并联电容器补偿装置基础知识

并联电容器补偿装置基本知识 无功补偿容量计算的基本公式：

Q=P （tg φ1——tg φ2） =P(1cos 11cos 12

212---ϕϕ) tg φ1、tg φ2——补偿前、后的计算功率因数角的正切值

P ——有功负荷 Q ——需要补偿的无功容量

并联电容器组的组成

1．组架式并联电容器组：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、并联电容器专用熔断器、组架等。

2．集合式并联电容器组（无容量抽头）：并联电容器、隔离开关（接地开关或隔离带接地）、放电线圈、串联电抗器、氧化锌避雷器、组架等。

并联电容器支路内串接串联电抗器的原因：

变电所中只装一组电容器时，一般合闸涌流不大，当母线短路容量不大于80倍电容器组容量时，涌流将不会超过10倍电容器组额定电流。可以不装限制涌流的串联电抗器。

由于现在系统中母线的短路容量普遍较大，且变电所内同时装设两组以上的并联电容器组的情况较多，并联电容器组投入运行时，所受到的合闸涌流值较大，因而，并联电容器组需串接串联电抗器。

串联电抗器的另一个主要作用是当系统中含有高次谐波时，装设并联电容器装置后，电容器回路的容性阻抗会将原有高次谐波含量放大，使其超过允许值，这时应在电容器回路中串接串联电抗器，以改变电容器回路的阻抗参数，限制谐波的过分放大。

串联电抗器电抗率的选择

对于纯粹用于限制涌流的目的，串联电抗器的电抗率可选择为（0.1~1）%即可。 对于用于限制高次谐波放大的串联电抗器。其感抗值的选择应使在可能产生的任何谐波下，均使电容器回路的总电抗为感性而不是容性，从而消除了谐振的可能。电抗器的感抗值按下列计算：

X L =K

式中 X L ——串联电抗器的感抗，Ω;

X C ——补偿电容器的工频容抗,Ω;

K ——可靠系数，一般取1.2~1.5。

对于5次谐波而言，则

X L =（1.2~1.5）×=（0.048~0.06）X C

一般定为（0.045~0.06）X C =(4.5%~6%)X C

对于3次谐波而言，则

X L =(12%~13%)X C

电抗器的端电压和容量的选择

电抗器的端电压=电容器的相电压×电抗率

每相电抗器的容量=每相电容器容量×电抗率

电抗器的额定电压为并联电容器组的额定电压

电抗器的种类：

油浸铁心式：CKS或CKD，可用于户内、户外。

干式空心电抗器CKGKL，可用于户内、户外。

干式铁心电抗器CKG（S）C，干式产品中体积最小，且三相同体，但目前无35kV级产品，只能用于户内。

干式半心电抗器：直径比空心产品小，可用于户内、户外。

并联电容器额定电压的选择

C

Uφ——系统额定相电压,kV;

A——串联电抗率

对于并联电容器组接线方式为星形接线或双星形接线，电容器额定电压如下

10kV：6%串联电抗率，电容器额定相电压11/√3kV

12~13%串联电抗率，电容器额定相电压12/√3kV

35kV：6%串联电抗率，电容器额定相电压38.5/√3kV

（12~13）%串联电抗率，电容器额定相电压42/√3kV

上述选择是在系统额定电压分别为10kV和35kV的情况下，如系统额定电压有所上升，则并联电容器的额定电压也相应升高。

氧化锌避雷器的选择和使用

氧化锌避雷器的接线方式

Ⅰ型接线Ⅲ型接线

特点：

1.Ⅰ型接线方式：

优点：比较简单，但对避雷器的特性要求高，当发生一相接地时，要求非接地的两只避雷器能通过三相电容器积蓄的能量。

缺点：相间过电压保护水平较高，因为是由两只避雷器对地残压之和决定的。

2.Ⅲ型接线

避雷器直接并接在电容器极间，保护配合直接，不受其他因数的影响，但这种方式要求避雷器的通流容量比较大。

选用原则：

隔离开关做隔离之用

10kV：户内：GN19-10/400，630，1250

户外：GW4-10/400，630，1250或GW4-10W/630（爬电比距≥2.5cm/kV）GW1-10/400（尽量少采用）

35kV：户内：GN2-35/400，630，1250

户外：GW4-35/630，1250或GW4-35W/630（爬电比距≥2.5cm/kV）

隔离开关做接地之用

10kV：户内：GN19-10/400，630，1250

户外：GW4-10/400，630，1250或GW4-10W/630（爬电比距≥2.5cm/kV）GW1-10/400，630

35kV：户内：GN2-35/400，630，1250

户外：GW4-35/630，1250或GW4-35W/630（爬电比距≥2.5cm/kV）

隔离开关带接地

10kV：户内：GN24-10D/400，630，1250

户外：GW4-10D/400，630，1250或GW4-10DW/630（爬电比距≥2.5cm/kV）35kV：户外：GW4-35D/630，1250或GW4-35DW/630（爬电比距≥2.5cm/kV）隔离开关额定电流的选择

隔离开关的额定电流=电容器额定相电流×1.5，再适当加一些余度

如果用户对动、热稳定电流有要求，则应首先满足动热稳定的要求

放电线圈的选择

放电线圈的放电容量＞每相电容器容量

放电线圈的额定相电压=电容器的额定相电压

放电线圈的种类：

油浸式：价格较低，但由于用于绝缘的油同空气通过呼吸器相连，使绝缘油会由于呼吸的原因而受潮，同时产品内的绝缘油会对环境造成污染及存在火灾隐患。

全封闭式：绝缘油与空气不直接接触，杜绝了绝缘油受潮的可能，但价格较高，同时产品内的绝缘油仍会对环境造成污染及存在火灾隐患。

干式：彻底改变了绝缘种类，不会对环境造成污染，也不存在大的火灾隐患，但价格较高。且目前国内35kV级还没有此类产品。

并联电容器单台用熔断器

熔断器的额定电流=1.5×并联电容器额定电流

并联电容器组接线种类

单星形接线

零序电压（开口三角电压）保护差动电压保护

双星形接线中性点不平衡电流保护

带容量抽头的并联电容器补偿装置

近几年来，由于以下的原因，对集合式并联电容器提出了新的要求：

用户新建变电所,主变压器负荷小,而无功补偿容量按满负荷配置,全部投入时会发生过补偿的现象。

周期性负荷变动，如农村电网当高峰及高峰过后需投入的电容器容量便不相同。

带容量抽头的集合式并联电容器装置接线图

1/2或1/3，2/3容量抽头接线图（电抗器前置）1/2容量抽头接线图（电抗器前置）

2．集合式并联电容器及成套补偿装置

2．1集合式并联电容器的优点：

占地面积小，安装维护方便，可靠性高，运行费用省

占地面积小：

密集型并联电容器的安装占地面积约为组架式成套占地面积1/3~1/4，并且电容