電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償培訓(xùn)

1、無功補(bǔ)償?shù)母拍詈妥饔脽o功補(bǔ)償?shù)母拍詈妥饔貌⒙?lián)電容器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)及作用并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)及作用并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)電容器的運(yùn)行并聯(lián)電容器的運(yùn)行目目 錄錄無功補(bǔ)償?shù)母拍詈妥饔脽o功補(bǔ)償?shù)母拍詈妥饔?無功補(bǔ)償就是無功功率人工補(bǔ)償，以提高供電系統(tǒng)功率因數(shù)。 無無 功功 補(bǔ)補(bǔ) 償償 在電力系統(tǒng)中，由于感性負(fù)載的客觀存在，如變壓器、電動(dòng)機(jī)、感應(yīng)爐等，且他們都是應(yīng)用電磁感應(yīng)原理工作的，即依靠磁場來傳輸和轉(zhuǎn)換能量。因此這些設(shè)備在運(yùn)行過程中，不僅要消耗有功功率，還要消耗一定數(shù)量的無功功率。如果不采取其他補(bǔ)償措施這些無功功率將由發(fā)電機(jī)或變壓器提供，就必然要降低發(fā)電機(jī)或變壓器的有功出力，這對于電源

2、不足的電網(wǎng)，將使頻率降低。供電線路和變壓器，由于傳輸無功功率也將造成電能損失和電壓損失，設(shè)備利用率也相應(yīng)降低。為此，除了設(shè)法提高用戶的自然功率因數(shù)，減少無功損耗外，必須在用戶處對無功功率進(jìn)行人工補(bǔ)償。并聯(lián)電容器就是一種常用的無功補(bǔ)償裝置。 無功補(bǔ)償設(shè)備就是專門用來補(bǔ)償電力系統(tǒng)的感性無功功率的電氣設(shè)備。無無 功功 補(bǔ)補(bǔ) 償償 作用作用1提高電壓質(zhì)量2提高變壓器的利用率，減少投資3減少用戶電費(fèi)支出（1）可避免因功率因數(shù)低于規(guī)定值而受罰。（2）可減少用戶內(nèi)部因傳輸和分配無功功率造成的有功功率損耗，電費(fèi)可相應(yīng)降低。4 提高電力網(wǎng)傳輸能力并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)及作用并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)、型號(hào)及作用結(jié)構(gòu)和型號(hào)

3、結(jié)構(gòu)和型號(hào) 額定電壓在lkV以下的稱為低壓電容器，lkV以上的稱為高壓電容器。lkV以下的電容器都做成三相、三角形連接線，內(nèi)部元件并聯(lián)，每個(gè)并聯(lián)元件都有單獨(dú)的熔絲；高壓電容器一般都做成單相，內(nèi)部元件并聯(lián)。外殼用密封鋼板焊接而成；芯子由電容元件串并聯(lián)組成，電容元件用鋁箔作電極，用復(fù)合絕緣薄膜絕緣。電容器內(nèi)衣絕緣油（礦物油或十二烷基苯等）作浸漬介質(zhì)。電力電容器 電容器的型號(hào) 額定電壓多為kV、35kV等，低壓的為：kV、等并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)及作用并聯(lián)電容器的結(jié)構(gòu)及作用 電容器主要由芯子和外殼組成。所謂芯子就電容元件，它是由兩個(gè)極板之間隔以極薄的絕緣層組成,每個(gè)極板都有引出線。 并聯(lián)電容器由于并聯(lián)連接

