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1、TBB自动补偿成套设备报告分六部分一基本概念及为什么要进行无功补偿二自动补偿设备介绍三无功补偿原理介绍四典型柜型比较（）五TBB自动投切柜无功补偿检验项目六综述一、基本概念及为什么要进行无功补偿 1有功功率： 交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能，这部分能量我们称之为有功功率2无功功率： 另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用，对于外部电路它并没有作功，而是有电能转换为磁能，再有磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称之为无功功率。国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电流的成积。 QC=UIC
2、 其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。 3无功功率是否为无用功率 无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗器也需要大量的无功功率。4为什么要进行无功补偿 由于电力系统中存在电动机、变压器等大量感性无功负荷，而这些感性无功负荷需要吸收大量无功功率来建立感应磁场，使得功率因数下降，线路损耗增加，电压质量下降，设备利用率低。为消除系统内感性无功功率产生的无用消耗，而达到有功功率最大限度出力的效果，必须进行无功补偿5无功补偿原理及补偿意义 5
3、.1改善设备的利用率:可见，在一定的电压和电流下，提高COS，其输出的有功功率越大。发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I，即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。根据P= UIcos，若功率因数较低，则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低，即设备容量得不到充分应用。5.2减少电压损失功率因数低，Q就大，U就增大,受电端的电压就要降低。在电压低于允许值时，将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰时，因为功率因数低，将出现大面积地区电压降低，严重影响工农业生产的正常进行。 故采用补偿电容提高功率因数后，电压损失U减少，改善了电压质量。
4、5.3减少线路损失据统计，电力网中65以上的电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的，因此配电网中的减少线路损失非常重要。5.4提高电力网的传输能力视在功率与有功功率成下述关系： P=Scos 可见，在传送一定功率P的条件下，cos越高，所需视在功率越小综上所述，提高功率因数是必须的。但是功率因数的提高是整个网络的事，必须提高电网各个组成部分的功率因数，才能充分利用发电、变电设备的容量，减少网损，降低线路的电压损耗，以达到节约电能和提高功率因数的目的。5.5 提高功率因数有功功率与视在功率的比值，叫网络的功率因数。即： 当未接电容C时，流过电感L的电流为IL，流过电阻R的电流为IR。电源所供给的
5、电流与I1相等。I1=IR+jIL,此时相位角为j1，功率因数为cosj1。并联接入电容C后，由于电容电流IC与电感电流IL方向相反（电容电流IC超前电压U90，而电感电流滞后电压U90），使电源供给的电流由I1减小为I2，I2=IR+j(IL_IC)，相角由j1减小到j2，功率因数则由cosj1提高到cosj2。 配电网中常用的无功补偿方式为：1、集中补偿将电容器集中安装在配电室高低压母线上，这种补偿方法可以采取集中管理，便于维护，运行可靠，利用率高，缺点是不能补偿配出线上的无功电流。2、就地补偿即将电容器直接接到用电设备上，实行就地平衡补偿。优点：补偿比较彻底，不但高压线路和变压器上的无功
6、电流减少了，而且低压干线和分支线上的无功电流也同时减少，线路压降及线路损耗同时减少。缺点：电容器和被补偿设备感应电动机等共用一套控制设备，同时投入或退出运行，所以管理分散，维护不变，而且电容器不能充分发挥效率，利用率不高。3、分散补偿将电容器分散安装在各配电室或车间变电所的母线上，这种补偿的效果介于就地补偿和集中补偿两种方法之间。无功补偿设备中的主要原器件真空接触器真空接触器利用真空灭弧室灭弧，用以频繁接通和切断正常工作电流，通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V(660V、1140V)交流电动机。别特适宜用于煤矿、化工等行业。 JCZ5系列交流真空接触器适用于交流50HZ
7、-60HZ，主回路额定电压7.2KV 12KV,额定电流为630A一下的电力网中供远距离接通和分段及频繁启动和控制交流电动机，较适宜和熔断器与保护装置组合代替真空断路器。真空接触器主要由真空灭弧室和操作机构组成。真空灭弧室具有通过正常工作电流和频繁切断工作电流时可靠灭弧两个作用。但不能切断过负荷电流和短路电流。操作机构是由带铁芯的吸持线圈和衔铁构成。线圈通电，吸引衔铁，接触器闭合；线圈失电，接触器断开。吸持线圈一般有直流和交流两种形真空接触器的优点真空接触器熄孤能力强，耐压性能好，操作频率较高，寿命长，无电弧外喷，体积小、重量轻、维修周期较长。真空接触器的真空灭弧室制造时工艺要求很高，如果工艺
