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1、唐钢炼铁厂变电站电容器组运行分析 摘要:通过对唐钢炼铁厂变电站电容器组运行中温度过高问题进行分析，提出电容器室通风不足是造成温度过高的原因，通过增加电容器室通风量，解决了电容器组的运行问题。 关键词：电容器组 运行分析 温度过高 1 问题的提出 唐钢炼铁厂220kV变电站于2009年8月改造完成投入运行，该站220kV部分采用外桥接线方式，220kV接有2台容量为50MVA主变压器，10kV采用双母线接线形式，每段母线各接有一套容量为10MVA的并联电容器成套装置，无功补偿电容器组投运后，用户反映电容器室温度过高，担心此状况长期运行将影响设备寿命而无法保证运行安全。 2 分析计算 2.1 电容
2、器组接线方式及参数选型 本站根据用户实际需要选用了2套分组自动投切无功补偿电容器组，布置在16mx8m的电容器室内，串联电抗器按照抑制5次及以上谐波进行设计，电抗率选择6%，单相干式空心结构，三相叠装布局，每套电容器分4组进行自动投切，4组容量分别为1000kVar、2000kVar、3000kVar、4000kVar。 单台电容器型号为BFM12/3 -334-1W，共30台，分4组，对应于每组无功补偿电容器组分别为3台，6台，9台，12台。 串联电抗器型号如下： CKSC-60/10-6%，容量60kVar，额定电流52.5A，电抗率6%； CKSC-120/10-6%，容量120kVar
3、，额定电流105A，电抗率6%； CKSC-180/10-6%，容量180kVar，额定电流157.5A，电抗率6%； CKSC-240/10-6%，容量240kVar，额定电流210A，电抗率6%； 放电线圈FD2-1.7/11/ 3-1W其变比为11/3 kV/0.1/3 /0.1/3kV。 电压无功控制器RCBK-4(带保护单元) 2.2 现场反馈情况 无功补偿电容器成套装置投入运行后，电抗器运行温度在80以上，电容器单元运行温度在50以上，电容器室内温度在40以上。 经测量，流经各组电抗器的工作电流超过电抗器额定电流的3%5%，用户认为出现装置及室内温度过高的原因是电容器配套使用的串联
4、电抗器额定电流选择偏小所致。 2.3 串联电抗器参数选型复核 针对用户提出的问题，以容量1000kVar电容器组为例进行如下分析： 2.3.1 电容器组单相容量为334kVar Inr=Snr/Unr =52.59A Inr:电容器组额定电流 Snr:电容器额定容量 Unr:电容器组额定电压 2.3.2 对应于1000kVar电容器组选择了单台容量20kVar的串联电抗器（单相容量） Unk=KNUnr Ink=Snk/Unk (见JB5346-1998) Unk=6%111/3 =0.381Kv Ink=Snk/Unk=52.5A K:额定电抗率 Unr:配套电容器组的额定电压 N:每相电容
5、器串联台数 UNk:电抗器额定端电压INk:电抗器额定电流 Inr=52.59A与Ink=52.5A的微小差别是由于串抗6%的选择是基于电容器组容量为1000kVar（三相容量）进行选择的，而实际容量为3334kVar=1002kVar。 从以上计算可以看出，串联电抗器的额定电流选择与电容器组的额定电流是匹配的，不存在串联电抗器额定电流选择偏小问题。 之所以出现运行电流高于额定电流的情况，可能存在的原因是电容偏差问题。 DL/T 604-1996高压并联电容器装置订货技术条件中4.6.1.1条“电容器组容许的电容偏差为装置额定电容的0+5%”。如果电容器组出现+5%的电容偏差，即C=1.05C
6、nr（Cnr为电容器组的额定电容值）. I=UC= U1.05Cnr=1.05Inr 由上式可见，由于电容器组容许范围内的制造偏差会使实际运行电流达到1.05倍的额定电流。 根据DL/T 604-1996高压并联电容器装置订货技术条件中4.6.6.1条“装置能在均方根值不超过1.1x1.3IN的电流下连续运行”及JB5346-1998串联电抗器5.5.1.1“电抗器能在工频电流为1.35倍额定电流的最大工作电流下连续运行”可得出结论，用户反映的过电流问题属于正常工作范围允许，对设备寿命不会造成影响。 2.4 过热原因分析 串抗、电容器及电容器室温度过高的原因在哪里呢？经过各专业仔细检查，发现电
7、容器室风机通风量设计容量偏小。由于在电力系统内部变电站设计时，配置的电容器组采用分组投切方式较少，每套电容器成套装置仅配置1组串联电抗器。暖通专业考虑电容器室通风时，对于串联电抗器的发热量按常规电容器组进行考虑，认为两套电容器成套装置有2组串抗（6台单相），但实际上由于采用了分组投切，电容器室内共有串联电抗器8组（24台单相），发热量远大于设计通风容量，串联电抗器及电容器运行产生的大量热量无法及时排出，造成设备及室内温度过高的情况。 通过增加电容器室通风机数量，现在无功补偿装置运行情况良好，未出现温度过高问题。 3 几点注意事项 3.1 作为变电站专业设计人员，专业间提资时应规范、严谨，不能一味沿袭原有设计，造成设计失误。 3.2 根据规程规范要求，电容器组用串联电抗器放置于室内时，宜选用干式铁芯电抗器，如考虑噪音等因素需选用干式空芯电抗器时，宜采用户外布置方式，这样可使串联电抗器产生的热量快速释放，同时也更容易解决防电磁感应问题。 参考文献 1DL/T 604-1996.高压并联电容器装置订货技术条件. 2JB 5346-1998.串联电抗器. 3GB 50227-2008.并联电容器装置设计规范. 8
