解决无功补偿装置投切电容器组过电压问题装置
10KV投切并联电容器组的过电压分析与抑制
１ 概 述
投切并联无功补偿装置时产生的过 电压主 要有两种 ；一种是合 闸时产生的过 电压 ；另一种是切除时 ，由于开关发生重燃产生 的过 电压 。第二种过 电压对并联无功补偿装置的危害更为严重 。操作过 电压成为 电容器运行中的一个危险因素 ，对并联 电容器组操作过 电 压的抑制，是并联电容 器组运 行的一个重要课题 。 本文 以某‘ ｌ Ｏ ｋ Ｖ系统真空开关投切并联 电容器 组为例， 对 可能产 生的操作过 电压进行分析研究 。 ‘ 对投切并联 电容器组产生 的操作过 电压利用阻尼装 置进行 限制，对 阻尼 限流器 的参数进行 了选取 。 ２ 阻尼装置及其参数选取 如 图１ 所示， 用 于并联 电容器的过 电压 阻尼 装置 由火花 间 隙Ｇ 与阻尼 电阻Ｒ串联组成，该装置并联在并联 电容器Ｃ 的串联 电抗器 Ｌ两端 。
图５不同阻尼电阻对 电容器支路 电流 的影响
ｆ ／ 赢
似
电磁暂态程序 的合闸过 电压和分 闸重燃 过 电压仿真结 果显示， 在阻尼电阻等于Ｒ ０ 的１ ／ ２ 时， 电抗器支路 电压、 电容器支路 电压 、母 线电压 、中性点 电压等最小 ：随着阻尼 电阻增加， 电容器 电流 、阻 尼电阻 电流变小，电流有一最小值，达到最小值后，随着阻尼 电阻 增加， 电容器 电流、阻尼 电阻 电流又增大 。可见，对于具体 的并联 电容器组， 阻尼电阻的选取需要具体分析，综合 考虑 限制过 电压 、 过 电流 以及阻尼电阻在暂态过程 中吸收的能量来加 以选择 。
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计2020-05-20 新用户796...修改一、电力系统的无功功率平衡1.1、无功功率电网中的电力负荷如电动机、变压器等都是靠电磁能量的变换而工作的，大部分属于感性负荷，建立磁场时要吸收无功，磁场消失时要交出无功。
在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。
电力设备电磁能量的交换伴随着吸收和放出无功。
每交换一次，无功都要在整个电力系统中传输，这不仅要造成很多电能损失，而且往往在无功来回转换中会引起电压变化，因此设计时，应注意保持无功功率平衡。
变电站装设并联电容器是改善电压质量和降低电能损耗的有效措施。
在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性负载所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗。
1.2、功率因数电网中的电气设备如电动机、变压器属于既有电阻又有电感的电感性负载，电感性负载的电压与电流的相量间存在相位差，相位角的余弦值即为功率因数cosφ，它是有功功率与视在功率的比值，即cosφ=P/S。
1.3、无功功率补偿的目的电网中的无功功率负荷主要有异步电动机、变压器，还有一部分输电线路。
而无功电源主要有发电机、静电电容器、同步调相机、静止补偿器。
无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。
合理配置无功功率补偿容量，以改变电力网无功潮流分布，可以减少网络中的有功功率损耗和电压损耗，从而改善用户端的电压质量。
在做电网网架规划时，根据各水平年各负荷点的有功负荷量及可靠性要求确定了变电容量的分配、线路回路数及导线截面和接线方式等等。
但是，这样还不能保证各用户端的电压达到国家和地区规定的要求。
因为做电网网架规划时是以最大负荷为依据，而实际运行时，负荷是变化的，功率因数也是变化的，通过线路的有功、无功功率都与规划计算时大不相同，因此，导致某些负荷点的电压“越限”(过高或过低)。
TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介
TCR+FC型SVC静止动态无功补偿装置简介随着国民经济的发展和现代化技术的进步，电力网负荷急剧增大，对电网无功功率的要求与日俱增。
特别是如轧机、电弧炉等冲击、非线性负荷的不断增加，加上电力电子技术的普遍应用，使得电力网发生了电压波形畸变、电压波动闪变和三相不平衡等，产生了电能质量降低、网络损耗增加等不良影响。
因此解决好电网的无功功率因数补偿和谐波滤波问题，对于提高电能质量、安全运行、降低损耗、节能、充分利用电气设备的出力等具有重要的意义。
1、谐波的危害：1.电能的生产，传输和利用效率降低，电器设备过热，产生附加的振动和噪声2.绝缘老化，寿命缩短3.设备故障，引起电力系统局部发生串联谐振或者并联谐振4.谐波发生放大，造成电容器过热，膨胀甚至产生破裂5.继电保护和自动化控制装置误动作，使电能计量失准，造成混乱6.对通信和电子设备产生干扰。
2、简介90年代以来，随着高压晶闸阀的制造技术日趋成熟，绝大部分用户采用TCR+FC型SVC这种动态无功补偿及滤波装置来改善电网电能的质量。
晶闸管控制电抗器型静止动态无功补偿装置是一种可以自动调节的无功功率补偿装置。
它具有3个主要功能：抑制电压波动，改善功率因数，吸收电网谐波。
TCR+FC型SVC全称如下：图1：TCR+FC型SVC主回路接线图无源单调谐滤器FC以其结构简单、成本低、运行维护方便等特点被广泛应用于负荷冲击不大的有污染的供电系统中，具有吸收电网谐波和补偿无功功率两个功能。
安装于母线或者设备侧，设备组合方便，性能稳定。
TCR（Thyristor Controlled Reactor）是晶闸管投切电抗器型静止无功补偿装置。
