变电站无功补偿及高压并联电容补偿装置设计
电网无功功率自动补偿控制装置设计
a.节省电费开支：提高功率因数对企业的经济效益是明显的，因为国家电价制度中，从合理利用有限电能出发，对不同企业的功率因数规定了要求达到的不同数值，低于规定的数值，需要多收电费，高于规定数值，可相应地减少电费。
b.挖掘设备潜力：由于负荷功率因数低，影响发电机出力，提高功率因数后，发电机、变压器等设备可以增加有功出力：
The principle of the design is that we judge by both power factor and voltage to cast or cut capacitors.When voltage is in the quality limit,we raise power factor and degrade electric power loss,when power factor is beyond assigned value,we cut off capacitors that are idle.When voltage is beyond assigned voltage,we cut off capacitors that are working,when voltage is lower assigned voltage,we cast in capacitors that are idle.To solve existing automatic controllers’ defects,we improve on software,adopt optimize contolling diagram,implement force cast and force cut,overcomecontrollers’ defects,advance compensation accuracy and velocity,and realize cycle run and prolonge the life span of the capacitor set.
110kV变电站无功补偿的设计
110kV变电站无功补偿的设计摘要：无功补偿包括并联补偿、串联补偿、电抗补偿等，本文结合实际应用，通过电力系统的无功功率平衡分析、谐振、合闸涌流的核算，对110kV变电站常用的并联补偿容量进行分析和论证。
关键词：无功补偿；合闸涌流概述无功补偿包括并联补偿、串联补偿、电抗补偿等，本文主要对110kV变电站常用的并联补偿进行分析和论证。
并联无功补偿一般指补充无功电源、满足无功负荷的需要，以达到无功电源和无功负荷在的电压条件下的平衡。
[1] 大量终端变电站无功补偿的设计是变电站设计中的一个重要组成部分。
通过合理的无功补偿配置，可以提高供电系及负载的功率因素，减少功率损耗，稳定受电端及电网电压，提高供电质量；在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。
[2]从运行经验方面、经济性等各方面考虑，终端变电站一般采用分散式框架油浸电容器组。
1 容量选择110kV大沙变电站是广东江门市一个典型的终端变电站，终期安装3×50MVA主变压器；110kV出线4回、10kV出线30回。
基础数据如下：汇入汇总表可得需补偿的无功容量如下：（由于10kV充电功率很小，本表计算中可忽略不计）由上述计算表中，可在每台主变10kV母线侧装设3×6012kvar分散式电容器组，本期在负载率为100%时，需补偿的容量32.37Mvar，两台主变共投切2×3×6012kvar电容器组；在负载率为67%（n-1）时，需补偿的容量18.04Mvar，投切2×2×6012kvar电容器组；在负载率为33%（n-2）时，需补偿容量6.91Mvar，投切2×1×6012kvar电容器组，可满足需求。
远期在负载率为100%时，需补偿的容量48.66Mvar，两台主变共投切3×3×6012kvar电容器组；在负载率为67%（n-1）时，需补偿的容量27.16Mvar，投切3×2×6012kvar电容器组；在负载率为33%（n-2）时，需补偿容量10.47Mvar，投切2×1×6012kvar电容器组，可满足需求。
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记5.0.3 SVC与STATCOM的区别:STATCOM较SVC电压稳定效果好、系统稳定和动态特性好、投资收益佳高压静止动态无功补偿装置SVC（Static Var Compensator）是一种静止无功补偿器。
静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。
当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。
目前，中国电网的建设和运行中长期存在的一个问题是无功补偿容量不足和配备不合理，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。
近年来，随着大功率非线性负荷的不断增加，电网的无功冲击和谐波污染呈不断上升的趋势，无功调节手段的缺乏使得母线电压随运行方式的改变而变化很大。
导致电网的线损增加，电压合格率降低。
此外，随着电网的发展，系统稳定性的问题也愈加重要。
动态无功补偿技术是一种提高电压稳定性的经济、有效的措施。
另外，静态无功补偿技术在风电场、冶金、电气化铁路，煤炭等工业领域的客观需求也很大。
在目前情况下，静止型动态无功补偿装置（SVC）对于解决各种负载所产生的无功冲击是很有效的。
使电网电压波动明显改善，功率因数明显提高，是一种技术含量高、经济效益显著的新型节能装置。
SVC如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出的感性无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相互抵消，只要能做到系统无功QN=Qv（系统所需）-Qc+QTCR=常数（或者0），则能够实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角。
