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1、2 0 0 1 年电力电容移学会论文纽侧 召 ， 州Y “ 4 “ 4 “ 4 褚. . 4 4 - 令州 - 今 “ 卜“ 卜4 .卜 幸 . 今 - 4 1- 心 今 -0 . . 幸 门 冲夺州 卜 州 卜 州 卜州 卜 州 卜 0 - 今- - c . - 幸 . 幸. 今 . 叫 卜 . . 0 . . 今 幸.t al t floyfi “ “ A8 o a f t o m a无 栩电 力电 容. 有限 公司倪子良今 一 二 ， .今 门月 卜 今 幸命嘴 洲 呻 夺 弓 卜 嘴 卜 哈 心 一 夺 峥峥幸 幸 - 0 - 4 - 4 - 0 - 幸幸- 0 1. 4 .4 . 4
2、 峥今 令 . 呻 合 门嘴 片 今 .幸 今 摘要关健词为了实现变电 站的自 动化和无人值班， 本丈介绍了 无功补偿装Z 的电压无功练合拉制的原理和构成， 并提出了 等容和不等容投切的撞制。 无功补偿拉制装里自 动投切对供用电部门来说， 特别是同时配备有载调压变压器和高电压无功补偿的场合， 如何使用无功、 电压调节手段来实现最优控制， 并联电容器组如何根据系统无功负荷和无功电源的平衡、 地区离压要求和系统无功潮流最优化的要求进行合理的 运行是值得注视的技术课题。根据国家电力公司对城网建设改造的目 标为城市电网电压合格率达到9 8 %， 供电线损降低 1 0 %。农村电网建设改造的目 标规定:
3、 改造后的农村电网高压综合线损率降到1 0 %以下， 低压线损率降到1 2 %以下。随着电网自动化的发展， 国家电力公 司 要 求推广1 1 0 k 3 1 及以 下电 压等级变电站的无人值班， 而缺少电压无功自 动调节成套装t. 就无法真正实现变电站的自 动化和无人值班。就目前情况来粉， 国内的商电压无功补偿自 动化技术比较落后， 虽然制造、 使用部门作了一些探索， 然而至今没有技术上成熟、 设计翻造上符合国情、 有广泛应用前景的离电压自 动投切成套装I供用户直接应用。而且据了解， 目前电网综合自 动控创在实时控制时还不能很好地班盖无功自动控翻， 无功自动补偿的特殊要求还无法满足。此外， 有
4、的地方尚未实施综合自 动化， 所以， 有必要开发高电 压的电压无功综合调节成套装I t .为此 我 们推出 了技 术成熟、 设 计先 进、 剑 造 娜范 的T W K J T w K减电 压 智能 型离电压智佬班无功补德成套坡t的.理和构成电压无功综合调切成套装t， 供用户直接应用。本文拟就该装t的原理、 构成和关键元器件的要求作一简单描述。一 控制装t的原则和功能电压是电能质t的宜要指标， 电压质t对系统的安全与经济运行， 对保证用户安全生产、 产品质t和电器设备的安全与寿命， 有重要的影响。电力系统的无功补偿与无功平衡是保证电压质f的荃本条件。采用无功补偿自动控制装t， 可以根据用户的负荷
5、状况和电网的实时运行参数， 通过软件综合判断， 确定最优的投切方案， 以 达到合理补偿和优化系统运行之目的。1 装J U N 节控制的原则1 . 1 装置调节控制的原则根据电力行业标准D 日 T 6 7 2 -1 9 9 9中规定“ 装里调节控制的原则是: 保证供电电 压在充许变动( 整定值) 范围内的前提 下， 充分调节控制无功补偿装t, 实现电网无功功率就地平衡。 ，1 . 2 控制装t选择原则1 ) 电 力系统的 枢纽变电 站或一次变电站， 控制系统潮流和中 心点电 压， 宜按电 压、 时间或电 压、 无功功串、 时间 进行控制。为取得最佳调压和经济效益， 应与带有负荷自 动调节分接头的