由于单独的TCR只能吸收感性的无功功率，因此往往与并联电容器配合使用。
并联电容器后，使得总的无功功率为TCR与并联电容器无功功率抵消后的净无功功率。
3、TCR型补偿装置工作原理TCR型动补装置的补偿原理见图2所示。
图中Q C为电容器功率，Q L为负载感性无功功率，Q LS为补偿器所提供的感性无功功率。
tbbw无功补偿装置产品的常见故障和解决办法
TBBW无功补偿装置产品的常见故障和解决办法2.1故障维修步骤（1）首先检查设备外观是否有磨损或明显损坏现象，各部位螺丝是否有松动，有松动的必须进行旋紧，各控制保险是否齐全，以及控制器、端子排接线、指示灯、接触器等二次线部分是否有接线松动现象。
（2）送总电源，合电容柜内主开关，转动电压转换开关，检查三相电压是否正常；（3）将柜内各回路小型断路器开关断开，操作控制器手动投切，检查控制线路是否正常工作；（4）按控制器说明书对控制器各参数进行调整，这里主要指电流互感器变比的设定；（5）确认各参数设置完成后再将柜内各回路的小型断路器开关打开，将控制器返回到自动工作状态下，使电容器正常运行，检查其投入后表盘上三相电流显示电流是否平衡。
（6）设备运行一段时间，观察系统功率因数是否达到要求。
以上所有步骤都必须保证自身安全的情况下进行操作，切忌未停电对装置进行内部元件操作和连接线。
另外可以参考上述故障分析排除故障，如不能排除故障的应该与专业人员进行咨询。
停电后要让电容器放电彻底后方可对进行触摸。
放电时间一般需要三到五分钟。
2.2常见故障和解决办法这里提到的常见故障除了我们公司生产的无功补偿装置外，还包括用户采用我们公司生产的补偿器和电容器所制造产品在作用中遇到的常见问题，这里一并综合起来为大家解释。
2.2.1补偿装置安装后，能手动工作，控制器有显示，但自动运行时不能自动投切电容器组。
补偿装置在自动投切的时候必须要满足几个条件：（1）当前电网的功率因数必须低于无功补偿控制器所设置的功率因数门限，同时功率因数应处于滞后状态，如果控制器上面显示的功率因数值与实际值相近，而显示为超前状态，应该是电流取样的信号接反，只要将两条电流取样信号线对换一下就可以正常显示了，这种情况多发生在安装调试阶段或者更换控制器产品后也会出现这种现象；（2）当前电网电压值低于控制器设置的过电压门限，我们控制器在出厂过压设置为430V。
控制器显示为当前电网电压值，而不是功率因数。
电容器组投切过电压
• 分闸两相重燃
• 断路器分闸两相重燃分为两相非同时重燃和两相同时重燃两种情况。由于 单相重燃时回路的振荡频率很高,中性点电压在很短的时间内上升,使其他 两相的断路器断口间恢复电压迅速上升,导致另一相随后重燃,这种情况是 两相非同时重燃。由前分析可知,A相重燃后C相恢复电压可达 (1.0+5.87)=6.87,假设C相在断口恢复电压最大时重燃,一方面主要时A、C 相电源通过串联电抗对 C充电,使A、C相电容上的电压增大,另一方面A、C 相电源通过串联电感和C对中性点电容充电,使中性点上的电压出现振荡。 用类似的方法分析可得,A相电容上的电压为-2.87,C相电容上的电压为2.5, 中性点电位和相对地电压最大值基本等同于C相重燃前的状态;
并联电容器组操作过电压分析
• 在电力系统中,电压和频率是衡量电能质量的两个最基本、最重要的指标。确 保电力系统的正常运行,供电电压和频率必须稳定在一定的范围内。 • 电压控制的重要方法之一是对电力系统的无功功率进行控制,即对系统进行无 功补偿。进行无功补偿的方法很多,主要有:同步发电机补偿、同步电动机补 偿、同步调相机补偿、并联电容器组补偿及用静止无功补偿装置进行无功补 偿等。 • 目前国内用得较普遍的是并联补偿电容器,它可根据需要由若干电容器串、并 联组成,容量可大可小,即可以集中使用、又可以分散使用,且可分相补偿,可 随时分组投切,具有运行灵活,有功损耗小,维护方便,投资少等优点,因此,并 联补偿电容器组作为一种无功电源被广泛应用于电网的无功补偿,以提高电压 质量和功率因数,减小电能损耗。
• 并联电容器组分闸过电压主要是指分闸重燃过电压,包括单相重燃和多 相重燃过电压。重燃过电压是由于切除电容器组时因开关的重燃而引起 的,当开关断开电流熄灭后,电容器组上的残存电荷在短时间内无法释放, 电容器组上将残留直流电压,假如开关弧隙绝缘恢复的速度低于恢复电 压增长的速度,一旦真空开关的电气恢复强度不能承受加于其上的暂态 恢复电压,将发生重击穿,引起电磁振荡,产生重燃过电压。真空断路器 投切电容器组产生过电压,所有成因都归结为电流过零后一段时间内(几 ms至几s),弧隙动态介质恢复强度低于恢复电压而导致电流重现。
真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决
真空断路器投切电容器组产生过电压问题的分析与解决宁夏英力特化工股份有限公司树脂分公司110kV变电所有两台63000kV A的三圈主变，并列运行，35kV侧及6kV侧采用分段运行方式。
无功补偿装置接在6kV母线上，每段母线上个两组，每组容量4800kVar。
在投运过程中发生过三次严重过电压事故，每次都造成多只电容器击穿及单只电容器熔丝发生群爆。
第一次事故是在2008年8月大修后投运2#电容器组时，发生单相过电压。
第二次事故发生在2009年2月临时检修完成后，投运3#电容器组时发生过电压。
第三次是2011年3月31。
两次都为三相相间过电压。
在第二次事故发生后采取了在每组电容器组电抗器两端加装过电压吸收装置的措施，希望能抑制、吸收操作过程中产生的过电压。
经过两年的运行，虽然该装置起到了一定的作用，在这两年中的投运未发生故障。
