有源与无源补偿

有源与无源补偿第一页，共三十八页，2022年，8月28日主要内容1、无功的概念2、无功补偿装置3、并联电容器4、串联电抗器第二页，共三十八页，2022年，8月28日电力系统无功概念许多用电设备均是根据电磁感应原理工作的，如配电变压器、电动机等，它们都是依靠建立交变磁场才能进行能量的转换和传递。为建立交变磁场和感应磁通而需要的电功率称为无功功率，因此，所谓的"无功"并不是"无用"的电功率，只不过它的功率并不转化为机械能、热能而已；因此在供用电系统中除了需要有功电源外，还需要无功电源，两者缺一不可。无功功率单位为乏(var)。

第三页，共三十八页，2022年，8月28日在电力系统中，由于无功功率不足，会使系统电压及功率因数降低，从而损坏用电设备，严重时会造成电压崩溃，使系统瓦解，造成大面积停电。另外，功率因数和电压的降低，还会使电气设备得不到充分利用，造成电能损耗增加，效率降低，限制了线路的送电能力，影响电网的安全运行及用户的正常用电。在电力系统中除发电机是无功功率的电源外，线路的电容也产生部分无功功率。在上述两种无功电源不能满足电网无功功率的要求时，需要加装无功补偿设备

返回第四页，共三十八页，2022年，8月28日无功补偿装置可分为有源和无源两类。（1）无源补偿设备装置。有并联电抗器、并联电容器和串联电容器。这些装置可以是固定连接式的或开闭式的。无源补偿设备仅用于特性阻抗补偿和线路的阻抗补偿，如并联电抗器用于输电线路分布电容的补偿以防止空载线路末端电压升高；并联电容器用来产生无功以减小线路的无功输送，减小电压损失；串联电容器可用于长线路补偿等。（2）有源补偿设备装置。通常为并联连接式的，用于维持末端电压恒定。能对连接处的微小电压偏移作出反应，准确的发出或吸收无功功率的修正量。如用饱和电抗器作为内在固有控制，用同步补偿器和可控硅控制的补偿器作为外部控制的方式。第五页，共三十八页，2022年，8月28日无功补偿装置的作用（1）改善功率因数。要尽量避免发电机降低功率因数运行，同时也防止向远方负载输送无功引起电压和功率损耗，应在用户处实行低功率因数限制，即采取无功补偿措施。（2）改善电压调节。负载对无功需求的变化，会引起一些问题，而补偿设备就起着维持供电电压在规定范围内的重要作用。（3）调节负载的平衡性。当正常运行中出现三相不对称运行时，会出现负序、零序分量，将产生附加损耗，使整流器波纹系数增加，引起变压器饱和等，经补偿设备就可使不平衡负载变成平衡负载。

返回第六页，共三十八页，2022年，8月28日第七页，共三十八页，2022年，8月28日第八页，共三十八页，2022年，8月28日第九页，共三十八页，2022年，8月28日第十页，共三十八页，2022年，8月28日第十一页，共三十八页，2022年，8月28日第十二页，共三十八页，2022年，8月28日第十三页，共三十八页，2022年，8月28日第十四页，共三十八页，2022年，8月28日电容器的运行规定一、稳态过电压：电容器的允许过电压，一般允许在1.1Ue下长期运行。因某种原因引起的过电压，因时间较短，对电容器影响不大，允许电容器短时过电压，其能力如下表所示。工频过电压最大持续时间说明1.10Ue长期指长期过电压的最高值应不超过1.10Ue1.15Ue每24h中30min系统电压的调整与波动1.20Ue5min轻载荷时电压升高1.30Ue1min轻载荷时电压升高第十五页，共三十八页，2022年，8月28日温升电容器运行温度与其使用寿命有直接关系，运行温度过高，会缩使用寿命，甚至引起介质击穿，毁坏电容器。规定电容器的周围环境温度控制在-40℃--+40℃之间。运行中，如环境温度超过允许的上限时，应加强对电容器外壳的监视，必要时应停止运行。稳态过电流电容器单元应适于在方均根值不超过1.30倍Iw条件下连续运行。为该电容器单元在额定频率、额定正弦电压和无过波状态时产生的电流另外，电容器电容与其额定值之偏差应不超过-5%—+10%；三相电容器任何两个端子之间的最大与最小之比应不超过1.06。电容器放电装置放电线圈作为电力电容器组断电时放电之用，以防止带有电荷的电容器组合闸前产生涌流以及确保停电检修人员安全。放电装置应满足：手动投切的电容器组放电装置应能使电容器组三相及中性点的剩余电压在5min内自电容器组额定电压（峰值）降至50V以下。放电装置在环境温度-25℃--+40℃之间使用。第十六页，共三十八页，2022年，8月28日电容器投入、退出运行相关规定：正常情况下电容器的投入与退出，必须根据系统的无功分布及电压情况来决定，并按当地调度规程执行。一般根据厂家规定，当母线超过电容器额定电压的1.1倍，电流超过额定电流的1.3倍，应将电容器退出运行。事故时，当发生下列任何情况之一，应立即将电容器退出并汇报调度.1）电容器爆炸；2）接头严重过热；3）套管发生严重放电闪络；4）电容器喷油或起火；5）环境温度超过40℃.电容器的投入与切除，600kvar以下可使用负荷断路器，600kvar以上应使用油断路器。投切电容器的断路器禁止加装重合闸。第十七页，共三十八页，2022年，8月28日电容器正常巡视检查三相电流是否平衡（各相相差应不大于10%）。检查配套设备，包括断路器、隔离开关、互感器、串联电抗器、支持绝缘子、避雷器等设备均应完好。检查电容器内部有无异声，箱壁有无明显变形及渗漏油现象。检查电容器瓷套管及支架绝缘子有无裂纹和放电痕迹。检查电容器各连接点桩头有无发热。检查电容器的外熔断丝是否良好。检查电容器的遮拦是否完整，并关闭严密。检查放电线圈是否完好，瓷质部分是否清洁，有无裂纹和放电痕迹。检查串联电抗器有无异常（检查项目同并联电抗器组内容）。第十八页，共三十八页，2022年，8月28日定期巡视定期对电抗器、电容器器身、接线板进行红外测温，在高温天气时要增加测温次数，并对测温结果建立台帐，以便综合分析。特殊巡视在断路器跳闸后、长期停运后投运、高温天气、电抗器、电容器存在缺陷或隐患等情况下，要对电抗器、电容器进行特殊巡视。主要检查电抗器是否有位移，支持绝缘子是否松动扭伤，引线有无弯曲，水泥支柱有无破碎，有无放电声及焦糊气味；监视电抗器温度和声音，有条件时，可对其进行红外成像测温。第十九页，共三十八页，2022年，8月28日电容器大修、小修后验收电容器引出线端子连接牢固，金具完整齐全。电容器组接线正确，三相及平衡电容量误差符合规定要求。电容器外壳无凹凸或渗油现象。电容器瓷瓶无破损和裂痕。外熔断器安装牢固，无松脱和熔丝熔断，无掉牌指示信号。电容器外壳及构架无锈蚀，清洁。电容器修、试、校合格，记录完整，结论清楚。缺陷处理时，应根据缺陷内容进行验收。小修后也应按上述项目进行验收。电容器的试验对电容器按规定进行定期试验，检查其内部电容元件是否存在缺陷、电容元件对外壳的绝缘是否良好，发现问题及时处理，保证安全。测量两极对外壳的绝缘电阻。测量电容值。交流耐压试验。进行投切时的涌流和操作过电压试验3次，并录取相应的波形。第二十页，共三十八页，2022年，8月28日新设备验收各种资料、说明书、证件齐全。试验项目、试验报告齐全，且合格。支柱应完整、无裂缝、线圈应无变形。混凝土支柱的螺栓应拧紧。电抗器的风道应清洁无杂物。电抗器线圈层有无杂物。线圈外部的绝缘漆应完好。各部分油漆应无脱落。新装电容器在投入运行前应做以下检查：（1）电容器完好，试验合格；（2）电容器布线正确，安装合格，三相电容之间的差值不超过一相总电容的50%；（3）各部件连接严密可靠，电容器外壳和架构应有可靠的接地；（4）电容器的各附件完好