得到所需要的流过补偿电抗器的电流。
晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能。
高压并联电容器装置说明书
高压并联电容器装置说明书一．概述产品适用范围与用途TBB型高压并联电容器装置（以下简称装置），主要用于3~ 110kV，频率为50Hz的三相交流电力系统中，用以提高功率因数，调整网络电压，降低线路损耗，改善供电质量，提高供配电设备的使用效率的容性无功补偿装置。
型号、规格及外形尺寸装置的保护方式通常与电容器组的接线方式有关系，一般的有AK、AC、AQ和BC、BL之分。
GB 50227 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器GB 10229 电抗器GB 高压输变电设备的绝缘配合GB 50060 3～110kV高压配电装置设计规范JB/T 5346 串联电抗器JB/T 7111 高压并联电容器装置DL/T 840 高压并联电容器使用技术条件其它现行国家标准。
DL/T 604 高压并联电容器装置订货技术条件常用的产品规格与柜体外形尺寸如表1~5所示。
装置的外形和基础的示意图分如图1、图2所示。
产品规格与外形尺寸注：以下尺寸仅供参考，实际尺寸根据用户情况而定。
以单台电容额定电压11/3kV表格1 卧式-阻尼电抗后置单位：mm表格2 卧式-阻尼电抗前置单位：mm表格3 立式-阻尼电抗后置单位：mm表格4 卧式-铁芯电抗后置单位：mm表格5 立式-铁芯电抗后置单位：mm图1装置外形图图2 装置基础图使用环境条件1.装置用于户内或户外；2.安装运行地区的海拔高度不超过1000m（特殊地域或地区可商定）；3.周围空气温度为-40℃～+45℃（特殊环境可商定）；4.空气相对湿度不大于85%（20℃时）；5.无有害气体及蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃等；6.安装场所应无剧烈的机械振动和颠簸；7.抗震设防烈度8度。
工作条件表6 稳态过电压×(In为电容器组额定电流)的电流下连续运行。
该电流系由、电容值偏差及高次谐波综合作用的结果。
2.技术性能依据标准装置技术性能符合DL/T604-1996《高压并联电容器装置订货技术条件》及其引用标准GB50227-95《并联电容器装置设计规范》等相关标准的规定要求。
330-500kV变电所无功补偿装置设计技术规定
330~500kV变电所无功补偿装置设计技术规定Technical regulation ror designing or reactive for 330~500kV substationsDL 5014-92主编部门：能源部东北电力设计院批准部门：中华人民共和国能源部施行日期：1993年10月1日第一章总则第1.0.1条本规定适用于330、500kV变电所内的330、500kV并联电抗器置，10～63kV并联电抗器和并联电容器装置，0.8～20kV静止补偿装置的新建程，扩建、改建工程可参照执行。
本规定不包括调相机。
第1.0.2条无功补偿装置的设计必须执行国家的技术经济政策，并应根据安装点的电网条件、谐波水平、自然环境、运行和检修要求等，合理地选择装置型式，容量，电压等级，接线方式，布置型式及控制、保护方式，做到安全可靠、技术经济理和运行检修方便。
第1.0.3条遵照本规定设计的无功补偿装置，尚应符合现行的国家和部的有关准、规范、规程和规定。
第二章系统要求第2.0.1条系统的无功补偿原则上应按就地分区分电压基本平衡，以保证系统枢纽点的电压在正常和事故后均能满足规定的要求。
第2.0.2条变电所内装设的高低压感性和容性无功设备的容量和型式，应根据力系统近远期调相、调压、电力系统稳定、电压质量标准、工频过电压和潜供电流方面的需要选择。
无功补偿装置应首先考虑采用投资省、损耗小、分组投切的并联电容器组和低压并联电抗器组。
由于系统稳定和满足电压质量标准而需装设静止补偿装置或调相机时，应通过技术经济综合比较确定。
第2.0.3条并联电容器组和低压并联电抗器组的补偿容量，宜分别为主变压器容量的30%以下。
无功补偿装置，应根据无功负荷增长和电网结构变化分期装设。
第2.0.4条并联电容器组和低压并联电抗器组的分组容量，应满足下列要求：一、分组装置在不同组合方式下投切时，不得引起高次谐波谐振和有危害的谐波放大；二、投切一组补偿设备所引起的变压器中压侧的母线电压变动值，不宜超过其额定电压的2.5%；三、应与断路器投切电容器组的能力相适应；四、不超过单台电容器的爆破容量和熔断器的耐爆能量。
DS-MSVC变电站动态无功补偿装置
氧化锌避雷器接成 Y 型接入线路，其中性点接地，以限制投切电容器组时所引起的操作过电压。 隔离开关既可以接成线路隔离又可以接成对地隔离，也可以两者兼有。
5、产品特点
提供连续可调的无功功率，与电容器组合可以提供正负连续可调的无功，从而可以更精密地控 制电压和无功，功率因数可以保持恒定，比如 0.96，并达到最好的电压合格率及最低的网损。
660×660 660×660 660×660 660×660 660×660 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1070×1070 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475 1475×1475
6 kV 级三相磁控电抗器技术参数：
无 7 倍以上
很小 大 0.8S 无
无
有
小 0～7 倍以上
小 大 40ms 无
无
有
产品型号 BKS-200/6.3
额定容量 （kVA）
200
额定电 额定电
压（kV） 流（A）
6.3
18.3
额定电 抗（Ω）
595.4
重量 （kg） 1850