但在2011年3月31投运时又出现过电压的现象，说明该装置并不能从根本上解决真空开关投切电容器产生过电压的问题。
因我公司110kV变电所投切电容器组的断路器为真空断路器，真空断路器虽然一般情况下能满足频繁投切电容器组的需要，但因其在合闸过程中可能出现断口预击穿、合闸弹跳、合闸不同期等问题，在分闸过程中可能会出现单相、亮相重燃、截流等问题，这些问题都会产生严重的过电压，故存在很大的安全隐患。
而我变电所所采用的金属氧化物避雷器不能完全有效地吸收真空断路器因上述原因产生的操作过电压，所以只有采取更加有效的措施，从根本上消除操作过电压，才能保证电容器组的投切安全。
在电力系统中，电容器组进行控制最早采用的是少油断路器，然而少油断路器对频繁操作的投切电容器组来说并不能完全满足其使用要求。
近年来真空断路器以其使用寿命长，可频繁开断、无油、少维护等优点，在电力系统中得到了广泛的应用，因此电力系统也希望用真空断路器来取代少油断路器投切电容器组。
而近年来随着真空开关在中压领域占领了绝对优势的市场份额，使这一需求显得更加突出和紧迫。
TSC高压动态无功功率补偿装置
TSC高压动态无功功率补偿装置TK牌高压TSC是一种动态跟踪的新型电容补偿装置,产品采用全数字智能控制系统,国外进口的高电压、大功率晶闸管串连组成高压交流无触点开关,实现电容器组的快速投切，响应时间小于20ms。
产品借鉴国外先进技术，解决了传统补偿装置控制开关易受冲击、使用寿命短、相应速度慢等缺点，设备运行安全可靠，效果好，各项性能指标达到国内先进水平。
高压TSC动态无功功率补偿装置广泛应用于高压交直流输变电系统和冶金、煤炭、港口门机、电气化铁路、重型机械制造等工业、交通冲击性负荷配电网中。
其主要作用就是对冲击性负荷、时变负荷能够实时监测、动态补偿，实现功率因数补偿至0.9以上，稳定系统电压，减少供电系统的网络损耗，提高电能质量等显著特点，可以给用户带来巨大的经济效益和社会效益。
高压TSC的应用领域随着现代电力电子设备和非线性负荷的大量应用,使电网供电质量受到严重影响,尤其是各种电力电子开关器件的大量应用和负载的频繁波动是最主要的干扰源,对电网的稳定造成一系列不良影响:★功率因数低，增加电网损耗，加大生产成本，降低生产效率；★产生的无功冲击引起电网电压降低，电压波动及闪变，严重时导致传动装置及保护装置无法正常工作甚至停产；★导致电网三相不平衡，产生负序电流使电机转子发生振动。
★电容器组谐振及谐波电流放大，使电容过负荷或过电压，甚至烧毁；★增加变压器损耗，引起变压器发热；★导致电力设备发热，电机力矩不稳甚至损坏；★加速电力设备绝缘老化，易击穿；针对以上电网污染，应用我公司生产的高压TSC动态无功功率补偿装置实现了电容投切无过渡、无涌流抑制高次谐波，稳定系统电压。
高压TSC装置应用领域如下：1、远距离电力输送电力系统目前正在趋向于大功率电网,长距离输电,高能量消耗,迫使输配电系统不得不更加有效。
高压TSC可以明显提高电力系统输配电性能,即在不同的电网条件下,为保持一个平衡的电压时,可以在电网的一处和多处适当的位置安装高压TSC,以达到以下的目的：★稳定系统电压★减少传输损耗★增加电网输电能力，使现有电网发挥最大效率★提高瞬变稳态极限2、轧机轧机的无功冲击负荷会对电网造成以下影响：★使功率因数下降★引起电压波动及电压降，严重时使电气设备不能正常工作，降低生产效率★负载的传动装置中会产生有害高次谐波，主要以5、7、11、13次为代表的奇次谐波及旁频,会使电网电压严重畸变高压TSC阀组和高压FC滤波器或抑制谐波型电容装置两者相互结合，可以减少钢厂轧机等负荷对供电系统的电压波动，滤除或抑制轧机产生的谐波，提高系统的功率因数。
无功补偿装置应用中存在的问题及解决方法
２ 存 在 的 问题
１ 电源安 装 接 线 不 规 范 ：新 购 置 的 无 功 补 ） 偿装 置柜 ，由于 生产 厂 家 的不 同 ，安 装 电源 线 的
接线方法上也有所不 同，主要是与厂家在无功补 偿装置柜上 配 置 的无 功 功率 自动补 偿 控 制 器 Ｊ Ｇ Ｋ 系列的取样检测信号电源有关 ，有的控制器取样 是 取 同相 电流和 电压值 ，而有 的 则是 电流 取 相 电 流 ，电压 取 的 是 线 电压 。 电源 线 的截 面 积 过 小 ， 导线的两端未通过压接处理 ，致使控制器在运行 中控制信号不够稳定而使接触器得不很好的控制。 ２ ）取样检测信号 Ａ的变 比选择不 当：取样 ｒ 到控制器用 的 Ｔ Ａ变 比，有的选择过大 ，在负荷 电流过小时使得控制器 的取样二次 电流过小而处 于 “ 欠流”指示状态 ，致使补偿装置发挥不 出补 偿功能；有的选择过小 ，使得流过控制器的取样 二次电流过大并且超过控制器取样信号的额定 电 流值 ５ Ａ，控制 器长 时间通 过此 电流 ，其 塑 料接 线 端子 和元 件将会烧 坏 ，同样 不能正 常工作 。 ３ ）电容器 的额定 电压偏低 ：电 网电压 特别 是配电变压器的首端 ，电源电压均为 ４ ｏ ０Ｖ，有的 甚 至达到 了 ４Ｏ ２Ｖ。低压 无功补装 置 均安装 在 配 电 变压器低压母线侧 ，始终处于电源 的前端 ，电容 器将长期在高于其额定 电压的状态下运行 ，可能
１ 前 言
近几年来 ，由于对节 能降耗 的重视 ，不少用 户都按电力部 门要求配 置了低压无 功补偿装置。 但 有些 补偿 装 置从 ２０ ０ ｏ年 农 网改 造 至 今 均 未 投 运 ，已投运 的在 使 用 中也存 在许 多 问题 。再 加 上 农 村 电网供 电线 路 供 电半 径 大 ，造 成供 电线 损 大 和电压质量低 。以下 总 结 无功 补 偿 装 置维 护 管理 中普 遍存在 的共性 问题并 提 出解 决 的方 案 。
