10kV無功自動補償裝置

1、SUNNY桑尼電力電子SU5000系列10kV無功自動補償裝置說明書國家重點新產(chǎn)品通過ISO9001質(zhì)量體系認證 通過國家無功補償成套裝置的檢驗臨沂市桑尼電力電子XXX目錄一、 概述111 用途112 產(chǎn)品型號說明313 使用環(huán)境314 裝置構(gòu)成3二、 主要技術(shù)參數(shù)421 專用高壓真空開關(guān)技術(shù)參數(shù)422 機構(gòu)特性參數(shù)523 儲能驅(qū)動電機、分閘電磁鐵特性及規(guī)格5三、 無功自動補償系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)631 補償與調(diào)壓原理632 有載調(diào)壓原理733 開關(guān)機構(gòu)的構(gòu)成及原理7四、 電抗器與放電線圈741 電抗器742 放電線圈8五、電器箱控制箱端子接線圖851 模擬量輸入852 升降壓控制輸出953 諧波控

2、制輸出954 開關(guān)量輸入955 主變調(diào)壓檔位輸入956 通信口輸入9六、 安裝調(diào)試10七、 常見故障及處理方法12八、 附圖一、概述11用途SU5000系列無功補償綜合自動控制裝置，適用于10KV、35KV變電站10KV（6KV）母線的無功自動跟蹤補償和兩臺主變的有載調(diào)壓，通過對變壓器有載調(diào)壓分接頭的自動調(diào)節(jié)和對10KV（6KV）母線上的電容器組的自動跟蹤投切來實現(xiàn)對變電站電壓和無功的綜合控制。本裝置具有下述功能： 可用于各種不同的變電站運行模式： 一變一段運行、一變兩段運行、兩變一段運行、兩變兩段運行、兩變并列運行、兩變分列運行、無主變運行。 控制方式以主變高壓側(cè)和低壓側(cè)的電壓信號和電流信號

3、作為變壓器有載調(diào)壓和無功補償?shù)哪M輸入信號，并計算無功需求量、功率因數(shù)、有功功率、諧波含量，通過母聯(lián)開關(guān)輔助接點作為識別各種運行方式的依據(jù)?？蓪崿F(xiàn)主變有載調(diào)壓，控制電壓在設(shè)定的電壓范圍內(nèi)，分組跟蹤投切電容充分利用電容器的補償作用，將功率因數(shù)控制在設(shè)定的范圍內(nèi)。 網(wǎng)絡(luò)通信功通可以通過RS-485、RS232或RS-422串口通過標(biāo)準(zhǔn)部頒CDT通信規(guī)約和RTU實現(xiàn)通信，使用該功能可以將本裝置運行狀態(tài)、實時測量的數(shù)據(jù)、實時事件及開關(guān)變位等信息送到上級調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)了遙測、遙信、遙控、遙調(diào)“四遙”功能，還可以遠方改變定值改變控制器工作模式。 顯示功能可分別顯示兩臺主變的高壓側(cè)電壓、電流、功率因數(shù)、無功

4、功率、有功功率和低壓側(cè)電壓、電流。顯示控制器工作模式、主變運行模式主變分接頭開關(guān)檔位、電容器運行狀態(tài)和可投入運行的電容器組。顯示調(diào)壓和投切動作提示。顯示各高壓斷路器的通斷狀態(tài)。顯示日期、時間。 諧波測量功能具備諧波測量功能，可計算并顯示1、2段的低壓側(cè)相電流的3、5、7、9、11次諧波含量?？煽刂茷V波器投切，也能把諧波傳送到其他后臺，為不同的后臺提供原始數(shù)據(jù)，并可將數(shù)據(jù)上傳至諧波分析主站系統(tǒng)，為諧波分析和治理做準(zhǔn)備。 完善的保護和故障診斷功能具有RAM、EEPROM自檢功能，當(dāng)自檢出現(xiàn)故障時，閉鎖所有控制器出口并報警，不會有誤動作輸出。當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)電壓過高（<120V）或過低（<80