外形尺寸 （长×宽×高 mm） 1580×1380×1560
91.6
119.1
6.3
110
99.2
6.3
137.5
79.4
6.3
165
66.2
6.3
183.3
59.5
6.3
229.1
47.6
6.3
275
110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究
110kV变电站并联无功补偿电容器组配置探究摘要：本文就目前电网大量而普遍使用的无功补偿装置——并联电容器补偿装置的配置接线、容量配置与电容器选型,结合已投运的一些无功补偿成套装置情况,通过对电网无功补偿的浅析,对110kV变电站10kV并联电容器的组成形式、接线构成、保护配置进行了简单的介绍,并且以110kV某变电站为例,从设计的角度对110kV变电站并联无功补偿配置进行选择与分析。
关键词：110kV；变电站；并联无功补偿；电容器组；配置无功平衡是保证电力系统电压质量稳定的前提基础，在电力系统中国，科学化的电压控制与无功补偿，既能能保证电压质量，还能在此基础上保障电力系统的安稳运行。
并联电容器是电网无功补偿的重要设备，根据不同负荷水平来确定电容器的投切，不但是保证电网稳定运行的重要技术手段，还可以达到减少网络损耗、消除过载和改善电压分布的效果。
变电站并联无功补偿装置，应按地区补偿无功负荷，就地补偿变压器无功损耗的原则进行配置，无功补偿设备应随负荷变化及时投切，此外电抗率、无功补偿容量和分组容量应合理确定，满足国家有关标准要求，广州电网中，并联电容器占整个无功补偿设备的90%以上，在网内占有十分重要的地位。
为此本文根据新的规范对110kV某变电站无功补偿装置的配置进行选择和分析。
一、并联电容补偿装置的接线并联电容补偿装置主接线方案的设计对其工程投资、调压效益、运行的灵活可靠、以及安装、维修等都有很大的影响。
在设计和选择方案时，务必综合考虑。
电容器组的主接线方式基本上有二种：星形和三角形，各又分为单星、双星和单三角、双三角。
国内在50年代和60年代大多采用三角形接线，70年代以后，由于电力系统的发展，电网容量的增大，星形接线开始采用。
我省电网在90年代中期以前，10kV、35kV系统多采用双星形接线，90年代后期至今多采用单星形接线。
110kV某变电站采用型号为TBB10-6000/500-AK的并联电容器组，图1为10kV电容器组接线图。
并联电容器装置设计规范 (条文说明)GB50227
并联电容器装置设计规范（条文说明）中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范GB 50227—95条文说明主编单位：电力工业部西南电力设计院1 总则1.0.1 本条为制订本规范的目的。
本条强调并联电容器装置设计要贯彻国家的基本建设方针，体现我国的技术经济政策，技术上把安全可靠放在首位，在设计的技术经济综合指标上要体现技术先进，同时要为运行创造良好的条件。
1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。
本规范的重点是对高压并联电容器装置设计技术要求作规定。
用户的低压无功补偿，基本上是选用制造厂生产的低压电容器柜而极少作装置的整体设计，因此，对低压并联电容器装置仅在电容器柜设备选型和安装设计方面作了必要的技术规定供遵循。
1.0.3 本条为并联电容器装置设计原则的共性要求。
工程设计要考虑各自的具体情况和当地实践经验，不能一概而论。
本规范的一些条文规定具有一定的灵活性，要正确理解，合理运用。
1.0.4 为使并联电容器装置的设备选型正确，达到运行可靠，本条强调设备选型要符合国家现行的产品技术标准的规定。
这些标准有《低电压并联电容器》、《高电压并联电容器》、《串联电抗器》、《集合式并联电容器》、《低压并联电容器装置》、《高压并联电容器装置》，以及《高压并联电容器技术条件》、《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》、《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》等行业标准。
1.0.5 本条明确了本规范与相关规范之间的关系。
本规范为高压并联电容器装置设计和低压电容器柜选型与安装设计的统一专业技术标准。
除个别内容在本规范中强调而外，凡在国家现行的标准中已有规定的内容，本规范不再重复。
2 术语、符号、代号本规范为新编国家标准，为执行条文规定时正确理解特定的名词术语的含义，列入了一些术语，以便查阅。
同时，将条文和附录中计算公式采用的符号和图例中的代号纳入本章集中列出。
条文和附录中计算公式的符号按本专业的特点和通用性制订。
变电站并联补偿电容器组的配置
变电站并联补偿电容器组的配置1前言为了减少电网中输送的无功功率，降低有功电量的损失，改善电压质量，供电企业普遍在变电站内安装并联补偿电容器组(以后简称电容器组)。
电容器组由电容器、串联电抗器、避雷器、断路器、放电线圈及相应的控制、保护、仪表装置组成。
目前，国内绝大部分电容器制造厂只生产电容器，其他设备均需外购，在成套设计成套供货方面尚有不足之处。
使用单位必须对电容器及配套设备进行选型。
由于各地的具体情况不同，在电容器组的设备选型、安装布置上差别很大，本文就此提出一些分析意见。
2电容器容量的选择电容器组容量的配置应使电网的无功功率实现分层分区平衡，各电压等级之间要尽量减少无功功率的交换。
由于电容器组在运行中的容量不是连续可调的，从减少电容器组的投切次数、提高功率因数的角度出发，希望电容器组在大部分时间内能正常投入运行而不发生过补偿。
通过对变电站负荷变化情况的分析，徐州地区变电站负荷率一般在70%～80%之间，一天当中约有2/3的时间负荷水平在平均负荷以上。
我们以变电站变压器低压侧全年无功电度量除以年运行时间求出年平均无功负荷，电容器组容量按照年平均无功负荷的90%选取。