6、变压器进行综合控制。2 ) 地区电网的二次变电站， 可按电压或电压与时间进行控制。3 ) 高、 低压工业用户， 宜按功率因数加电压闭倾进行控制。4 ) 3 4 T 战路较长， 负荷软t的配电线路来说， 可安装数组往上式无功自动补 偿装t. 按配电 线路供电峰谷时段和电压 高低自 动投切， 从而提商配电线路的供电质t口5 ) 负荷德定或负荷按一定规律变化的场合， 可按单一时间进行控制。2 基本控翻功能控制装g的要求是: 连续地采样变电所运行时的无功功率， 功率因数和电压等 值， 根据母线电压的离低， 无功功率的 孺求状况通过软件综合判断， 确定最优方案， 自动投切电容器组和调节分接开关的档位，使
7、系统无功就地平衡， 电压始终处于合适的 设定范困内， 保证电压合格率。根据电力行业标准D L / T 6 7 2 一1 9 9 9中 规定“ 控制装t应具有下列基本控制功能:1 ) 当 被控目 标母线电压运行值在其允许( 整定值) 范围内时， 装t应以控翻投切并联电 容器( 电抗器) 组为主， 并应防止发生投切提荡;2 ) 当 补控主变压器无功负荷小于与 该 主 变 压 器柑 连 毋线上每 组电 容器 容 f ( 或整 定值) 时， 装t应以控制润节主变压 器有 载调 压分接 开 关位t为主;3 )当 被 控 母 线 电 压 运 行 值 超 过 允 件 变 动( 整 定值 ) 范 圃， 而主
8、变压 器有 成调 压分接开关位WE处在上限( 或下限) 时， 装 t 应 利 用 电 容器 ( 电 抗 器 ) 组 的 调 压 作 用 ，对电 容器( 电抗器) 组实行强投或强切调节控制;4 ) 控制装t可选择具有“ 逆调压” 和“ 运行方式自 适应” 功能;5 ) 控臼魏里控翻必数应具有可设t2 0 0 1 年电力电容.学会论文绍性， 控制参数设I应具有容错及密码锁定功能;6 ) 控制装f的基本控制功能应符合其他设计要求。此外， 还有显示功能， 闭 钱功能， 打印、统计功能， 手动操作功能， 远方遥控和通信功能等， 当然一个性能优良的自 动控制装里除了具备上述功能外， 还要求安全高效、稳定可
9、命、 简单易用、 环境适应性强等。二装t的若本原理和方案基本原理荃本原理见图t o州 曰 . . . . ， . . . 心 “ ，. 一- 一 - 比 一，一厂一-一一-一-一一一-1信号检侧系统一次母厂队并联电抗括模块并联电抗器模块并联电容器棋勿并联电容器模勿并联电容器棋块无功补偿母线控制模块断路器柜困1 装Y系统框田 从框图上可看到， 一次母线经过主变压器于联网; 执行系统适合于频筑操作、 保护可后分成两路， 一路送到负载一 路作为无功靠、 运行安全; 无功补偿系统为棋块结构， 补偿母线进人开关柜. 其出线送到补偿模分级任选、 配f灵活。该成套装f推广应 块。侧A系统由主变的 高压侧和中
10、 压侧接用后， 对推进电 力系统自 动化. 保证供电 质 受 信 号 送 到 控 制 棋 块 ， 通 过 控 制 模 块 的 计t , 减 少 线 路 损 耗 ， 节 约 电 能 ，.提 离 输 配 电 算发出调压或无功补偿的 投切指令。开关系统的输送容t, 运行效率和经济效益将柜作为补偿模块的总开关， 对补偿模块进发挥重要的作用。行总控制。2 . 1 积木化 2 装2特点积木式结构可使装里随普电 力负荷的高电压智能型电压、 无功综合调节成增长和无功的偏求而员活地变化， 只要增 套装置是一种根据电网 及负荷状况分级自减电容器棋块井联的个数就达到上述目动 调节电 压、 无功的 装f。 其特点 是
11、: 调节的。 系 统由 徽 机 监侧、 智 能 荆 断 、 优 化控 制、 便2 . 2棋 块 系 列 化高电压智能皿无功补偿成套装t的原理和构成控制模块有标准配I， 可分为控制一路、 二路、 及三路三种。每一路中的电 容器( 电抗器) 模块可装设2 一 8 个。补偿模块可以有三种结构形式: 柜式、集合式、 框架式。柜式电容器模块的容f较小， 一般在1 0 0 -1 2 0 0 k v a r ;集合式和框架式棋块无功容t较大，可达6 0 0 -3 0 0 0 k v a r , 2 . 3 主线路设置电容器专用母线接入方式本装f通过断路器柜引人一条无功补偿专用母线进人装it的进线柜， 无功补