5、V）及檢測到任何一相電壓非常低（<10V）時，自動切除電容后閉鎖所有出口并報警，故障消失后自動恢復(fù)工作。具有動作延遲和動作間隔時間（可整定）有效控制機構(gòu)的動作次數(shù)。各電容器組拒投和拒切或故障跳閘時，閉鎖該電容器控制出口并報警。各主變出現(xiàn)拒升壓和拒降壓或有載調(diào)壓機構(gòu)出現(xiàn)連調(diào)時，閉鎖自動調(diào)丈夫功能并報警進入單獨補償工作模式。調(diào)壓過程中，母線若出現(xiàn)低電壓時能發(fā)出急停命令，閉鎖所有出口并報警。變壓器本體或變壓器有載調(diào)壓分接開關(guān)輕瓦斯動作時閉鎖自動調(diào)壓功能并報警。電容總柜開關(guān)斷開時能立即切掉所有電容且閉鎖補償動作。 事故報警優(yōu)先循環(huán)顯示功能系統(tǒng)有報警時優(yōu)先循環(huán)顯示報警信息，便于用戶第一時間了解運行

6、情況?？蓪崟r顯示38個報警信息：一段、二段接地保護、過壓保護、低壓保護、調(diào)壓機構(gòu)拒動、調(diào)壓機構(gòu)連調(diào)、補償機構(gòu)保護、補償機構(gòu)拒動、本體輕瓦斯、調(diào)壓瓦斯、過載閉鎖、RAM自檢錯、EPR自檢錯報警。 運行記錄和事故追憶功能可記錄50條報警事故、兩臺主變的升降壓及各個電容投切動作的日期和時間。 統(tǒng)計功能統(tǒng)詩各主變升、降壓動作次數(shù)，各電容器組的投、切次數(shù)。動作次數(shù)可手工清除。SUK5010型控制器可實現(xiàn)對電容器組自動循環(huán)投切，保證各電容組均時使用，并且同一電容器組在小于放電時間內(nèi)不再次投入。當(dāng)某組出現(xiàn)故障時可自動切除且閉鎖投，不影響其它電容組的正常投切。SUK5020型控制器可根據(jù)實際無功需求量選擇最佳

7、電容器組合。本裝置采用分體模塊式專用高壓真空開關(guān)，SUK5010型控制器可控制10組或10組內(nèi)任意組等容量電容組，并且2段的電容組數(shù)可以分別設(shè)定值，每個主變最大的電容組數(shù)為5。SUK5020型控制器可以控制6組不等容量的電容組，每段3組，且每個電容組的容量可以分別設(shè)定定值。 工作方式通過手自動和遠自動選擇開關(guān)，調(diào)壓和補償各有三種工作方式可選擇：手動、自動、和遠動。 本裝置每組電容均設(shè)有微機保護，對電容器可實現(xiàn)：二段過流及零序電壓保護功能，以取代傳統(tǒng)的熔管保護。12產(chǎn)品型號名稱SUW（N）50W戶外、N戶內(nèi)公司代號設(shè)計序號額定電壓單組額定容量（Kvar）電容組組數(shù)1 3使用環(huán)境 環(huán)境溫度：-25

8、55 貯存溫度：-3585，在極限值下不施加激勵量，裝置不出現(xiàn)不可逆變化，溫度恢復(fù)后，裝置應(yīng)能正常工作。 相對濕度：不超過85% 大氣壓力：80110Kpa 使用地點不允許有爆炸危險的介質(zhì)，周圍介質(zhì)中不應(yīng)含有腐蝕金屬和破壞絕緣的氣體及導(dǎo)電介質(zhì)，不允許充滿水蒸汽及有嚴(yán)重的霉菌存在。 使用地點應(yīng)具有防御雨、雪、風(fēng)、沙的設(shè)施。1 4裝置構(gòu)成本成套裝置包括：專用高壓真空開關(guān)、避雷器、放電用高壓PT、串聯(lián)電抗器、高壓電容器、控制器、電容組微機保護單元、柜體及輔助連線，并提供RS485通訊接口。序號項目名稱型號數(shù)量備注1主控制柜專用高壓真空開關(guān)ZN12630/122*5（2*3）10路以下任選（6）路以下

9、任選2放電PTJDZ1030（18）3避雷器HY5WR17/453按用戶要求選配4補償控制器SUK5010（SUK5020）15電容組微機保護單元SUB2040（SUB2030）4（2）6控制柜殼體1200×1200×250017電容電抗柜電抗器CKDG系列30（18）按用戶要求配置8CKSC系列10（6）9高壓電容器10電容電抗柜體1200×1200×250011輔助連線10kV專用連接電纜16mm2、50mm2100（60）m二、主要技數(shù)參數(shù)21專用高壓真空開關(guān)技術(shù)參數(shù) 表11額定電壓（kV）122單路額定電流(A)6303額定短路開斷電流(kA)1