4、在電路中，故稱為并聯(lián)電容器。按其在電路中的作用，它也稱為移相電容器或補(bǔ)償電容器；又因?yàn)樗怯糜陔娏ο到y(tǒng)中，因此稱為電力電容器。并聯(lián)電容器無論在低壓還是在高壓系統(tǒng)中，它的主要作用都是補(bǔ)償無功功率、提高功率因數(shù)，減少無功損耗、改善電壓質(zhì)量。 并聯(lián)電容器的缺點(diǎn)是使用壽命短，損壞后不易修復(fù)。另外，并聯(lián)電容器的無功出力與電壓的平方成正比，這樣當(dāng)系統(tǒng)電壓降低，需要更多的無功進(jìn)行補(bǔ)償以提高系統(tǒng)功率因數(shù)時(shí)，而電容器卻因電壓低而降低了出力。反之，若系統(tǒng)不需要補(bǔ)償無功功率時(shí)，電容器仍然作為電容性無功功率向電網(wǎng)補(bǔ)償，使負(fù)載電壓過分的提高，這也是它的一個(gè)缺點(diǎn)。并聯(lián)電容器、串聯(lián)電抗器的作用1、并聯(lián)電容器的作用補(bǔ)償感性負(fù)

5、荷補(bǔ)償感性負(fù)荷和電網(wǎng)感性元件的無功功率，提高功率因數(shù)，和電網(wǎng)感性元件的無功功率，提高功率因數(shù)，降低功率損耗；降低功率損耗；改善電壓質(zhì)量；改善電壓質(zhì)量；提高發(fā)供電設(shè)備的效率；提高發(fā)供電設(shè)備的效率；減少變配電設(shè)備的投資；減少變配電設(shè)備的投資；用于用于靜止補(bǔ)償器，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和維持電壓恒定等。靜止補(bǔ)償器，以提高系統(tǒng)穩(wěn)定性和維持電壓恒定等。2、串聯(lián)電抗器的作用抑制母線電壓畸變，抑制母線電壓畸變，減少諧波電流；減少諧波電流； 限制合閘涌流；限制合閘涌流；限制操作過電壓；限制操作過電壓；抑制電容器對高次諧波的放大。抑制電容器對高次諧波的放大。并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)電容器的接線并聯(lián)電容器的接線及安裝要求并

6、聯(lián)電容器的接線及安裝要求1 1、并聯(lián)電容器的接線、并聯(lián)電容器的接線高壓電容器因?yàn)槎际菃渭壍?，如果額定電壓為KV，應(yīng)在外部接成接；如果額定電壓為KV，應(yīng)在外部接成星型。 2 2、并聯(lián)電容器的安裝要求、并聯(lián)電容器的安裝要求 三相電容量應(yīng)調(diào)配到最小三相電容量應(yīng)調(diào)配到最小 其最大與最小值的差值，不應(yīng)超其最大與最小值的差值，不應(yīng)超過三相平均值的過三相平均值的5%，設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定；，設(shè)計(jì)有要求時(shí)，應(yīng)符合設(shè)計(jì)的規(guī)定；電容器電容器的構(gòu)架應(yīng)保持其應(yīng)有的水平和垂直位置，固定應(yīng)牢固，的構(gòu)架應(yīng)保持其應(yīng)有的水平和垂直位置，固定應(yīng)牢固，油漆應(yīng)完整；油漆應(yīng)完整；電容器電容器的配置應(yīng)使其名牌面向通道一側(cè)，并有

7、順序編號(hào)；的配置應(yīng)使其名牌面向通道一側(cè)，并有順序編號(hào)； 電容器端子的連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，接線應(yīng)對稱一致，整齊電容器端子的連接應(yīng)符合設(shè)計(jì)要求，接線應(yīng)對稱一致，整齊美觀，母線及分支線應(yīng)標(biāo)有相色；美觀，母線及分支線應(yīng)標(biāo)有相色；凡不與地絕緣的每個(gè)電容器的外殼及電容器構(gòu)架均應(yīng)接地。凡不與地絕緣的每個(gè)電容器的外殼及電容器構(gòu)架均應(yīng)接地。電容器的接線電容器的接線 三相電容器內(nèi)部多為三角形接線，補(bǔ)償方式分為低壓分散（或就地）補(bǔ)償、低壓集中補(bǔ)償、高壓補(bǔ)償幾種。右圖為低壓分散（或就地）補(bǔ)償接線圖。 圖中的電動(dòng)機(jī)同時(shí)又是店容器的放電裝置。電容器的接線電容器的接線采用星形接線的原因采用星形接線的原因現(xiàn)在的電容補(bǔ)償，高壓