8、不良，灭弧室的真空容易下降。触头材料材质不好，在分断电流时会出现 截流过电压现象，即在分断电流时，由于真空灭弧室的熄弧能力很强，电弧电流不是自然过零时切断，而是从电流的某一值突然降到零，由此而出现高的过电压。截流电压会危及电气设备的安全运行。电抗器最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器，
9、 增大短路阻抗， 限制短路电流。电流系统无功补偿装置的并联电容器组串联，用以抑制系统诣波，限制合闸涌流和操作过电压。电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,电容电
10、力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率，提高功率因数。采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。通常（集中补偿式）接在变电站的低压母线上，其主要作用是补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用率。常与有载调压变压器配合使用。放电线圈当电容器从电源脱开后能将电容器端子上的电压在规定时间内降到规定值的带有绕组的器件。高压端子 与电容器并联连接构成泄放电容器剩余电荷的放电线圈的出线端子。一次绕组 与高压端子相连的绕组。接地端子 使与放电线圈的线圈相绝缘的外壳接地或使电
11、位固定在外壳上而设置的端子。外壳端子 对一次绕组的一端与外壳同电位结构的放电线圈为使该端子连接到外部回路而在外壳上设置的端子。放电线圈的原理放电线圈是高压并联电容器装置的专用配套设备，与电容器组端子直接联接，当电容器从电网断开后，使其存储的电荷自行泄放，在规定时间内将电容器剩余电压降到规定值以下，是电容器装置确保设备自身和维修人员安全的主要技术措施之一。因此，放电线圈必须具备以下两方面的基本性能要求： 一是放电性能要求，即在配套电容器组容量范围内，满足电容器组的放电要求：放电起始至5 s内，将电容器的剩余电压自额定值下降到50 V以内。 二是正常分闸操作时，应能承受最大放电电流冲击和最大储存能
12、量的消耗。 放电线圈放电过程 正常运行时，放电线圈工作在交流电压下（并接于电容器组两端子间）呈一很高的励磁阻抗。电容器组被断开后，实质上为一衰减直流放电过程，其放电等值电路如图2，其中L为放电线圈的铁芯电感，在直流电压的作用下，铁芯很快饱和，铁芯电感迅速下降，电容器储能在R上消耗吸收。当电压衰减到较低时，由于放电电流亦随之减少，此时铁芯的饱和程度会减轻，其电感L开始回升。R为放电线圈的功耗等值电阻，主要是线圈的直流电阻，而放电线圈的直流电阻一般较大，如10 kV级产品多在2 k左右，35kV级为34 k。由于铁芯电感L在放电过程中是非线性的，可有几百到上千倍变化幅度。因此，在正常配套情况下，放
13、电过程通常是一非周期的衰减过程，对于某些厂的产品，在放电后期，有可能出现振荡过程。当配套电容器组容量很小时，或是放电起始电压足够低时，放电过程也许出现衰减的振荡过程。 隔离开关隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路一般在断路器前后二面各安装一组隔离开关，目的均是要将断路器与电源隔离，形成明显断开点；因为原来的断路器采用的是油断路器，油断路器需要经常检修，故二侧就要有明显
14、断开点，以利于检修；一般情况下，出线柜是从上面母线通过开关柜向下供电，在断路器前面需要一组隔离开关是要与电源隔离，但有时，断路器的后面也有来电的可能，如通过其它环路的反送，电容器等装置的反送，故断路器的后面也需要一组隔离开关二 自动补偿设备适用范围适用于6kV、10kV、35kV等工频输配电系统中用户感性负荷不稳定的场所，用于提高功率因数，调整电网电压，降低线路损耗，充分发挥设备效率、改善供电质量分类成套自动补偿装置分为两种，VQC调压调容型和调容型两种。VQC电压无功综合控制装置除了具有调容的功能外，还能根据电网的参数控制有载调压变压器自动调压和无功补偿电容器组或电抗器的自动投切。使变压器和
15、电容器工作在最佳状况，确保电压合格率达到规定的要求，有效减少无功损耗并保持系统功率因数在较高范围内。设备构件TBBZ高压自动补偿成套装置主要有高压并联电容器、熔断器、电抗器、放电线圈、真空投切开关（断路器或真空接触器）、自动投切控制器及保护、二次辅助元件、柜体等组成，采用集成一体化成套技术，组合设计合理，方便用户使用、观察、巡视、检修。主要技术参数额定电压：6kV、10kV、35kV额定频率：50Hz补偿容量：根据变压器参数或现场运行参数计算结构形式：户内柜式、户外箱式安装控制信号：无功功率电容器接线形式：单星或双星接线投切方式：自动、手动可选使用环境环境温度：25+55海拔高度：不超过1000米（对于安装运行地点的海拔高度超过1000米时装置，在订货时应特别加以说明）；其它：安装运行地点应无剧烈的机械振动、无有害气体和蒸汽、无导电性或爆炸性尘