高压电容器补偿装置存在问题及改进策略
高压电容器补偿装置存在问题及改进策略摘要：近年来随着国民经济的持续增长，社会总体用电需求在飞速增长，我国电网规模也随之迅速扩大。
配电网依靠投切电力电容器调节无功，降低损耗同时提高电能质量。
频繁投切产生冲击涌流和谐振过电压，会引起电容器过压、过流、过热和严重放电等现象，据统计并联电容器组内部元件损坏、熔丝熔断故障时有发生。
本文主要对高压电容器补偿装置存在问题及改进策略进行论述。
关键词：高压电容器；补偿装置；存在问题；改进策略引言在现代化工业建设过程中，交流电动机运行过程中的耗电量占据了工业生产总用电量的80%左右，大量电动机投入使用，必然会消耗大量感性无功，而并联电容器补偿装置的使用则能够将可调节的容性无功提供给电网，以此来起到提升电压、降低损耗的作用，因此，并联电容器补偿装置在诸多工厂中得到了广泛使用。
但是这一装置在应用时，仍存在诸多问题急需解决。
1高压电容器补偿装置存在问题1.1高压并联电容器故障熔断保护最为显著的特点是借助熔断器反应时限这一特性来进行快速熔断，以此来及时隔离故障电容器，控制事故发展，为其他无故障电容器的正常运行提供保障。
继电保护与之相比动作时限更长。
因此，当前高压并联电容器故障保护中应用的保护方式以熔断保护为主，继电保护为后备措施。
当前这一保护形式得到了十分广泛的应用，但是也有人对此提出不同意见。
例如，有人提出当前熔断器的性能尚不能作为电容器的主保护，可能出现拒动或误动等问题，所以对高压并联电容器的保护效果并不理想。
因此主张取消熔断器，将继电器保护作为高压并联电容器的主保护措施。
因为继电器保护较于熔断器保护来说，出现误动以及拒动等问题的概率更小，能够达到良好的保护效果，避免出现容器外壳爆裂等严重问题。
1.2电源电压波形畸变造成电容器过流在电力系统中，由于大功率可控硅整流器、变频器、逆变器、开关电源及晶闸管系统等电力电子设备的广泛应用，电解工艺变压器铁芯的饱和等，都会使电源电压的波形发生畸变。
电动汽车充电站无功补偿分析及改进
电动汽车充电站无功补偿分析及改进摘要:如今电动汽车作为新型绿色能源逐渐领先脱颖而出，并具备了新时代最环保、最绿色的发展前景和方向，是国家政策性扶持在一定的场所和地点配套新建电动汽车充电站、专供电动汽车如同加油站一样充电使用的新兴项目。
目前在云南能投的主导下，昆明地区正大力建设充电站配套设施。
然而，绝大部分建成的充电站配套设施，因电动汽车尚未广泛使用，基本都处在轻载或空载的状态，给供电企业的电能计量正确性和客户端功率因数的提高及无功补偿方式带来了新的问题。
现就围绕电动汽车充电站在轻载和空载时功率因数极低的无功补偿问题展开分析和探讨，并提出相应的解决措施。
关键词：电动汽车，充电站及充电桩，电能计量，无功补偿1充电站轻载或空载时暴露出的问题及分析电力设备的设计安装都有电力技术规范和相关要求，按照电能计量装置技术规程和南方电网计量装置典型设计规范，10kV供电客户计量装置设计安装优先都是采用V/V型计量方式。
2019年在开展两起电动汽车充电站计量装置安装过程中，投运后处于轻载或空载时，从智能电能表面板显示分析判断出电能表或电流互感器A相或C相极性接反的情况，经过检查确定电能表和互感器极性接线完全正确。
现场记录如下表：从表格上分析可知客户端功率因数极低，COSΦ仅为0.305，功率因数、电流、有功功率和无功功率A相或C相同为反向，并且无功功率反向较大。
现场反复的多次采取手动或自动投切传统补偿装置电容器组都无法得到良好的改善，这就给普偏在客户端一般采用设计安装传统补偿装置电容器组进行无功补偿带来了补偿不足或无效果的新问题。
数据分析还说明了（1）记录的总功率发生了扣减抵消，记录的使用功率不是真实的使用功率；（2）记录发生的反向无功数据大于正向无功数据或可能会两相都出现反向无功，发生了无功功率过补偿问题，客户端负载呈现容性负载；（3）客户功率因数极低并且投切补偿装置电容器组及容量无法改善呈现纯电容性负载状态。
这也就能初步的说明了电动汽车充电站的充电桩是属于电容性负载设备，感性负载极少。
电容自动过零投切
电容自动过零投切
电容自动过零投切是一种电力电子技术，主要用于无功补偿和谐波治理，以提高电力系统的效率和稳定性。
在电力系统中，无功功率的存在会导致电压波动、功率因数下降等问题，而电容自动过零投切技术则能够有效地解决这些问题。
电容自动过零投切的基本原理是在电压过零点时投入或切除电容器，以实现对无功功率的快速补偿。
由于电容器在投入或切除时不会产生暂态过电压或涌流，因此这种技术具有快速、平稳、无冲击等优点。
在实际应用中，电容自动过零投切技术需要配合相应的控制器和电容器组来实现。
控制器通过对电力系统中的电压、电流等参数进行实时监测和分析，计算出需要投入或切除的电容器数量，并发出相应的控制信号。
电容器组则根据控制信号自动进行投入或切除操作，从而实现对无功功率的快速补偿。
电容自动过零投切技术的应用范围非常广泛，包括工业、商业、居民用电等领域。
在工业生产中，电容自动过零投切技术可以提高设备的功率因数，减少能源浪费，提高生产效率；在商业和居民用电中，该技术则可以减少电压波动和谐波干扰，提高电力质量和稳定性。
总之，电容自动过零投切技术是一种重要的电力电子技术，在无功补偿和谐波治理方面发挥着重要作用。
随着电力系统的不断发展和智能化水平的提高，电容自动过零投切技术的应用也将越来越广泛。
智能型低压电力电容器使用说明书