返回第二十一页，共三十八页，2022年，8月28日第二十二页，共三十八页，2022年，8月28日第二十三页，共三十八页，2022年，8月28日第二十四页，共三十八页，2022年，8月28日第二十五页，共三十八页，2022年，8月28日第二十六页，共三十八页，2022年，8月28日第二十七页，共三十八页，2022年，8月28日第二十八页，共三十八页，2022年，8月28日第二十九页，共三十八页，2022年，8月28日第三十页，共三十八页，2022年，8月28日第三十一页，共三十八页，2022年，8月28日第三十二页，共三十八页，2022年，8月28日第三十三页，共三十八页，2022年，8月28日电抗器的维护每年一次检查各导电接触面，发现接触不良时，需进行表面处理，并上紧螺丝。表面漆每两年进行一次检查，将漆面脱落处及时补刷。检查水平、垂直绑扎带有无损伤，出现异常时应及时处理或请制造厂派人修理。检查线圈层间通风道是否畅通，若发现异物，及时清除。每年一次设备定期清扫。停电期间可以利用干净自来水柱清除表面污垢，以保证安全度过雨季和冰冻季。每季度进行1次红外线测温检查。第三十四页，共三十八页，2022年，8月28日电抗器大修、小修后验收支柱应完整、无裂缝、线圈应无变形。混凝土支柱的螺栓应拧紧。电抗器的风道应清洁无杂物。电抗器线圈层有无杂物。线圈外部的绝缘漆应完好。各部分油漆应无脱落。小修后也应按上述项目进行验收。电抗器缺陷处理后验收。缺陷处理后的验收，应按照缺陷的内容在工作完毕后进行相应的验收，但仍应按上述项目进行检查。电抗器的试验干式电抗器只在连接的系统设备交接及大修时作交流耐压试验第三十五页，共三十八页，2022年，8月28日异常运行及事故处理并联电容器或电抗器组保护跳闸电容器欠压保护动作跳闸，应检查所在母线电压指示及MPT小开关位置状况后作相应处理。电容器或电抗器组保护跳闸，应认真记录告警及掉牌信号，组织班员对现场设备进行全面检查后，向有关调度汇报。电容器组检查须进入栅栏内之前，必须做好停电、隔离、放电措施。并联电容器组过负荷电容器组由于送电操作冲击所引起的过负荷时，应检查保护掉牌、信号、仪表指示情况后，复归处理。若过负荷保护不能复归，必须对电容器组进行外观检查，并加强对负荷变化的监视。向有关调度汇报，必要时经专业人员同意，可申请调度退出运行。电容器保险熔断电容器保险熔断，首先检查电容器外壳有无变形及其它异常。一台电容器故障，外熔保险熔断时，可申请调度退出该电容器组。如系统需要暂时不能退出该电容器组时，经公司生技部专工同意后，也可继续运行，但应加强对该电容器组的监视。多台电容器故障造成外熔保险熔断，无论