实际运行时，由于电容器组额定电压一般为电网额定电压的1.1倍，而变电站低压母线电压一般控制在电网额定电压的1～1.07倍，电容器组实际容量要降低5.4%～17.4%，从而保证了电容器组在绝大部分时间内都能投入运行。
对于负荷季节性变化比较大的农村变电站和预计近期内负荷将有较大增长的变电站，电容器组容量可以适当增加，但要求电容器组必须能减容运行。
这一点对集合式与箱式电容器而言，要求具有中间容量抽头，组架式和半封闭式电容器组只要将熔断器去掉几只即可。
同时要求配有抑制谐波放大作用的串联电抗器有中间容量抽头，以保证电抗率不变。
增加电容器分组数有利于提高补偿效果，但是相应地要增加设备投资，所有35～110kV变电站内电容器组一般按照一台变压器配置一组。
并联电容器规范试题
一单项选择（共10道）1 《并联电容器装置设计规范》GB50227-2008适用于（）kV及以下电压等级的变电站、配电站中无功补偿用三相交流高压、低压并联电容器装置的新建、扩建工程设计。
（Ａ）750（Ｂ）220（Ｃ）110（Ｄ）35２电抗率是指并联电容器装置的（）之比，以百分数表示。
（Ａ）串联电抗器的额定容抗与串联连接的电容器的额定感抗（Ｂ）串联连接的电容器的额定容抗与串联电抗器的额定感抗（Ｃ）串联电抗器的额定感抗与串联连接的电容器的额定容抗（Ｄ）串联连接的电容器的额定感抗与串联电抗器的额定容抗３每个串联段的电容器并联总容量不应超过（）kvar。
（Ａ）4200（Ｂ）3900（Ｃ）2300 （Ｄ）12004 并联电容器装置总回路和分组回路的电器导体选择时，回路工作电流应按稳态过电流最大值确定，过电流倍数应为回路额定电流的（）倍。
（Ａ）1.1 （Ｂ）1.2（Ｃ）1.3（Ｄ）1.5５用于单台电容器保护的外熔断器的熔丝额定电流，应按电容器额定电流的（）倍选择。
（Ａ）0.83--0.95 （Ｂ）0.95--1.12（Ｃ）1.37--1.50（Ｄ）2--56 低压并联电容器装置的放电器件应满足电容器断电后，在3min内将电容器的剩余电压降至（）V及以下。
（Ａ）380（Ｂ）220（Ｃ）50（Ｄ）36７集合式电容器应装设压力释放和温控保护，压力释放动作于（），温控动作于（）。
（Ａ）跳闸信号（Ｂ）跳闸跳闸（Ｃ）信号信号（Ｄ）信号跳闸８低压并联电容器装置应采用（）。
（Ａ）手动投入（Ｂ）手动切除（Ｃ）自动投入（Ｄ）自动投切二判断题（共10道）1 高压并联电容器装置是指由电容器和相应的电气一次及二次配套设备组成，并联连接于标称电压1kV以上的交流三相电力系统中，能完成独立投运的一套设备。
（A）正确（B）错误2 低压并联电容器装置的安装地点和装设容量，应根据分散补偿和就地平衡的原则设置，并不得向电网倒送无功。
（A）正确（B）错误3 在中性点非直接接地的电网中，星形接线电容器组的中性点应接地。
110kV变电站无功补偿电容器组优化设计
究 ，发现 无功 补偿 装 置在 ３ Ｖ侧 可使 主变 节省 约 ５ｋ １３的无 功 损 耗 ， 能 使 电 网更 加 安 全 、 定 、 济 ／ 并 稳 经
的运 行 。 通 过 对 江西 省 赣 西供 电公 司钤 北 １ ０ｋ １ Ｖ变 电 站进 行无 功 补偿 容量 的计 算 ， 出几 种 补偿 方案 。 提 对
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｂ ｓｄ ０＇ａ ｒｓａｃ ｆｃ ｐ ｃｔｒ ｓｔｃ ｎ ｇ ｒｔ ｎ ｉ ｉｎ ｘ １ ０ ｋ ｕ ｓａ ｏ ，ｐ ｔｆｒ ａｄ ａｌｉｅ ｈ ｔ ｓｒ ｃ ： ａｅ １ ｅｅ ｒｈ ｏ ａ ａ ｉ ｅ ｏ ｆ ｕａｉ ｎ Ｊａ ｇ ｉ １ Ｖ ｓ ｂ ｔｔ ｎ ｕ ｏ ｗ ｒ ｌ ｄ ａ ｔａ １ ｏ ｉ ｏ ｉ
Ｃ ｅ ｏ ｘｎ Ｘｕ Ｙｕ ｑｎ Ｚ ａ ｇＬ ｈ ｎＴｕ － ｉ， － ｉ ， ｈ ｎ ｉ
（ ｓｔｔ ｏ ｌｃ ｉ ｌ ｎ ｌ ｔ ｎｃＥ ｇ ｅｒ ｇ Ｎ ｒ ｈｎ ｌ ｔｃＰｗ ｒ ｎｖｒｔ， Ｉ ｔｕｅ ｆ ｅｔｃ ｄＥｅ ｒ ｉ ｎ ｉ ｅｉ ， ｏｔ Ｃ ｉａＥｅ ｒ ｏ ｅ ｉ ｓ ｙ ｎｉ Ｅ ｒ ａ ａ ｃｏ ｎ ｎ ｈ ｃｉ Ｕ ｅｉ Ｂ ｏ ｉｇ ７ ０ ３Ｈ ｂ ｉ ｒｖ ｃ， ｈ ａ ａｄｎ １０ ，ｅ ｅ Ｐｏｉ ｅ Ｃ ｉ ） ０ ｎ ｎ
《并联电容器装置设计规范》(50227-2017)【可编辑】
目次1 总则............................................ ( 1)2 术语、符号和代号 (2)2.1 术语 (2)2.2 符号 (4)2.3 代号 (4)3接入电网基本要求 (6)4 电气接线 (8)4.1 接线方式 (8)4.2 配套设备及其连接 (9)5电器和导体选择.................................... ( 13)5.1 一般规定 (13)5.2 电容器 (13)5.3 投切开关 (15)5.4 熔断器 (16)5.5 串联电抗器........................................ ( 16)5.6 放电线圈 (17)5.7 避雷器 (18)5.8 导体及其他 (18)6保护装置和投切装置 ................................ ( 19)6.1 保护装置 (19)6.2 投切装置 (21)7 控制回路、信号回路和测量仪表 (23)7.1 控制回路和信号回路 (23)7.2 测量仪表 (23)8 布置和安装设计 (25)8.1 一般规定 (25)8.2 并联电容器组的布置和安装设计 (26)8.3 串联电抗器的布置和安装设计 (27)9 防火和通风 (29)9.1 防火 (29)9.2 通风 (30)附录A 电容器组投入电网时的涌流计算 (31)本规范用词说明 (32)引用标准名录 (33)Contents1 General provisions ..................................................................... ( 1)2 Terms , symbols and codes (2)2.1 Terms (2)2.2 Symbols (4)2.3 Codes (4)3 Basic requirements for connection into network (6)4 Electrical wiring (8)4.1 Modes of wiring (8)4.2 Associated equipment and its connection (9)5 Selection of electrical apparatus and conductors (13)5.1 General requirements (13)5.2 Capacitor ..................................................................................... ( 13)5.3 Switch (15)5.4 Fuse (16)5.5 Series reactor .............................................................................. ( 16)5.6 Discharge coil (17)5.7 Lightning arrester ..................................................................... ( 18)5.8 Conductor and others ................................................................. ( 18)6 Protection devices and switching devices (19)6.1 Protection devices ...................................................................... ( 19)6.2 Switching devices (21)7 Control circuits , signal circuits and measuringinstruments (23)7.1 Control circuits and signal circuits (23)7.2 Measuring instruments (23)8 Arrangement and installation design (25)8.1 General requirements (25)8.2 Arrangement and installation design for shuntcapacitor banks (26)8.3 Arrangement and installation design for seriescapacitor banks (27)9 Fire prevention and ventilation (29)9.1 Fire Prevention (29)9.2 Ventilation (30)Appendix A Calculation of inrush current whenconnecting capacitor banks to the grid (31)Explanation of wording in this code (32)List of quoted standards (33)1 总则1.0.1为使电力工程的并联电容器装置设计中，贯彻国家的技术经济政策，做到安全可靠、技术先进、经济合理和运行检修方便，制定本规范。
35KV变电所10KV高压系统无功补偿装置改造方案
四、维修、完善设备清单
序 号
名
称
变电站电压
1 无功综合控
制装置
2 并联电容器
干式串联电 3
抗器
10KW 交流高 4 压真空接触
器
规格 型号
DWK3-1 10
BFM
11/ -
134-1M JDZJ-1 0 0.5 级 CKSC-2 4/11
-6%
主要技术参数
数 量
1台
18 只
额定容量：24KVA，额定电流：21A
组态画面软 10
件
10 其它装置
9台
9只
３ 台 １ 台 １ 台 在南风井 35KV 变电所后台监控系统中增加 10KV 电容 1套 器室 I 段、II 段无功补偿装置投切监控组态画面 完善 10KV 电容器无功补偿性能的其它装置，使完善后 １ 的补偿系统具有自动投切功能和远方、就地手动投切 套
功能及“四遥”功能
煤矿南风井 35KV 变电所 10KV 系统 无功补偿装置
维 修 完 善 方 案
煤矿 2012 年 4 月 21 日
一、概述 煤矿南风井 35KV 变电所 10KV 系统无功补偿装置建于 2005 年， 由于使用年限长、设备不稳定，没有远方投切功能，而且自动补偿投 切装置损坏，无功补偿效果一直不理想。又由于 I 段装置的第三组电 容器、II 段装置的第一、二、四组电容器的电抗器开裂，部分电容器 漏油，使整个 10KV 电容器系统存在安全隐患。 根据 2012 年股份公司维简、安全工程计划，决定对南风井 35KV 变电所 10KV 无功补偿系统进行维修和完善，更换无功补偿自动投切 控制装置，增加远方控制功能，并与现用的后台监控系统相衔接，在 组态画面中增加无功补偿投切监控画面，以提高南风井 35KV 变电所 自动化水平，增强南风井 35KV 变电所无功补偿装置系统抗御风险的 能力，保证矿井供电系统的安全性、可靠性，为矿井的安全生产奠定 基础。 二、维修工程量 1、更换 10KV 电容器室 I 段、II 段无功补偿装置自动投切控制装 置； 2、更换 10KV 电容器室 I 段、II 段无功补偿装置开裂电抗器； 3、更换 10KV 电容器室 I 段、II 段无功补偿装置漏油电容器； 4、更换 10KV 电容器室 I 段、II 段无功补偿装置老化或损坏的互 感器、继电器、避雷器、接鉵器； 5、整体性恢复 10KV 电容器室 I 段、II 段无功补偿装置的无功补 偿性能，要求无功补偿功率因数达到 0.95 以上；