10、2.54額定峰值耐受電流(kA)505額定短時耐受電流(kA)20/4S6額定短路關(guān)合電流(kA)峰值507額定單個電容器組開斷電流(A)6308額定背對背電容器組開斷電流(A)4009額定短路電流開斷次數(shù)（次）3010操作順序1-5循環(huán)投切、先投先切11額定雷電沖擊耐受電壓（kV）75121min工頻耐受電壓（kV）4213機械壽命（次）5000014額定電流開斷次數(shù)（次）5000022機械特性參數(shù) 表2序號項目參數(shù)1觸頭行程(mm)7±12觸頭超行程(mm)23平均合閘速度(m/s)0.8±0.24平均分閘速度(m/s)1.0±0.25合閘時間(s)7

11、7;2秒6分閘時間(s)005±0.027觸頭彈跳時間(ms)28觸頭分合不同期(ms)29相間及帶電部分對地空氣間隙(mm)12510各相回路電阻(µ)1202 3儲能驅(qū)動電機，分閘電磁鐵特性及規(guī)格儲能電機DC24V 60W最高操作電壓120%Ue最低操作電壓65%Ue分閘電磁鐵電壓等級DC220V最高操作電壓120%UH最低操作電壓65%UH電阻值88三、無功自動補償系統(tǒng)原理及結(jié)構(gòu)3 1補償與調(diào)壓原理 無功自動補償和調(diào)壓是根據(jù)各變電站實際運行狀況而確定的。目前大部分負荷為感性負載，故采用補償電容的方式來補償感性負載引起的電壓與電流的相位差，以降低損耗提高電能質(zhì)量。 取變

12、電站高壓側(cè)和低壓側(cè)電壓電流信號作為變壓器有載調(diào)壓和無功補償?shù)哪M輸入信號，并計算無功需求量、功率因數(shù)、有功功率。通過各主變開關(guān)輔助接點和母聯(lián)開關(guān)的輔助接點，作為識別各種運行方式的依據(jù)，通過控制器的邏輯判斷、程序運算來確定電壓的調(diào)整和電容組的投切，確保電壓和功率因數(shù)在設(shè)定范圍內(nèi)，實現(xiàn)就地?zé)o功平衡和母線電壓穩(wěn)定。 調(diào)壓和投切無功電容理論依據(jù)九域圖（分析九種運行狀態(tài)）U上限345QU上限U下限U下限U12807U6電壓、無功、調(diào)節(jié)邊界圖（九域圖）虛線為投入電容引起的電壓變化曲線九域圖控制法原理：調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭及投切電容器，使系統(tǒng)盡量運行于區(qū)域0。各區(qū)域的控制規(guī)則如下：區(qū)域0：電壓與無功均合

13、格，為穩(wěn)定工作區(qū)，不調(diào)節(jié)。區(qū)域1：無功越上限，電壓越下限，先投電容器組，當(dāng)電容器組全部投入后，母線電壓仍低于電壓下限時，發(fā)升壓指令。區(qū)域2：無功越上限，電壓合格，發(fā)投電容器組指令。電容器投完仍在該區(qū)，則維持。區(qū)域3：電壓越上限，發(fā)降壓指令，當(dāng)有載開關(guān)處于下限位置時，發(fā)強行切電容器組指令。區(qū)域4：母線電壓越上限，無功穩(wěn)定，發(fā)降壓指令，當(dāng)有載開關(guān)處于下限位置時，發(fā)強行切電容器組指令。區(qū)域5：母線電壓趙上限，無功越下限，首先發(fā)切電容器組指令，當(dāng)電容器組切完后，母線電壓仍高于上限，發(fā)降壓指令。區(qū)域6： 無功越下限，發(fā)切電容器組指令。若電容器組切完后，仍在該區(qū)則維持。區(qū)域7：母線電壓越下限，無功越上限，