12、偿模块进行内部主线排连接。3 无功补偿块主结线方案有6 种主接方法， 见图2 ,。月 Q刚CD C I击F Y I叫 击F Y I方案 1 , 2方案 3方案4 , 5方* 6将号几认牡竺123456Q弃空开关JJ, 1I , JJ了qqI 不 带内 部 放电 电 扭 的 电 容 器 !J JJ 一l!qq带内 部放电电队的电 容器IJJ J L一 不 丽电 杭 器一 J 一J JJI J 一JF U限 流 熔 断 器 ( 带 发 信 装 I)一J! , IFUI 嘴 逐 式 落 断 器J 一一JCT 电 流 互 感 器J 一JJIJF V, F V z金属氧 化物进贡器 J JJJJI JE
13、 (放电线田J 一J J !图2 主接线方案和元吕停田2 佣1 年电力电容答学会论文集方案 1 : 熔断器采用限流器并装有熔 断发讯装t。放电线圈除了作放电外， 其二次可接成开口 三角不平衡电压保护。方案2 : 熔断器采用电容器专用的喷逐式熔断器， 比较经济， 但要为熔断器留出较大的区域以免熔断时连线甩到邻近的带电设备上。方案 3是将方案 1 , 2的熔断器换成C T ， 可进行过电流保护。方案4 , 5 , 6 不用放电线圈， 电容器断开后的放电靠其内部放电电阻进行， 这种情况下， 电容器从切除到重新投人的时间间隔应大于1 0 分钟， 以保证电容器上的刹余电压降至5 0 V以 下。 三、 装
14、t的构成本装f由一个开关柜、 一套侧f系统、 一个控制模块和无功补偿提供组合而成。装I通过断路器柜引人一条无功补偿专用母线， 无功补偿部分的各个模块连接到断路器柜下桩头的专用母线上。断路器柜既作为无功补偿装t的总开关， 也负资接受断电保护信号。开关柜装有真空断路器， 各种检侧和继电保护系统。测t系统正确检测高压侧电压、 电流和中压侧电压。控制模块由T WK , T D WK控制器及控制、 保护电路构成。电容器补偿模块内除高压并联电容器外， 还有适合频繁操作的真空开关、 放电装置、 电 抗器、 熔断器、 避雷器等， 也可选配电压互感器、 电流互感器、 熔断器动作信号发送器等， 以构成良 好的保护
15、。 1 关.元.件的特点1 . 1 总回 路断路器电容器总回路断路器( :B除满足断路器的一般要求外， 还须满足G B 5 0 2 2 7 第5 卜 3 条规定的特殊要求， 即:a关合时. 触头弹跳时间不应大于2 m s ， 并不应有过长的预击穿。b . 开断时 不 应重击 穿。c . 应能承受关合电流、 工频短路电流和电容器高频涌流的联合作用。d . 每天投切超过三次的断路器应具备频萦操作的性能。1 . 2 投切开关本装t采用特制的真空开关， 其基本特性为:a . 合闸弹跳时间 不应大于2 m s ,b . 商的分闸速度。c经特殊处理以确保分闸无重然.d . 能承受合闸捅流。e 可作狈篮操作
16、， 寿命较长。电寿命 不少于1 0 万次， 机械寿命不少于30万次。 1 . 3 放电 线圈电容 器脱开电 派 后， 在5 s 内 将其刹余 电压降至5 0 V以 下， 而且它的二次可作继电保护用。1 . 4 申联电抗器申联电抗器用于限制合网涌流、 抑制谐波放大。在柜式模块中采用千式铁心电抗器。在集合式或框架式棋块中 可采用油浸式电抗器或干式铁心电抗器。电 抗率可根据电 网 谐波状况选配1 %, 4 . 5 - 6 9 6 , 1 2 %等档次。电抗器特点:1 ) 采用优质拐材、 硅钥片和特殊工_一 - - - - 一 一 ， ， ， ， ， - ， ， ， ， ， ， ， ， 户 种 种 种 种种 种高电压智傀坦无功补德成套装t的耳理和构成艺制作， 损耗小、 温升低。2 ) 低噪声。3 ) 绝缘材料耐电强度高， 耐热等级为F级。4 ) 耐短路电流能力强， 耐受热稳定电 流不小于2 5 1 1 , . 可接于电源侧。1 .
