压控调容式高压无功自动补偿装置要点

HWVKC

压控调容式高压无功自动补偿装置

合肥华威自动化有限公司

2011·9

目录

一、变电站中常用的高压无功补偿装置 (3)

二、压控调容装置简述 (4)

三、压控调容装置特点 (5)

四、装置构成系统框图 (6)

五、装置的适用范围 (7)

六、压控调容开关的外形示意图及参考尺寸 (8)

七、压控调容装置的电气原理图 (10)

八、压控调容装置的安装示意图 (11)

九、压控调容装置的型号说明 (14)

十、两种高压无功补偿方式的比较表 (14)

十一、HWVKC压控调容补偿装置运行照片 (15)

电力系统电压无功管理，是保证电压质量及经济运行的重要手段。

加强电力系统无功电压管理可以稳定系统电压，提高功率因数，降低线损，在不增加电源建设的前提下增加供电能力。

目前电力系统对电压无功管理非常重视，国家在近几年中，相继颁布了多个无功补偿类的新标准，同时废止相应的老标准。

在国家的新标准中，进一步强调了“并联电容器装置宜采用自动投切方式”和“保护装置”。

一、变电站中常用的高压无功补偿装置

1.固定式补偿装置

工作方式：

电容器容量固定，一次性投入或切除，可通过断开外熔丝的方法改变电容器的容量。

优点：

成本低廉，运行简单

缺点：

总容量不可过大，否则系统轻载时会过补偿；投切操作或增减熔丝调容时需人工操作。

2.分组投切自动补偿装置

工作方式：

电容器总容量分为2～6组，通过无功控制器自动分组投切。

优点：

跟踪系统无功变化，自动调整电容器投入容量，无功补偿及时准确，电网电压和功率因数稳定度高。

缺点：

电容器投入时有涌流、切除时有过压，调容需通过真空开关的通断来实现，动作频次高时影响开关寿命。

3. 压控调容自动补偿装置

工作方式：

根据2

U C Q ω=的原理，将电容器总容量固定式接入，串联专用的9档有载电压调压器，通过控制器监测到的系统无功需量，自动调节有载电压调压器的档位，改变电容器的端电压，从而改变了电容器实际输入电网的容性功率，达到无功自动补偿的目的。 优 点：

在跟踪系统无功变化、自动调整电容器投入容量的同时，保证了电容器永远在线，将电容器投切过程的涌流和过压程度降至最低；另外，有载分接开关比真空开关工作稳定，故障率低。 缺 点：

有载电压调压器为油变式结构，体积较大，需执行油变的安装、保护和试验要求。

二、压控调容装置简述

变电站压控调容式无功自动补偿装置，解决了电容器投切中的过压、涌流等技术问题，实现了系统无功无冲击的适时调节。该装置自动化程度高、运行稳定免维护、无功跟踪及时、无功调节细腻、有效降低了电网的无功损耗，在供电设备不增容的情况下，增加了供电能力，提高了电能质量。

HWVKC 压控调容式无功自动补偿装置，采用电容器固定接入，通过HWGK －V 控制器，计算系统实时无功需量，自动及时升降调容开关的档位，进而改变电容器组的端电压，实现电容器组实际输出的补偿容量与系统无功需量相吻合，使系统的功率因数稳定在目标值以上。

根据2

U C Q ω=的原理，电容器总容量不变，若电容器的端电压从N U %100降到N

U %50，则电

容器的实际输出容量，就会从N C Q %100降到N C Q %25。

即：将电容器的端电压，在N U %100 ～ N

U

%50的范围内分9级进行自动调节

则：电容器的输出容量，就会从N C Q %100 ～ N C Q %25的范围内对系统进行9级自动补偿 自动调容开关（调压器）在某一时段的具体档位，由控制器根据系统无功的实际需量自动确定。 例：

某110总降站，主变容量 50000 kVA ，110/10 kV ，在10 kV 母线上安装7500 kvar 电容器，采用压控调容方式进行无功9级自动补偿。 选用补偿装置型号为：HWVKC －10－7500/9 各级补偿容量如下：

由上表可见：

7500 kvar 的固定电容器装置，接入一台调容开关后，变成了9级自动补偿装置，其调容精度最大约为900 kvar ，最小约为500 kvar ，调容精度较高，完全能够满足系统负荷波动的无功补偿需要。

三、压控调容装置特点

(1) 可以根据系统电压无功参数，按照九区图及模糊控制原理，在母线电压合格的范围内，确保功率

因数稳定在给定范围内，使功率因数最佳，线损最小。

(2) 装置电容器固定接入，通过改变电容器的端电压，分9级调节电容器的无功输出，容量调节细腻

平滑，有效提高了系统功率因数和系统电压的稳定度。

⑶ 采用N U 5.0低电压合闸方式投入电容器，大幅降低了合闸涌流对系统和电容器本身的冲击。 ⑷ 解决了电容器投切时产生的涌流、过电压、对系统的无功冲击、真空开关拉弧老化等问题。 ⑸ 解决了电容器运行中因投切引起的充放电问题，调容可随系统无功变化随时进行，跟踪及时。 ⑹ 可利用变电站原有固定补偿电容器，加装电压调节器后，即可实现自动补偿功能。

⑺ 常规电容器容量调节范围为为

N Q ％）～（25100，若需要增大调节范围，可特殊订货。

四、装置构成系统框图

系统母线（6～35 kV ）

⑴ 压控调容开关：

通过压控调容开关将电容器和母线连接起来，由控制器确定压控调容开关的具体档位，以改变电容器的端电压，进而改变电容器的实际输出容量，满足系统动态的无功补偿要求。 (2) 压控调容控制器：