并联电容器无功补偿方案
课程设计并联电容器无功补偿方案设计指导老师：江宁强1010190456尹兆京目录1绪论 (3)1.1引言 (3)1.2无功补偿的提出 (3)1.3本文所做的工作 (4)2无功补偿的认识 (4)2.1无功补偿装置 (4)2.2无功补偿方式 (4)2.3无功补偿装置的选择 (5)2.4投切开关的选取 (5)2.5无功补偿的意义 (7)3电容器无功补偿方式 (7)3.1串联无功补偿 (7)3.2并联无功补偿 (7)3.3确定电容器补偿容量 (8)4案例分析 (8)4.1利用并联电容器进行无功功率补偿，对变电站调压 (8)4.2利用串联电容器，改变线路参数进行调压 (18)4.3利用并联电容器进行无功功率补偿，提高功率因素 (20)5总结 (27)1绪论1.1引言随着现代科学技术的发展和国民经济的增长，电力系统发展迅猛，负荷日益增多，供电容量扩大，出现了大规模的联合电力系统。
用电负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。
但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，影响发电机的输出功率; 降低有功功率的输出; 影响变电、输电的供电能力; 降低有功功率的容量; 增加电力系统的电能损耗; 增加输电线路的电压降等。
因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。
1.2无功补偿的提出电网输出的功率包括两部分：一是有功功率；二是无功功率。
无功，简单的说就是用于电路内电场与磁场的交换，并用来在电气设备中建立和维持磁场的电功率。
电机和变压器中的磁场靠无功电流维持，输电线中的电感也消耗无功，电抗器、荧光灯等所有感性电路全部需要一定的无功功率。
为减少电力输送中的损耗，提高电力输送的容量和质量，必须进行无功功率的补偿。
1.3本文所做的工作主要对变电站并联电容器无功补偿作了简单的分析计算,提出了目前在变电站无功补偿实际应用中计算总容量与分组的方法,本文主要作了以下几个方面的工作: 对无功补偿作了简单的介绍，尤其是电容器无功补偿，选取了相关的案例进行了简单的计算和分析。
《国家标准》并联电容器装置设计规范 (条文说明)GB50227
并联电容器装置设计规范（条文说明）中华人民共和国国家标准并联电容器装置设计规范GB 50227—95条文说明主编单位：电力工业部西南电力设计院1 总则1.0.1 本条为制订本规范的目的。
本条强调并联电容器装置设计要贯彻国家的基本建设方针，体现我国的技术经济政策，技术上把安全可靠放在首位，在设计的技术经济综合指标上要体现技术先进，同时要为运行创造良好的条件。
1.0.2 本条规定了本规范的适用范围。
本规范的重点是对高压并联电容器装置设计技术要求作规定。
用户的低压无功补偿，基本上是选用制造厂生产的低压电容器柜而极少作装置的整体设计，因此，对低压并联电容器装置仅在电容器柜设备选型和安装设计方面作了必要的技术规定供遵循。
1.0.3 本条为并联电容器装置设计原则的共性要求。
工程设计要考虑各自的具体情况和当地实践经验，不能一概而论。
本规范的一些条文规定具有一定的灵活性，要正确理解，合理运用。
1.0.4 为使并联电容器装置的设备选型正确，达到运行可靠，本条强调设备选型要符合国家现行的产品技术标准的规定。
这些标准有《低电压并联电容器》、《高电压并联电容器》、《串联电抗器》、《集合式并联电容器》、《低压并联电容器装置》、《高压并联电容器装置》，以及《高压并联电容器技术条件》、《高压并联电容器用串联电抗器订货技术条件》、《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》等行业标准。
1.0.5 本条明确了本规范与相关规范之间的关系。
本规范为高压并联电容器装置设计和低压电容器柜选型与安装设计的统一专业技术标准。
除个别内容在本规范中强调而外，凡在国家现行的标准中已有规定的内容，本规范不再重复。
2 术语、符号、代号本规范为新编国家标准，为执行条文规定时正确理解特定的名词术语的含义，列入了一些术语，以便查阅。
同时，将条文和附录中计算公式采用的符号和图例中的代号纳入本章集中列出。
条文和附录中计算公式的符号按本专业的特点和通用性制订。
牵引变电所无功动态并联综合补偿装置设计与实践
关键词 ： 牵引变 电所 ； 无功动 态补偿 ； 无功并联补偿 ； 无功综合补偿 ； 谐波补偿
中 图 分 类 号 ： Ｍ９ ２ ４ Ｔ ２ ． 文献标志码 ： Ｃ 文章 编 号 ：０ ８ １５ ２ １ ）１ ０ ７ ２ １０ —０ ５ （０ ０ ０ —０ ８ 一Ｏ
引 言
我 国 电气 化铁 道 电力牵 引 负荷 对 电力 系统 的 影 响， 要 表 现 在 功 率 因 数 、 序及 高 次 谐 波 上 。 主 负
效途 径是 装设无 功补 偿装置 。
目前大 多 牵 引变 电所均 加 装 了静 态 并联 电容 补偿装 置 ， 由 于 其均 由不 可 调 的 电容 和 电 感 量 ， 其 因此 无 法对 牵 引 负荷
进行动 态补 偿 ， 无 牵 引负 荷 时 易形 成 过 补 偿 ， 在 有 牵 引负荷 时 又欠 补偿 ， 这样 反而 使得 牵 引变 电所功
０ ８ ； 牵 引负荷 有功功率 统计 结果 。 ．５ 对 牵 引 变 电所 无功 动 态并 联 综合 补偿 装 置 的基
本构成 ：
率 因数降 低。 由于 电力 部 门为 减 小 功率 因数 对 系
统 的影响 而实行 “ 反转 正计 ” 因此 电力部 门对铁 路 ， 的罚 款反 而增多 。 凉城 牵 引变 电所 担 负二 甲至 庄头 天 的 电力 牵 引供 电任 务 ， 用 两 台 ２ 采 ５ＭＶＡ 变 压 器 互 为 热 备 用 的运 行 方式 。变 电所既有 的高 压 电容补偿 装 置 ， 在牵 引负荷 大 时处 于 欠补偿 状 态， 引负荷 小 时又 牵 处于 过补 偿状 态， 期 以来 无法 满足 频繁变 化 的牵 长 引负荷 对 无 功 的 要 求 。大 准 线 从 ２ ０ ０ ３年 开 通 到 ２０ ０ ６年 之 间牵 引机 车 采 用 Ｓ ４型， 城 牵 引 变 电 Ｓ 凉 所功率 因数 每年都 在 ０ ８ ． ５以上 ， 自 ２ ０ 但 ０ ６年采 用 ８ Ｋ牵 引机 车 以 后 ， 率 因 数 逐 年 下 降 （ ０ ６ 功 在 ．～