8、側(cè)的一般都是星形接線，低壓側(cè)的都是三角形接線。因?yàn)樾切危ㄖ行渣c(diǎn)不接地）接線的最大優(yōu)點(diǎn)是當(dāng)一臺(tái)電容器發(fā)生故障時(shí)，其故障電流僅為其額定電流（相電流）的3倍，而如果是三角形接線，其故障電流則為二相短路電流，容易引起電容器的爆炸起火。在操作過電壓保護(hù)方面，三角形接線電容器組的避雷器的運(yùn)行條件和保護(hù)效果，均不如星形接線電容器組好。因此，國內(nèi)比較一致的意見是舍棄三角形接線，采用星形接線。 電力電容器的運(yùn)行電力電容器的運(yùn)行電容器運(yùn)行中的巡視檢查電容器運(yùn)行中的巡視檢查巡視檢查項(xiàng)目：檢查電容器各相電流和母線電壓值是否超過允許值，三相電流是否平衡；檢查電容器外殼有無膨脹或漏油現(xiàn)象；電容器及架表面有無積灰；套管、絕

9、緣子是否清潔，有無裂紋和放電現(xiàn)象；電容器內(nèi)部有無異常響聲，外部有無火花出現(xiàn)；觀察主回路導(dǎo)電連接部分有無發(fā)熱和放電現(xiàn)象；檢查放電裝置信號(hào)燈是否熄滅，電容器室內(nèi)溫度、相對濕度和電容器外殼溫度是否超標(biāo)；電容器室的門、窗有無破損，消防器材和安全用具是否完備。操作電容器應(yīng)該注意的事項(xiàng)操作電容器應(yīng)該注意的事項(xiàng)操作并聯(lián)電容器應(yīng)注意的事項(xiàng)：正常情況下，全站停電操作時(shí)，應(yīng)先拉開電容器的斷路器，后拉開各路出線的斷路器；正常情況下，全站恢復(fù)送電時(shí)，應(yīng)先合各路出線的斷路器，后合電容器組的斷路器；事故情況下，全站無電后，必須將電容器的斷路器拉開；并聯(lián)電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送電。保護(hù)熔絲熔斷后，未查明原因前，不準(zhǔn)更換

10、熔絲送電。并聯(lián)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時(shí)，必須在斷路之后進(jìn)行。并聯(lián)電容器的運(yùn)行條件并聯(lián)電容器的運(yùn)行條件1、運(yùn)行時(shí)的電壓要求 電容器必須能在倍額定電壓下長期運(yùn)行，并在一晝夜中，在最高不超過倍額定電壓下允許運(yùn)行時(shí)間不超過6 h。當(dāng)周圍空氣溫度24 h平均最高值低于標(biāo)準(zhǔn)10時(shí)，電容器能在倍額定電壓下長期運(yùn)行。 2、運(yùn)行時(shí)電流要求 理論上電容器允許長期運(yùn)行時(shí)的過流倍數(shù)為1.3,即可超出額定電流30%長期運(yùn)行。其中10%為允許工頻過電流；20%為留給高次諧波電壓引起的過電流。諧波的限制通常采用裂相整流的方法（如變?yōu)?2相或36相整流）或者采用在電容器回路串聯(lián)電抗器的辦法,如果電容器直接接

11、在整流器旁邊，應(yīng)配置濾波器。注：單臺(tái)電容器的電容值與額定值的偏差不超過規(guī)定-5+10； 過電壓、過電流保護(hù)裝置完備并且每臺(tái)并聯(lián)電容器均配有選擇特性良好的熔絲。 并聯(lián)電容器投入前的檢查并聯(lián)電容器投入前的檢查并聯(lián)電容器投入前的檢查項(xiàng)目：瓷質(zhì)部分應(yīng)完整、清潔無裂紋；外殼應(yīng)無鼓肚及滲漏油現(xiàn)象；各部分接頭應(yīng)接觸良好，套管引線應(yīng)連接，并有適當(dāng)裕度；放電回路應(yīng)完好，接線應(yīng)正確；保護(hù)回路與監(jiān)視回路應(yīng)完好，并全部投入； 室內(nèi)電容器組通風(fēng)應(yīng)良好；熔斷器安裝應(yīng)正確，熔絲的額定電流為電容器組額定電流的1.32倍。對放電裝置的要求對放電裝置的要求 在交流電路中，如果電容器帶電荷合閘，則可能使電容器承受兩倍以上的額定電壓

