無功補償設備及運行

并聯電容器及運行1本節目錄電力電容器的概念電力電容器的作用電力電容器的分類ON本節目錄基本結構和型號并聯電容器的無功補償并聯電容器的接線方式4

任意兩塊金屬導體，中間用絕緣介質隔開，即構成一個電容器。電容器電容的大小，由其幾何尺寸和兩極板間絕緣介質的特性來決定。當電容器在交流電壓下使用時，常以其無功功率表示電容器的容量，單位為乏或千乏。本節目錄電力電容器的概念電力電容器的作用電力電容器的分類ON6是一種無功補償設備。并聯在線路上，其主要作用是補償系統的無功功率，提高功率因數，從而降低電能損耗、提高電壓質量和設備利用率。并聯電容器串聯電容器主要用于補償電力系統的電抗（常見于高壓系統）。本節目錄電力電容器的概念電力電容器的作用電力電容器的分類ON813按其安裝方式可分為：戶內式、戶外式24按其相數可分為：單相、三相兩種，除低壓并聯電容器外,其余均為單相按其運行的額定電壓可分為：低壓、高壓兩種，額定電壓在1kV及以下的為低壓電容器，額定電壓在1kV以上的為高壓電容器按其外殼材料可分為：金屬外殼、瓷絕緣外殼、膠木筒外殼等9按其用途又可分為以下9種串聯于工頻高壓輸、配電線路中,用以補償線路的分布感抗,提高系統的靜、動態穩定性,改善線路的電壓質量，加長送電距離和增大輸送能力。圖5-1串聯補償電容器組（1）串聯電容器10原稱移相電容器補償電力系統感性負載的無功功率，提高系統運行功率因數、受端母線的電壓水平和電能質量；減少線路上感性無功的輸送，降低電壓和功率損耗，提高線路的輸電能力；還可以直接與異步電機的定子繞組并聯，構成自激運行的異步發電裝置。（2）并聯電容器常用的并聯電容器按其結構不同，可分為單臺鐵殼式、箱式、集合式、半封閉式、干式和充氣式等多類品種。11（2）并聯電容器①單臺鐵殼式并聯電容器圖5-2鐵殼式并聯電容器②集合式并聯電容器圖5-3集合式并聯電容器12串聯在高壓輸電線上的重要設備，為電力線傳輸高頻保護和載波通信的信號構成通道：耦合電容器與結合濾波器一起構成傳輸通道，完成載波信號通過高壓輸電線路向所需要方向的正常發送與接收；同時也可作為測量、控制、保護裝置中的部件。（3）耦合電容器13又稱為斷路器電容器，主要用于并聯在工頻交流高壓斷路器的斷口上，用以改善電壓分布，降低恢復電壓上升率，均勻電壓的作用。（4）均壓電容器14主要起貯能作用，用作沖擊電壓發生器、沖擊電流發生器、斷路器試驗用振蕩回路等基本貯能元件。（5）脈沖電容器（6）直流濾波電容器用于高壓整流濾波裝置及高壓直流輸電中，濾除諧波，減少直流中的紋波，提高直流輸電的質量。15與電抗器、電阻器連接在一起組成交流濾波器，接于交流電力系統中，濾除一種或多種諧波電流，降低網絡諧波水平，改善系統的功率因數。（7）交流濾波電容器（8）標準電容器用于工頻高壓測量介質損耗回路中，作為標準電容或用作測量高電壓的電容分壓裝置。16用于頻率為40～24000Hz的電熱設備系統中,以提高功率因數,改善回路的電壓或頻率等特性。（9）電熱電容器本節主要介紹用于電網無功補償的并聯電容器。本節目錄基本結構和型號并聯電容器的無功補償并聯電容器的接線方式ON18并聯電容器主要由電容元件、浸漬劑、緊固件、引線、外殼和套管等部件組成。（1）基本結構高壓并聯電容器外觀圖并聯補償電容器的結構圖19用一定厚度和層數的固體介質與鋁箔電極卷制而成①電容元件20電容器的芯子一般放于浸漬劑中，以提高電容元件的介質耐壓強度，改善局部放電特性和散熱條件。浸漬劑一般有礦物油、氯化聯苯、SF6氣體等。②浸漬劑③外殼、套管電容器的外殼一般采用薄鋼板焊接而成，表面涂阻燃漆，殼蓋上焊有出線套管，箱壁側面焊有吊攀、接地螺栓等。大容量集合式電容器的箱蓋上還裝有油枕或金屬膨脹器及壓力釋放閥，箱壁側面裝有片狀散熱器、壓力式溫控裝置等。接線端子從出線瓷套管中引出。21電容器型號由系列代號、浸漬介質代號、極間主介質代號、結構代號、第一特征代號、第二特征代號、第三特征代號和尾注號組成。（2）型號22用以表示電容器所屬的系列，用大寫漢語拼音字母表示。1）系列代號系列代號字母含義系列代號字母含義A交流濾波電容器M脈沖電容器B并聯電容器O耦合電容器C串聯電容器R感應加熱裝置用D直流濾波電容器X諧振電容器E交流電動機電容器Y標準電容器F防護電容器Z直流電容器J均壓電容器ZO直流耦合電容器23用以表示電容器中浸漬介質的種類，用大寫漢語拼音字母表示。2）浸漬介質代號系列代號字母含義系列代號字母含義A芐基甲苯K空氣B異丙基聯苯L六氟化硫C蓖麻油S石蠟D氮氣W烷基苯F二芳基乙烷Z植物油G硅油當浸漬介質為幾種介質的混合物時，只表示主要浸漬介質的代號。24用以表示電容器中極間主介質的形式，用大寫漢語拼音字母表示。3）極間主介質代號極間主介質代號字母含義D氮氣F膜紙復合L六氟化硫M全聚丙烯薄膜MJ全膜金屬化25集合式電容器的結構代號為H，充氮氣的集合式電容器結構代號為HD，充六氟化硫氣體的集合式電容器結構代號為HL。4）結構代號用以表示電容器的額定電壓，單位kV（E系列的單位用V）。5）第一特征號26用以表示電容器的額定容量或額定電容，額定容量的單位為kvar，額定電容的單位為mF（Y系列的單位用pF）。6）第二特征號用以表示并聯、串聯、交流濾波電容器的相數或感應加熱裝置用電容器的額定頻率。單相用“1”表示，三相用“3”表示；感應加熱裝置用電容器的額定頻率的單位為kHz。7）第三特征號27用以表示電容器的主要結構和使用特征，用大寫漢語拼音字母表示，其字母順序按拼音字母順序排列。8）尾注號尾注號字母字母含義尾注號字母字母含義F中性點非有效接地系統使用S水冷式G高原地區使用TH濕熱帶地區使用H污穢地區使用W戶外使用（戶內不表示）K有防爆要求地區使用R內有熔絲28例如：BFM12－200－1W