110kV变电站无功补偿容量计算及合理配置
110kV变电站无功补偿容量计算及合理配置摘要：电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。
有效的电压控制和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。
110kV变电站多为终端和分支变电所，其合理的无功配置对提高负荷功率因数、减少电网有功损耗和改善电能质量有着十分重要的意义。
在110kV变电站的设计中，应根据地区特点对无功补偿容量进行合理配置和选择。
本文通过实例对110kV变电站无功补偿的配置原则和容量计算方法进行探讨分析，并提出合理配置110kV变电站无功补偿的要点。
关键词：电力系统；110kV变电站；无功补偿1 无功补偿的原则无功补偿应按国家有关规定执行，广西地区还要满足南方电网的技术原则。
（1）电力系统的无功补偿应按分（电压）层分（供电）区基本平衡的原则进行配置。
分（电压）层无功平衡的重点是220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。
无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
（2）变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。
所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
（3）110kV变电站无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。
根据《电力系统电压和无功电力技术导则》（SD 325-1989），补偿容量可按主变压器容量的0.10～0.30确定，并满足110kV主变压器最大负荷时，其二次侧功率因数110kV不低于0.95，35kV、10kV不低于0.9。
（4）对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。
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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)。
为了使越限的电压恢复正常，必须采取有效措施—无功补偿。
所谓无功补偿，就是吸收或供给适度的无功功率，使通过线路的无功潮流最小。
变电站安装投运无功补偿装置，有利降损节能，改善电能质量，提高输变电设备有功出力，使有限的电能发挥更大的效益。
1.4、无功补偿配置的基本原则设置补偿装置时，应由系统专业根据电网电压、系统稳定性、有功分配、无功平衡、调相调压，以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，提出补偿装置的设置地点、种类形式、容量和电压等级。
设计要从安装地点的自然环境条件，装置的接线方式、布置形式、控制保护方式，设备的技术条件，以及避免或限制补偿装置引起的操作过电压和谐振过电压等角度出发，予以配合。
1）、电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。
分（电压）层无功平衡的重点是220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。
无功补偿配置应根据电网情况，从整体上考虑无功补偿装置在各电压等级变电站、10kV及以下配电网和用户侧配置比例的协调关系，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
2）、各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。
500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。
500（330）kV 电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。
3）、受端系统应有足够的无功备用容量。
当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。
4）、各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，经过计算分析，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置；配置的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。
35kV～220kV变电站，所配置的无功补偿装置，在主变最大负荷时其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数不应高于0.95，不低于0.92。
5）、各电压等级变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。
6）、对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。
6）、各电压等级变电站、发电厂内应配备相应的双向有功功率和无功功率（或功率因数）、双向有功电能和无功电能、无功补偿装置运行状态及有载调压变压器分接位置等量值的采集与计量装置。