14、發(fā)升壓指令，當(dāng)有載開關(guān)處于上限位置時，發(fā)強行投電容器組指令。區(qū)域8：電壓越下限，無功穩(wěn)定，發(fā)升壓指令，當(dāng)有載開關(guān)處于上限位置時，發(fā)強行投電容器組指令。32 有載調(diào)壓原理控制器根據(jù)母線電壓和功率因數(shù)狀況來決定升、降壓指令。當(dāng)發(fā)出升、降壓指令時，由主變有載調(diào)壓裝置操作機構(gòu)來完成。33 開關(guān)機構(gòu)的構(gòu)成及原理自動投切裝置開關(guān)部分，由真空滅弧室和操作機構(gòu)組成，上部為真空滅弧室，下部為操作機構(gòu)，整套安裝在一個柜體內(nèi)。操作機構(gòu)由驅(qū)動電機、合閘彈簧、分閘彈簧、減震裝置、限位裝置、緩沖裝置等組成。當(dāng)控制器發(fā)出投入電容指令時，驅(qū)動電機轉(zhuǎn)動，進行彈簧儲能，旋轉(zhuǎn)大于90°時，彈簧釋放能量，使該組機構(gòu)合閘。當(dāng)

15、控制器發(fā)出切電容指令時，分閘線圈通電使開關(guān)動作分閘。四、電抗器與放電線圈4 1電抗器電容器在投入的瞬間，會產(chǎn)生涌流，其頻率約為250-4000HZ，同時伴隨產(chǎn)生過電壓。單獨一組電容器的合閘涌流約為額定電流的5-15倍，大小取決于系統(tǒng)電源的阻抗。逐級投入電容器組時，會產(chǎn)生追加合閘涌流，約為電容器額定電流的25倍-250倍，大小主要取決于已投入電容器組與追加投入電容器組間的阻抗。過大的電流將產(chǎn)生很大的機械應(yīng)力，這時電容器、斷路器和電網(wǎng)上的其它設(shè)備可能造成損壞，特別是影響斷路器的使用壽命。限制合閘涌流的方法主要是安裝串聯(lián)電抗器。串聯(lián)電抗率為0.12%的電抗器，對電容器組產(chǎn)生的涌流有很好的抑整理用，能

16、限制在電容器組額定電流的10倍以下。本成套裝置可根據(jù)客戶具體使用條件，選用不同電抗率的電抗器，能夠最大限度的滿足客戶的經(jīng)濟技術(shù)要求。42放電線圈電容器切除后，兩極處于儲能狀態(tài)，具有一定的儲存電能和電壓，電壓初始值為電容所并線路的交流電壓峰值。所帶電荷反應(yīng)在電容器兩端為直流電，極性不定，若在這種情況下再次合閘，會產(chǎn)生很大的沖擊合閘涌流和很高的過電壓，對設(shè)備和人身有很大的危害。因此在電容組切除后要盡快將電容充分放電，方法是在電容器組上并聯(lián)放電線圈。由于切除后的電容器所帶電為直流電，并聯(lián)一般電壓互感器或變壓器的一次線圈，都可以快速將電容器所帶電能放掉。本無功自動補償裝置，采用標(biāo)準(zhǔn)的電壓互感器作為放電

17、線圈，1200KVAR電容3秒內(nèi)就將電容兩端電壓下降至50V以下。五、電器控制箱端子接線說明5 1模擬量輸入 B01、B02接入1號主變母線高壓側(cè)B、C線電壓，B03、B04接入2號主變母線高壓側(cè)B、C線電壓。注：1、2號主變高壓側(cè)BC線電壓的量程為0-130V。 B05、B06、B07分別接入1號主變母線低壓側(cè)A、B、C三相電壓，B09、B10、B11分別接入2號主變母線低壓側(cè)A、B、C三相電壓，B08、B12分別是1號、2號主變母線低壓側(cè)電壓中線輸入端。注：1、2號主變低壓側(cè)A、B、C三相相電壓的量程為0-80V。 B13、B14分別是1號主變高壓側(cè)電流進出端，B17、B18分別是2號主變