6. 无功补偿取样电流： ≤ 5A 7. 投入门限： 8. 切除门限： 9. 过流保护： 10.过压保护： 11.欠压保护： 12.过温保护： 13.电容器容量衰减： 14.开关寿命： 15.额定容量： 为补偿系统内最小一步容量 大于目标功率因数 COSφ 大于额定电流 1.2 倍，10s 后动作 大于过压设定值，5s 后动作，电压回差 8~10V 低于额定电压 80%动作 高于 70℃±4 动作，低于 60℃±4 恢复 ≤ 1%/年 30 万次 三相共补 ≤（25+25）kvar 单相分补 ≤ 3×7kvar 16.功耗： 17.安装尺寸： 18.执行标准： ≤ 4W 34×358（mm）
1 2 3 4 5 6 7
ZFFJ-0.45-(3+3) ZFFJ-0.45-(4+4) ZFFJ-0.45-(5+5) ZFFJ-0.45-(6+6) ZFFJ-0.45-(7.5+7.5) ZFFJ-0.45-(8+8) ZFFJ-0.45-(10+10)
2
ZFFJ 系列智能型低压电力电容器
型号说明 三、 三、型号说明 1. 三相 Z FFJ –0.4 5- ( □ + □ )
表示第二台电容器容量（kvar） 表示第一台电容器容量（kvar） 额定工作电压（kV） 电容器材料：金属化膜 复合过零投切型 综合无功控制型 智能型低压电力电容器
注：共补电容器容量，由两台三相电容器组成。
快速投切电容电抗器暂态无功补偿的应用
Power Electronics •电力电子Electronic Technology & Software Engineering 电子技术与软件工程• 211【关键词】受端电网 暂态无功补偿 快速投切电容电抗器随着直流输电工程在电力系统中的比重不断上升，交流受端电网发生故障时产生的电压跌落导致的换流阀换相失败甚至直流输电线路闭锁日益成为电网安全稳定运行的重大隐患。
为进一步提高受端电网动态无功支撑能力，提高电网电压稳定性，需要在系统发生故障时进行暂态无功补偿。
本文中的快速投切电容电抗器自动装置是一种新型的暂态无功补偿方案，这种方法可以利用站内既有电容器、电抗器，实现毫秒级的无功补偿响应，从而在交流系统发生故障时根据软件逻辑策略快速响应出口投切电容器、电抗器，实现暂态无功补偿，提高电网电压稳定性。
1 工程背景随着一系列国家西电东送重点工程的相继投产，南方电网广东珠三角地区电网已成为典型的多回直流集中馈入重负荷受端电网，直流输电输送容量约占最大负荷比例的39%。
为提高电力系统电压稳定性，在交流系统发生故障时能快速发出无功支撑电压，提高直流输电系统的可靠性，进行暂态无功补偿对保障电网安全运行、提高供电可靠性有着重要的现实意义。
传统的在直流换流站接入交流电网站点加装STATCOM 等装置的就近补偿方法补偿效果好，但存在设备投资大、补偿容量小的缺点。
220kV 某变电站地处珠三角西北地区，距多个超高压直流输电馈入点电气距离较近，站内有三台主变，各带三段10kV 母线，每条10kV快速投切电容电抗器暂态无功补偿的应用文/刘雍母线装设4台8000kvar 容量电容器，考虑该站综合条件，利用站内既有无功备用容量，节省投资，决定在该站加装快速投切电容器装置。
2 快速投切电容电抗器装置硬件原理快速投切电容电抗器装置（PCS998S ）为由微机实现的集中式网络智能保护装置，主要用于220kV 及以下电压等级变电站，实现站内和站间的保护和控制功能，实现对动态无功的综合调用，在系统故障时起到一定的电压支撑作用。
无功补偿及补偿装置
无功补偿及补偿装置1.1 引言无功电源和有功电源一样是保证电力系统电能质量和安全供电不可缺少的。
据统计，电力系统用户所消耗的无功功率大约是他们所消耗的有功功率的50-100%。
另外，电力系统中的无功功率损耗也很大，在变压器内和输电线路上所消耗掉的总无功功率可达到用户消耗的总无功功率的75%和25%。
因此，需要由系统中各类无功电源供给的无功功率为总有功功率的1-2倍。
由无功功率的静态特性可知，无功功率与电压的关系较有功功率与电压的关系更为密切，从根本上来说，要维持整个系统的电压水平就必须有足够的无功电源。
无功电源不足会使系统电压降低，发送变电设备达不到正常出力，电网电能损失增大，故需要无功补偿。
电力系统中的无功电源和有功电源负荷都在各级电压电网中的变电站和用户逐级补偿，就地平衡，我国现行规程规定，以35kV 及以上电压等级直接供电的供电负荷，功率因数不得低于0.90.1.2 补偿装置的确定（一）串联电容器补偿装置：在长距离超高压输电线路中，电容器组串入输电线路，利用电容器的容抗抵消输电线的一部分感抗，可以缩短输电线的电气距离，提高静稳定和动稳定度。
但对负荷功率因数高或导线截面积小的线路，串联补偿的调压效果就很小。
故串联电容器调压一般用在供电电压为35kV 或10kV ，负荷波动大而频繁，功率因数又很低的配电线路上。
（二）并联电容器补偿装置：并联电容器时无功负荷的主要电源之一。
它具有投资省，装设地点不受自然条件限制，运行简单可靠等优点，故一般首先考虑装设并联电容器。
由于它没有旋转部件，维护也较方便，为了在运行中调节电容器的功率，可将电容器连接成若干组，根据负荷的变化，分组投入或切除。
根据本站的情况，选择并联电容器补偿装置。
1.3 补偿装置容量的计算由于本站负荷的功率因数都比较高，符合规程的要求，故只考虑主变压器所需的无功功率。
K3S K2S K1S U U U N 2N 2N 2⨯+⨯+⨯=低中高S S S Q= 630002/63000 × 10% + 630002/63000 × 0 + 630002/63000 × 24% = 15120 kVA两台变压器所需的总无功功率为30240kVA 。
无功
电 缆
接地
开 关 母 线 我局规定 不操作 过 零 开 关 调 容 开 关
电 抗 器
电 容 器
SVQC
S V Q C
同 步
电
无