12、峰值，這對電容器十分有害；同時(shí)還會(huì)造成很大的沖擊電流，以至熔斷器熔絲熔斷或斷路器掉閘。因此，電容器每次斷電后，必須立即進(jìn)行放電，待電荷消失后再合閘送電。為此并聯(lián)電容器組必須安裝放電裝置，以防止其帶電荷合閘。 對放電裝置的要求是： 放電裝置應(yīng)經(jīng)試驗(yàn)合格，其殘留電壓應(yīng)在30S內(nèi)降至65V以下；放電裝置應(yīng)與電容器組并聯(lián)連接，不應(yīng)經(jīng)過開關(guān)或熔斷器；放電裝置的電能損耗，每千乏不應(yīng)超過一瓦；高壓電容器組應(yīng)采用JDJ型單相電壓互感器作放電裝置。電容器的安全運(yùn)行電容器的安全運(yùn)行 電容器應(yīng)在額定電壓下運(yùn)行。如暫時(shí)不可能，可允許在超過額定電壓5的范圍內(nèi)運(yùn)行；當(dāng)超過額定電壓倍時(shí)，只允許短期運(yùn)行。但長時(shí)間出現(xiàn)過電壓情

13、況時(shí)，應(yīng)設(shè)法消除。 電容器應(yīng)維持在三相平衡的額定電流下進(jìn)行工作。如暫不可能，不允許在超過倍額定電流下長期工作，以確保電容器的使用壽命。 裝置電容器組地點(diǎn)的環(huán)境溫度不得超過+40，24h內(nèi)平均溫度不得超過+30，一年內(nèi)平均溫度不得超過+20。電容器外殼溫度不宜60。超過如發(fā)現(xiàn)超過上述要求時(shí)，應(yīng)采用人工冷卻，必要時(shí)將電容器組與網(wǎng)路斷開。 電容器的保護(hù)電容器的保護(hù) (1)容量在100kvr以下時(shí)，可用跌落式保險(xiǎn)保護(hù)； 100kvr 300kvr時(shí)，用采用負(fù)荷開關(guān)， 300kvr 以上時(shí)，用采用斷路器保護(hù)。 (2)用合適的避雷器來進(jìn)行大氣過電壓保護(hù)。電容器的保護(hù)電容器的保護(hù) (3) 每個(gè)電容器上裝置單

14、獨(dú)的熔斷器，熔斷器的額定電流應(yīng)按熔絲的特性和接通時(shí)的涌流來選定，一般為1.52倍電容器的額定電流為宜。 (4)電容器不允許裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。主要是因電容器電容器不允許裝設(shè)自動(dòng)重合閘裝置。主要是因電容器放電需要一定時(shí)間，當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后，如果馬上放電需要一定時(shí)間，當(dāng)電容器組的開關(guān)跳閘后，如果馬上重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存重合閘，電容器是來不及放電的，在電容器中就可能殘存著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產(chǎn)生很著與重合閘電壓極性相反的電荷，這將使合閘瞬間產(chǎn)生很大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至爆炸。大的沖擊電流，從而造成電容器外殼膨脹、噴油甚至

