有载开关处于下限位置时，发强切电容器组指令。区域5：无功越下限，电压越上限，发切电容器组指令；当电容器组全部切除时，发降压指令。区域6：无功越下限，电压合格，发切电容器组指令。区域7：无功越下限，电压越下限，发升压指令；当有载开关已处于上限位置时，发强投电容器组指令。区域8：无功合格

15、，电压越下限，发升压指令；当有载开关处于上限位置时，发强投电容器组指令。无功投切的判据如5.4所述（不含电压条件），电压调节的判据如5.5所述。6.3 电压无功简单判据简单判据适用于不使用有载分接开关，但通过投切电容间接调压的运行方式。区域0：电压与无功均合格，不调节。区域7、8、1：电压越下限，强投电容器组。区域5、4、3：电压越上限，强切电容器组。区域6：无功越下限，电压合格，发切电容器组指令。区域：无功越上限，电压合格，发投电容器组指令。无功投切的判据如5.4所述（不含电压条件）。6.4 功率因数判据无功投切依据电压、电流、无功功率、功率因数等综合因素，其投入的充要条件如下：L_V+L_

16、UUH_V-H_UCOSf1L_PFCOSf2H_PFIL_I其中，L_V为欠压定值，H_V为过压定值，L_U为欠压回差，H_U为过压回差，L_PF为投入定值，H_PF为切除定值，L_I为欠流定值，U、I为实际的电压、电流，COSf1为电容投入前的实测功率因数，COSf2为当前负荷情况下投入下一级电容后的功率因数的理论计算值。当满足如下任一条件时，电容切除（Q1：实测的无功功率）UL_V或UH_VQ10IL_ICOSf1H_PF当满足如下任一条件时，电容投入功能闭锁（此时可切除电容）L_UUL_U+L_UH_UUH_U-H_U电容强投或强切时不适用于上述条件。6.5 有载调压判据升压的判据如下

17、：80VUL_VMAX（I1，I2）Id降压的判据如下：H_VU120VMAX（I1，I2）IdI1、I2分别为一、二主变运行电流，Id为调压闭锁电流定值。七、主要元件列表序号项 目名 称型 号数量备 注1主控制柜高压真空开关ZN12-630/1252放电PTJDZ-10153避雷器HY5WR-17/503可按用户要求选配4补偿控制器KWWB-40015电容组微机保护单元KWL-10056控制柜壳体1200×1200×250017电容抗柜电抗器单相15按用户要求配置8三相（或）59高压电容器10电容电抗柜1200×1200×2500上述列表是以五路集中补

18、偿为例。八、安装调试与维护8.1 安装 安装使用前，用户应将接触器的绝缘骨架、绝缘板、穿墙套管等表面清理干净。使用前要检查真空管完好无损，机械部分转动灵活，PT和电容接地线接地良好。 室内安装，将自动补偿柜和电容电抗柜并排安装，用专用电容联接线将电压互感器和电容联接起来。柱上安装一般是将装置安装于两个横担之间，低端永螺母固定。 确认柜子接地良好，并按照所附图纸接好高压一次、二次进线，需稳固可靠。8.2 调试 将前面板的手动-自动控制按钮处于中间停止状态。 打开前中间面板，合上空气开关，使控制器与机构加载220V交流电源，控制器指示灯应处于正常运行状态（电源指示灯常亮，运行指示灯闪烁）。 按照控制装置使用说明设定好各项定值，然后送入PT、CT及开关状态信号观察液晶显示是否将