压
功
控
制
SVQC SVQC
SVQC与电容器的共同点 SVQC与电容器的共同点
SVQC与电容器的区别 SVQC与电容器的区别
SVQC 的结构
一次开关
一次开关
SVQC 的结构
SVQC 的特点
1பைடு நூலகம்电容器组过零投切技术
即在每相断口电压差等于零 时合闸，每相断口通过电流 过零时分闸的一种断路器。
SVQC 的特点
2、无载同步调容、调抗开关
无载同步调容、调抗技术： 采用多动触头、同步运动、 多端输出的无载调容、调抗 开关，在不增加电容器间隔 的情况下，增加电容器分组， 实现多级灵活无功补偿控制, 提高了无功补偿的精度。
SVQC 的特点
3、自动调容、调压功能
自动调容、调压功能：装置按无 功限值和电压限值构成多区域控 制图（扩展九域图），根据系统 实际运行参数，判断所处控制区 域位置，生成调容、调压控制策 略。实现变压器有载调压自动控 制，电容器分组按需投切的功能。
解决了目前无功补偿装置存在的电容器不能分 组过零投切，可靠性低，优化性能差，运行不 经济等问题；消除了由于合闸涌流、操作过电 压对系统及电容器等设备造成的危害；同时可 以改善电网的电压质量，提高变压器带负载能 力，使变压器在最佳状态下运行，达到降损节 能及实现变电站综合自动化的目的，是变电站 无功补偿与电压优化控制的理想更新换代产品。
扩展九域图
无功：正常 电压：高 电容：不动 主变：降档 无功：正常 电压：低 电容：不动 主变：增档 无功：缺 电压：高 电容：投 主变：降档 无功：正常 电压：正常 电容：不动 主变：不动 无功：缺 电压：低 电容：投 主变：增档 无功：缺 电压：正常 电容：投 主变：不动 无功：高 电压：低 电容：切容 主变：增档 无功：高 电压：高 电容：切容 主变：降档 无功：高 电压：正常 电容：切容 主变： 不动
配电网无功补偿存在的问题及解决方法
配电网无功补偿存在的问题及解决方法摘要：无功补偿是电网改造建设的重要组成部分。
因为它使系统无功平衡，改善提高供电质量、降低网络损耗、从而被广泛应用于各电压等级电网中，本文将对配电网无功补偿存在的问题及解决方法进行讨论，旨在为城市配电网中无功补偿的有效运用提供理论依据。
关键词：配电网；无功补偿；存在问题；措施1 配电网的无功补偿1.1 配电网无功补偿装置电力电容器是配电网的主要无功电源，目前，并联电容器是使用最为广泛的一种补偿装置，无功补偿出现了一些新的技术运用，比如，建立在智能控制策略基础上的晶闸管投切电容器补偿装置、综合潮流控制器、静止无功发生器、电力有源滤波器以及晶闸管控制电抗器静止无功补偿装置等。
1.2 配电网无功补偿的方式配电网无功补偿的方式主要有以下几种：1.2.1 集中补偿方式大部分具有一定发展规模的企业会在变电站的低压侧母线、总进线以及主馈线上安装并联电力电容装置，主要是进行无功集中补偿。
集中补偿方式能够对电压实施集中调整控制，同时也使供电部门满足了用户提出的对功率因数进行规定的要求。
单纯的集中补偿方式，虽然会导致上一级线路中没有无功电流经过，但是不会对下一级无功电流产生任何影响。
1.2.2 分散补偿方式分散补偿方式也称为分组补偿方式，该方式主要是根据每位用户的各个负荷中心，将补偿装置细分成几组，并将其安装在功率因数相对比较低的配电所高压、村镇终端变、车间配电室、低压母线或者变电所分路出线上。
分散补偿方式的装置更加接近负荷末端，有助于降低电能损耗。
1.2.3 个别补偿方式个别补偿方式也称为就地补偿方式。
该方式主要是根据个别用电设备对无功功率的实际需求量，将电容器组和用电设备并联起来。
电容器可以与用电设备共同使用一套断路器，或者电容器独立使用一套电容器，利用控制装置。
用电设备以及保护装置的同时投切，因此，个别补偿方式也称为随机补偿方式。
该补偿方式能够最大幅度地降低符合端电能的损耗，不仅有助于提高线路的功率因数，同时也极大地提高了用电设备的电压质量；第四，混合补偿方式。
自动投切无功补偿装置的运行维护及常见故障处理方法
工 业 技 术
自动投切无功补偿装置 的运行维护及常见 故障处理 方法
于 东 亚 刘 稳
（ １ 、 无锡赛 晶电力电容器有限公司 ， 江苏 无锡 ２ １ ４ ０ ０ ０ ２ 、 无锡市龙军电力 电器设备 有限公司 ， 江苏 无锡 ２ １ ４ ０ ０ ０ ）
摘 要： 主要 介 绍 了 自 动 投 切 无 功补 偿 装 置 的特 点 ， 讨 论 了电容 器运 行 维 护 中的安 全 注 意 事 项， 介 绍 了 电容 器 在 运行 中 常见 故 障
以及 处 理 方 法 。
关 键词 ： 自动投 切 ； 无功 补 偿 ； 维护； 故 障 各种 电子设备 的应 用 ， 使 电网污染 越来越 严 重， 电能质量问题越来越为人们重视。 无功补偿能够有效地维持系统的 电压水平， 提高系统的电压稳定性 ， 避免大量无功功率的远距离传输 ， 从而降低有功网损 ， 减少用电费用。 而 自动投切型无功补偿装置以操作 简单 ， 运行维护方便 ， 越来越受各企业的青睐。而在安装运行中出现的 各 种问题 ， 也 随之而来 。 ｌ自动投切无 功补偿 装置 的特点 １ ＿ １分组合 理 ， 不会 出线过补 或者欠补 现象 。 １ ． ２微 机控制器 自动采样控 制 ， 使用 电考 核满 足供 电要求 。 １ ． ３装 置具 有手动 和 自动调 节功能 ， 控 制调节方 便 。 １ ． ４装 置投切 电容 器采用 编码投切 ， 容 量选择精 准 。 １ ． ５装 置投切 电容器方式 有一下五 种 ： 按母 线 电压 高低投 切 ；按 无功功 率投切 ；按 功率 因数大小 进行投 切； 按 时间进行投切 ； 按电压 时间进行投 切 。 １ ． ６具备可靠完善的保护功能 ： 具有低 电压、 过 电压保护 、 零序 、 开 口三角电压保护， 延时速断保护、 过流保护功能。 １ ． ７具备记录存储功能 ， 包括投切记录、 保护记录、 统计记录。 １ ． ８通过通讯 接 口， 具备 “ 四遥 ” 功能 ， 可实 现装置 无人值守 。 ２装置 运行维 护及注 意事 项 ２１定期进行 试验一 电容测试 和绝缘测试 电容器的电容值可以表征电容器元件的情况 ，因此要按时进行电