7）、为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力，并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85（滞相）～0.97（进相）运行的能力，新建机组应满足进相0.95运行的能力。
发电机自带厂用电时，进相能力应不低于0.97。
接入220kV～750kV电压等级的发电厂，为平衡送出线路的充电功率，在电厂侧可以考虑安装一定容量的并联电抗器。
8）、无功补偿装置宜采用自动控制方式。
9）、风电场应配置足够的无功补偿装置，以满足接入电网点处无功平衡及电能质量的相关技术标准要求，必要时应配置动态无功补偿装置。
10）、电力用户应根据其负荷性质采用适当的无功补偿方式和容量，在任何情况下，不应向电网倒送无功电力，保证在电网负荷高峰时不从电网吸收大量无功电力，同时保证电能质量满足相关技术标准要求（即只能欠补偿不能过补偿的原则，防止无功倒流，实际补偿容量必须小于理论计算值）。
11）、无功补偿装置的额定电压应与变压器对应侧的额定电压相匹配。
选择电容器的额定电压时应考虑串联电抗率的影响。
二、补偿装置的分类与功能补偿装置可以分为两大类：串联补偿装置和并联补偿装置。
补偿装置都是设置于变、配电站、换流站或开关站中，大部分连接在这些站的母线上，也有的补偿装置是并联或串联在线路上2.1、串联电容补偿装置(简称串补装置)串联在输电线路中, 由电容器组及其保护、控制等辅助设备组成的装置,简称串补装置或串补, 主要有固定串联电容器补偿装置(简称固定串补) 和晶闸管控制串联电容器补偿装置(简称可控串补)。
电容串联，容量减少（串联后总容量的计算，参照电阻的并联方法），耐压增加。
串联电容：串联个数越多，电容量越小，但耐压增大。
（1）、串补装置的安装位置1 )、在110kV及以下的电网中, 当线路没有分支线时,串补装置均装设在线路末端的变电所;当线路上有多个负荷分支线时, 将串补装置设在线路总压降为一半的附近变电所中。
2 )、在220kV及以上电网中, 一般将串补装置与线路中间的开关站或变电所合建在一起; 当无中间开关站或变电所时,才将串补装置设置在末端变电所中。
（2）、串联电容器串接在线路中，其作用如下：1）、提高线路末端电压。
串接在线路中的电容器，利用其容抗xc补偿线路的感抗xl，使线路的电压降落减少，从而提高线路末端（受电端）的电压。
2）、降低受电端电压波动。
当线路受电端接有变化很大的冲击负荷（如电弧炉、铁路牵引站等）时，串联电容器能消除电压的剧烈波动。
这是因为串联电容器在线路中对电压降落的补偿作用是随通过电容器的负荷而变化的，具有随负荷的变化而瞬时调节的性能，能自动维持负荷端（受电端）的电压值。
3）、提高线路输电能力。
由于线路串入了电容器的补偿电抗xc，线路的电压降落和功率损耗减少，相应地提高了线路的输送容量。
4）、改善了系统潮流分布。
在闭合网络中的某些线路上串接一些电容器，部分地改变了线路电抗，使电流按指定的线路流动，以达到功率经济分布的目的。
5）、提高系统的稳定性。
线路串入电容器后，提高了线路的输电能力，这本身就提高了系统的静稳定。
当线路故障被部分切除时（如双回路被切除一回、但回路单相接地切除一相），系统等效电抗急剧增加，此时，将串联电容器进行强行补偿，即短时强行改变电容器串、并联数量，临时增加容抗xc，使系统总的等效电抗减少，提高了输送的极限功率，从而提高系统的动稳定。
2.2、并联电抗补偿装置由并联电容器和相应的一次及二次配套设备组成, 并联连接于三相交流电力系统中, 能完成独立投运的一套设备。
电容器并联时，相当于电极的面积加大，电容量也就加大了。
并联时的总容量为各电容量之和. 并联电容：并联个数越多，电容量越大，但耐压不变。
（1）、并联电抗补偿装置的安装位置并联电容补偿装置是直接连接或者通过变压器并接于需要补偿无功的变(配)电站、换流站的母线上。
并联电容器装置宜装设在变压器的主要负荷侧。
当不具备条件时,可装设在三绕组变压器的低压侧。
当配电站中无高压负荷时,不宜在高压侧装设并联电容器装置。
低压并联电容器装置的安装地点和装设容量,应根据分最补偿和就地平衡的原则设置,并不得向电网倒送无功。
（2）、并联电容器的作用并联电容器并联在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负荷，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统发出感性无功。
因此，并联电容器能向系统提供感性无功功率，系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。
（3）、并联电容器无功补偿方式无功补偿应遵循“全面规划,合理布局,分级补偿,就地平衡”的总原则。
因此按电容器安装的位置不同,通常有三种补偿方式:1)、集中补偿电容器组集中装设在用户或变电站的母线上,用来提高整个变电站的功率因数,使该变电所的供电范围内无功功率基本平衡。
可减少高压线路的无功损耗,而且能够提高本变电站的供电电压质量。
2)、分组补偿将电容器组分别装设在功率因数较低的终端变配电站高压或低压母线上,也称为分散补偿。
这种方式具有与集中补偿相同的优点,仅无功补偿容量和范围相对小些。
但是分组补偿的效果比较明显,采用得也较普遍。
3)、就地补偿将电容器或电容器组装设在异步电动机或感性用电设备附近,就地进行无功补偿,也称为单独补偿或个别补偿方式。
这种方式既能提高为用电设备供电回路的功率因数,又能改善用电设备的电压质量,对中、小型设备十分适用。
设计中应将三种补偿方式统筹考虑,合理布局,选配合适的补偿容量,可取得较好的补偿效果。
三、各电压等级变电站的变电站的无功补偿3.1、330kV及以上电压等级变电站的无功补偿3.1.1、330kV及以上电压等级变电站容性无功补偿的主要作用是补偿主变压器无功损耗以及输电线路输送容量较大时电网的无功缺额。
容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%～20%配置，或经过计算后确定。