18、高壓側(cè)電流進出端，接入1號、2號主變高壓側(cè)A相電流。注：1、2號主變高壓側(cè)A相電流的量程為0-5A。 B15、B16分別是1號主變低壓側(cè)電流進出端，B19、B20分別是2號主變低壓側(cè)電流進出端，接入1號、2號主變低壓側(cè)A相電流。注：1、2號主變低壓側(cè)A相電流的量程為0-10A。52升降控制輸出 T22、T23、T24分別是1號主變升壓、降壓、調(diào)壓急?？刂戚敵?，T21為公共端。 T25、T26、T27分別是2號主變升壓、降壓、調(diào)壓急?？刂戚敵?，T30為公共端。53諧波控制輸出 C31、C32、C33、C34、C35、C36、C37、C38、C39分別是諧波控制輸出端，C40諧波控制輸出公共端。5

19、4開關(guān)量輸入D28、D29、D30、D33、D34分別輸入母聯(lián)開關(guān)、1號主變開關(guān)、1段電容器開關(guān)、2號主變開關(guān)、2段電容器開關(guān)輔助開關(guān)常閉接點的一端，常閉接點的另一端接+220V。 D31、D32、D35、D36分別輸入1號主變輕瓦斯、1號主變調(diào)壓輕瓦斯、2號主變輕瓦斯、2號主變調(diào)壓輕瓦斯常開接點的一端，常開接點的另一端接入DC220V正極。D40為開入公共端接入DC220V負極。55主變調(diào)壓檔位輸入 E01E19分別是1號主變對應(yīng)輸入方式時的19個調(diào)壓檔位，當(dāng)輸入為DC220V正極時有效，E20是1號變壓器調(diào)壓檔位公共端，接入DC220V負極。 E21E39分別是2號主變對應(yīng)輸入方式時的19

20、個調(diào)壓檔位，當(dāng)輸入為DC220V正極時有效，E40是2號變壓器調(diào)壓檔位公共端，接入DC220V負極。 當(dāng)采用BCD碼輸入方式時：E01E5代表1號變壓器調(diào)壓檔位的BCD碼，分別接BCD的BCD1、BCD2、BCD4、BCD8、BCD10；E21E25代表2號變壓器調(diào)壓檔位的BCD碼，分別接BCD的BCD1、BCD2、BCD4、BCD8、BCD10。56通信口輸入通信口為9針插針其中6針：485總線A（用422方式時為422總線A）7針：485總線B（用422方式時為422總線B）8針：422總線Y9針：422總線Z2針：控制器232通信的發(fā)送端TXD（接通信設(shè)備的接收端RXD）3針：控制器23

21、2通信的發(fā)送端RXD（接通信設(shè)備的接收端TXD）5針：控制器232通信的發(fā)送端GND（接通信設(shè)備的232通信信號地）485通信時用6、7針，422通信時用6、7、8、9針，232通信時用2、3、5針。當(dāng)選用相應(yīng)的通信方式時，需要把主板上的撥碼開關(guān)做如下調(diào)整：通信方式主板上撥碼開關(guān)各位的位置元器件調(diào)整12345678485通信OFFOFFONONONONOFFOFF僅把U2：MAX485插入422通信ONONOFFOFFOFFOFFOFFOFF僅把U2、U3：MAX485插入232通信OFFOFFOFFOFFOFFOFFONON僅把U1：MAX202插入注：出廠已設(shè)置為485通信方式注：當(dāng)電容組

22、少于10組時，其相關(guān)端子懸空不接。六、安裝調(diào)試6 1安裝 安裝使用前，用戶應(yīng)將斷路器的絕緣骨架、絕緣板、穿墻套管等表面清理干凈。使用交要檢查真空管完好無損，機械部分轉(zhuǎn)動靈活，PT和電容接地線接地良好。 將10KV自動補償柜和電容電抗柜并排安裝。用專用電容聯(lián)接線將電壓互感器和電容器聯(lián)接起來。 柜子接地良好。按照附圖5接好高壓一次進線，需穩(wěn)固可靠。 按照附圖3接好二次進線。62調(diào)試： 將前面板的手動-自動控制按鈕處于中間停止?fàn)顟B(tài)。 打開前中間面板，合上空氣開關(guān)，使控制器與機構(gòu)加載220V交（直）流電源，控制器指示燈應(yīng)處于正常運行狀態(tài)（電源指示燈亮，運行指示燈閃爍） 按照控制器使用說明設(shè)定好各項定值，然后送入PT、CT及開關(guān)狀態(tài)信號觀察液晶顯示是否將手動-自動按鈕打在自動位置，接通電容出線柜，送高壓。63維護 每年季節(jié)性試驗時，應(yīng)將開關(guān)柜