配电网三相不平衡负载的无功补偿技术分析
分析Technology AnalysisI G I T C W 技术112DIGITCW2020.08电力技术发展促进电网推广应用，电网相关功能不断增加、完善的同时，其也出现配电网非线性符负荷持续增加态势，导致电网三相负载不平衡状况出现，势必对电网电能质量造成严重影响[1]。
而采用电网无功补偿技术，则可有效改善此囧态，可改善三相不平衡状况，优化电网功率因数。
因此，下文就对配电网三相不平衡负载下的无功补偿技术进行详细分析，旨在为进一步提高电网经济效益，促进我国电力行业持续发展提供有力参考。
1 三相负荷平衡化理论概述当下配电网配电变压器大多都为三相变压器，变压器出口的三相负荷需保证对称。
但是在实际低压配电网中有大量的单相负荷，且受单相负荷不均匀分布及投入时间不同，将导致三相不平衡影响低压电网维护运行。
平衡三相系统总功率为恒定，且其不受时间影响。
不平衡的三相系统其总功率则处于平均值上下脉动。
故在将不平衡三相系统换为平衡三相系统时，变换设备应设置好可以暂时储存电磁能量的电感线圈及电容器元件。
对于不对称的三相系统，可在不同相间并联适当补偿导纳，确保不平衡的三相负荷编程平衡三相负荷，且并不会影响电源及负荷有功功率交换。
相间负荷不平衡的平衡化理论支持下，可导出一般不平衡三相负荷平衡原理：首先，将无中性线星型接线转为三角型接线方式，在转化之后以导纳模型处理好负荷及补偿器。
当下，配电网无功补偿技术已经经过长时间革新完善，现有无功补偿装置较多，如调相机、并联电容器、并联电抗器、SVG 等。
其中，调相机向电网输送无功功率，运行存在过励磁状态，短期也可能在欠励磁状态下运行。
调相机通过改变励磁电流，控制无功功率输出大小，其过负荷能力突出。
但是调相机也有自身缺点，励磁电流过大将会对设备运行造成严重损耗，且会导致成本投入大大增加。
并联电容器通过将电容器串、并联到电网内部，可有效改善电网网络结构，理论上采取并联电容器也可实现不同电压等级的无提供补偿，属于现代城市配电网常用无功补偿方式。
关于矿热炉无功补偿的几个问题和解决方案
关于矿热炉无功补偿的几个问题和解决方案矿热炉的供电系统主要是由电炉变压器及短网铜管组成，变压器及短网是一个在大电流状态下工作的系统，其最大电流可达数十万安培。
矿热炉的功率因数低，绝大多数的矿热炉的自然功率因数都在0.7~0.80 之间，三相电极形成的电弧需要从系统吸收大量的无功功率，因此会给电炉的运行带来如下问题。
1) 由于矿热炉长期工作在超载状态，大量无功功率流经电网，降低了电网的电压水平，造成供电系统电压的不稳定，不利于电网的经济运行。
2) 大量无功电流流经变压器和短网，大大降低了变压器的有功出力。
同时也增大了变压器的损耗，降低了变压器及短网输送有功功率的能力，导致单位电耗增加，产能下降。
3) 量无功电流流经变压器和短网，会使导体温升有较大幅度的增加，这一方面使导体的电抗增大而致损耗增加。
另一方面，温升还会加速短网的结垢、锈蚀，从而降低短网的使用寿命。
此外，温升还会加速变压器的绝缘老化，使变压器的寿命降低。
4) 矿热炉工作时，大量的无功电流流经布置长短不等的短网，会加剧三相功率的不平衡，功率的不平衡会导致电炉的功率中心与炉膛中心不重合，这会降低坩埚区的容量，使矿热炉达不到设计产量，电耗指标变坏。
从以上几点分析可以看出，对矿热炉进行无功补偿，从而提高功率因数、平衡三相功率，对矿热炉的降耗节能具有极其重要的意义。
常见矿热炉无功补偿方案的分析根据补偿装置和变压器的位置进行划分，目前较常见的补偿方式有高压侧补偿与低压侧补偿两种。
下面我们对这两种补偿方式做一具体分析，针对矿热炉而言，无功的产生主要是由电弧电流引起的。
如在电炉变压器的高压侧进行无功补偿，对改善高压侧的供电状况，提高功率因数是明显的。
但对于降低短网的无功损耗，提高变压器的出力，提高产能却没有任何帮助。
如在低压侧进行补偿，那么大量的无功功率将直接由补偿电容器提供，无功电流直接经低压补偿电容和电弧形成回路。
而不再经过补偿点前的短网、变压器及高压供电回路，在提高功率因数的同时，降低了变压器及短网的无功消耗，还可提高电炉变压器的有功功率输出，从而提高电炉的产能，提高产品的质量，降低单位电耗，降低原料的消耗等。
电容补偿柜常见故障和排除措施
电容补偿柜基本介绍新柜调试前应将所有电容器断开,并在不通电情况下测试主回路相间通断，和对“N”通断；手动投切检查一切正常后再将电容接上，无涌流投切器及动补调节器没接N线，会使其直接损坏及炸毁。
一.无功补偿电容柜用途TSC数字全自动动态无功功率补偿装置是一种具有国际先进水平、功能高度集成化的无功补偿设备。
它广泛应用于机械制造、冶金、矿山、铁道、轻工、化工、建材、油田、港口、高层建筑、城镇小区等低压配电网,对电力系统降损节能有重大的技术经济意义,为国家重点推荐的节约电能的高新技术项目。
二、无功补偿电容柜的作用功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。
所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。