15、爆炸。 問題：為什么并聯(lián)電容器與其斷路器之間裝設(shè)一組氧化鋅問題：為什么并聯(lián)電容器與其斷路器之間裝設(shè)一組氧化鋅避雷器？避雷器？ 裝設(shè)氧化鋅避雷器是為了防止電力電容器在拉、合操作時(shí)裝設(shè)氧化鋅避雷器是為了防止電力電容器在拉、合操作時(shí)可能出現(xiàn)的操作過電壓，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。可能出現(xiàn)的操作過電壓，保證電氣設(shè)備的安全運(yùn)行。 電容器的投入和退出電容器的投入和退出當(dāng)功率因數(shù)低于、電壓偏低時(shí)應(yīng)投入；當(dāng)功率因數(shù)趨近于1且有超前趨勢、電壓偏高時(shí)應(yīng)退出。發(fā)生下列故障之一時(shí)，應(yīng)緊急退出： 連接點(diǎn)嚴(yán)重過熱甚至熔化； 瓷套管閃絡(luò)放電； 外殼膨脹變形； 電容器組或放電裝置聲音異常； 電容器冒煙、起火或爆炸。電容器的投入

16、和退出電容器的投入和退出 注意事項(xiàng)：(1)電力電容器組在接通前應(yīng)用兆歐表檢查放電網(wǎng)絡(luò)。 (2)接通和斷開電容器組時(shí)，必須考慮以下幾點(diǎn)： 當(dāng)匯流排(母線)上的電壓超過倍額定電壓最大允許值時(shí)，禁止將電容器組接入電網(wǎng)。 在電容器組自電網(wǎng)斷開后1min內(nèi)不得重新接入，但自動(dòng)重復(fù)接入情況除外。 在接通和斷開電容器組時(shí)，要選用不能產(chǎn)生危險(xiǎn)過電壓的斷路器，并且斷路器的額定電流不應(yīng)低于倍電容器組的額定電流。 電容器的操作電容器的操作 (1)在正常情況下，全所停電操作時(shí)，應(yīng)先斷開電容器組斷路器后，再拉開各路出線斷路器?；謴?fù)送電時(shí)應(yīng)與此順序相反。 (2)事故情況下，全所無電后，必須將電容器組的斷路器斷開。 (3)

17、電容器組斷路器跳閘后不準(zhǔn)強(qiáng)送電。保護(hù)熔絲熔斷后，未經(jīng)查明原因之前，不準(zhǔn)更換熔絲送電。 (4)電容器組禁止帶電荷合閘。電容器組再次合閘時(shí)，必須在斷路器斷開3min之后才可進(jìn)行。 電容器運(yùn)行中的故障處理電容器運(yùn)行中的故障處理 (1)當(dāng)電容器噴油、爆炸著火時(shí)，應(yīng)立即斷開電源，并用砂子或干式滅火器滅火。 (2)電容器的斷路器跳閘，而熔絲未熔斷。應(yīng)對電容器放電3min后，再檢查斷路器、電流互感器、電力電纜及電容器外部等情況。若未發(fā)現(xiàn)異常，則可能是由于外部故障或電壓波動(dòng)所致，可以試投，否則應(yīng)進(jìn)一步對保護(hù)做全面的通電試驗(yàn)。通過以上檢查、試驗(yàn)，若仍找不出原因，則應(yīng)拆開電容器組，并逐臺(tái)進(jìn)行檢查試驗(yàn)。但在未查明原因之前，不得試投運(yùn)。 (3)當(dāng)電容器的熔絲熔斷時(shí)，應(yīng)向值班調(diào)度員匯報(bào)，取得同意后，在切斷電源并對電容器放電后，先進(jìn)行外部檢查，如套管的外部有無閃絡(luò)痕跡、外殼是否變形、漏油及接地裝置有無短路等，然后用搖表搖測極間及極對地的絕緣電阻值。如未發(fā)現(xiàn)故障跡象，可換熔絲繼續(xù)投入運(yùn)行。如經(jīng)送電后熔絲仍熔斷，則應(yīng)退出故障電容器。 電容器運(yùn)行中的故障處理電容器運(yùn)行中的故障處理 處理故障電容器應(yīng)注意的安全事項(xiàng)處理故障電容器應(yīng)注意的安全事項(xiàng) 處理故障電容器應(yīng)在斷開