合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。
反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。
所以功率因数是供电局非常在意的一个系数，用户如果没有达到理想的功率因数，相对地就是在消耗供电局的资源，所以这也是为什么功率因数是一个法规的限制。
目前就国内而言功率因数规定是必须介于电感性的0.9～1之间，低于0.9，或高于1.0都需要接受处罚。
三、投切方式分类:1. 延时投切方式延时投切方式即人们熟称的"静态"补偿方式。
这种投切依靠于传统的接触器的动作，当然用于投切电容的接触器专用的，它具有抑制电容的涌流作用，延时投切的目的在于防止接触器过于频繁的动作时，造成电容器损坏，更重要的是防备电容不停的投切导致供电系统振荡，这是很危险的。
当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞带后电压一个角度，当负荷呈容性时，如过量的补偿装置的控制器，这是时电网的电流超前于电压的一个角度，即功率因数超前或滞后是指电流与电压的相位关系。
通过补偿装置的控制器检测供电系统的物理量，来决定电容器的投切量，这个物理量可以是功率因数或无功电流或无功功率。
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解决无功补偿装置投切电容器组过电压问题装置
小编通过无功补偿相关资料文献了解到，其无功补偿装置在投切电容器组时，会出现较高过电压，能造成断路器相间击穿，开关柜绝缘损坏，出现母排击穿，绝缘子击穿等危害，最为严重的是，会造成电抗器的匝间短路，烧毁电抗器，对电力系统稳定运行影响很大。
因此，专注直流偏磁治理的安徽正广电公司专家人员对此进行了一番研究证明。
由《变压器类设备典型故障案例汇编2006-2010》中电抗器故障汇编得知，干式电抗器故障的原因基本都是因为匝间绝缘击穿、放电引起的。
针对此问题安徽正广电技术专员们进行了进一步挖掘。
为什么匝间绝缘这么容易被击穿？加大绝缘水平就可以了。
我们知道，电抗器是一种电感线圈，它的性质决定了它的绝缘水平不可能做的很高。
另外，无功补偿装置投切频繁容易导致电抗器匝间绝缘老化，运行时间一长，势必会达不到应有的绝缘水平，匝间绝缘会被击穿。
那么产生该现象的原理是什么呢？
（1）无功补偿装置是通过断路器的投切来实现系统的无功补偿的。
在断路器开断过程中，合闸时会有一个合闸弹跳过程；如果合闸时，电流刚好即将过零点，由于真空断路器的截流作用，无功补偿装置中电容、电抗形成的回路能量会相互充放电，形成高频振荡，产生很高的恢复电压，我们可以将串抗回路等效成一个电容、电感为主的
回路，这样回路电压电流不能突变，一发生截流，必然会有高频振荡过电压，而该过电压在回路中无处释放，就会施加在电感的上，而来回振荡，电流又不能突变，很容易造成匝间的电位不均，这样电抗端部绕组分压会比较高，极易造成端部匝间击穿，电抗器易烧毁。
（2）电抗的高频过电压也可以通过电容传递到开关柜，在截流时，电抗产生高频截流过电压，一方面对自身端部匝间绝缘造成累积性伤害，同时通过电容向开关柜传递，此时电容电压停留在略大于相电压峰值上，到达开关柜的电压为一相当于相电压峰值的直流电压叠加一个高频截流过电压，与开关柜电源侧的电压叠加，一般会出现5倍以上的断口压差；相间也会出现较高的压差；因此，开关柜会出现灭弧室、母排、绝缘子击穿的事故。
综上所述，电容器组电抗器是过电压产生的源头。
问题来了！我们该如何解决上述状况呢？
一：采用低电涌真空灭弧室断路器，在真空断路器开断电抗器时，必然带来截流过电压问题，为了对减小截流过电压，因此在选用投切设备时，考虑断路器的截流性能，选取低截流值的真空断路器;若截流值太高，应考虑在断路器上加装并联电阻，从而达到合理选择设备参数，降低过电压出现机率的目的。
这只能一定情况下降低其出现机率，治标不治本。
二：加装普通氧化锌避雷器，这种方法比较常用，但是避雷器通常只能限制过电压的幅值，系统出现高频过电压时，即使限制了幅值，但是有高频波的绝缘水平是比较低的，系统容抗会因高频原因急
剧下降，表现为低阻抗性质，若此时开关柜内再有绝缘间距不足、污秽等因素，极易发生延面爬电击穿短路的现象，不能从根本上解决电容电抗器的过电压问题。
由此可知，上述解决方法都不能百分之百解决电网中无功补偿装置过电压引起的电抗器烧毁、开关绝缘击穿的问题。
而安徽正广电公司的专家研发团队对此做了深入研究，经过上面的机理分析可以知道：产生过电压的源头是串联电抗，就近治理最简单合理，且不会影响到其他设备。
最后正广电自主研发出了一种串联补偿电容器组过电压保护器装置。
关于该方案的原理，相信大家也会有些许的好奇！
通过机理分析可以了解，投切电容器组过电压的产生，实际上是电网参数发生变化后，电磁能量在电网的等效电容和等效电感间往复转化的强烈震荡和传播的一个暂态过程。
在电场能量向磁场能量的转化过程中，跨接在限流电抗器两端的过电压保护器对电磁能量进行消耗，无论断路器是在合闸时发生的断口反弹（出现重燃）还是正常的分闸操作，电抗器两端均有可能出现至少2倍以上的高频振荡过电压。
而在正广电公司自主研发的保护装置直接串在电抗器的两端，起一个保护作用，将过电压能量吸收并钳制在1.1倍电压左右，从而达到滤波电容器开关柜内过电压被有效限制的目的，即可有效的限制投切电容器组的过电压水平。
研发装置的过电压保护原理：是将正广电公司研发的串联补偿电容器组过电压保护器跨接在与串联补偿电容器组串联的电抗器两端。
如下图所示：
串联补偿电容器组过电压保护装置加装图。