B表示并聯電容器；F表示浸漬劑為二芳基乙烷；M表示全聚丙烯薄膜介質；表示額定電壓為12kV；額定容量為200kvar；相數為單相；使用場所為戶外使用。本節目錄基本結構和型號并聯電容器的無功補償并聯電容器的接線方式ON30（1）無功補償原理31無功補償方式按照安裝地點不同可以分為：集中補償、分散補償（包括分組補償和個別補償）；按照投切方式的不同可以分為：固定補償、自動補償。（2）并聯電容器的補償方式32并聯電容器集中補償33分組補償是將電容器組分組安裝在各配電室或者各分路出線上，可隨部分負荷的變動同時投入或切除。這種補償方式的優點是比集中補償方式降損節電、補償范圍更大、效果較好；缺點是設備投資較大、利用率不高。一般用于補償容量小、用電設備多而分散和部分補償容量相當大的場所。34個別補償接線圖35（3）補償容量的計算可以按照改善功率因數、提高運行電壓和降低線路損耗來確定補償容量。電力用戶一般主要根據提高功率因數來確定補償容量：如要將使功率因數從提高到，需要的電容電流為：Ic=IL0-IL=IR(tgφ1-tgφ2)，所需補償的無功功率（補償電容器容量）為：Q=P(tgφ1-tgφ2)。本節目錄基本結構和型號并聯電容器的無功補償并聯電容器的接線方式ON37（1）并聯電容器組基本接線類型并聯電容器組接線方式有兩種：星形接線和三角形接線。電力企業變電所采用星形接線居多，工礦企業變電所采用三角形接線居多。38（2）并聯電容器組每相內部接線方式單臺并聯電容器的額定電壓不能滿足電網正常工作電壓要求時，需由兩臺機多臺電容器串聯后達到電網正常工作電壓的要求。為達到要求的補償容量，又需要用若干臺電容器并聯才能組成并聯電容器組。并聯電容器組每相內部接線方式有兩種：先并聯后串聯和先串聯后并聯。無功補償設備及運行

并聯電抗器及運行39本節目錄并聯電抗器的概念并聯電抗器的型號并聯電抗器的作用ON本節目錄并聯電抗器的結構42一般接在超高壓輸電線的末端和地之間，起無功補償作用，并聯連接在電網中，用于補償電容電流的電抗器。本節目錄并聯電抗器的概念并聯電抗器的型號并聯電抗器的作用ON4445例如：BKDFPYT－50000/500

BK表示并聯電抗器；D表示單相；F表示風冷；P表示強迫油循環；YT表示交流有級可調節；額定容量表示50000kvar；500表示標稱系統電壓為500kV的可控并聯電抗器。所以BKDFPYT－50000/500表示一臺單相、交流有級可調節、油浸式、風冷、強迫油循環、額定容量為50000kvar、標稱系統電壓為500kV的可控并聯電抗器。本節目錄并聯電抗器的概念并聯電抗器的型號并聯電抗器的作用ON47并聯電抗器用來吸收電網中的容性無功,如500kV電網中的高壓電抗器、500kV變電站中的低壓電抗器,都是用來吸收線路充電電容無功的；220kV、110kV、35kV、10kV電網中的電抗器是用來吸收電纜線路的充電容性無功的。48（1）中壓并聯電抗器一般并聯接于大型發電廠或110～500kV變電站的6～63kV母線上，用來吸收電纜線路的充電容性無功。49（2）超高壓并聯電抗器一般并聯接于330kV及以上的超高壓線路上，主要作用：

1）降低工頻過電壓。裝設并聯電抗器吸收線路的充電功率，防止超高壓線路空載或輕負荷運行時，線路的充電功率造成線路末端電壓升高。2）降低操作過電壓。裝設并聯電抗器可限制由于突然甩負荷或接地故障引起的過電壓，避免危及系統的絕緣。3）避免發電機帶長線出現的自勵磁諧振現象。4）有利于單相自動重合閘。并聯電抗器與中性點小電抗配合，有利于超高壓長距離輸電線路單相重合閘過程中故障相的消弧，從而提高單相重合閘的成功率。本節目錄并聯電抗器的結構ON51空心式電抗器沒有鐵芯，只有線圈，磁路為非導磁體，因而磁阻很大，電感值很小，且為常數。空心電抗器的結構形式多種多樣：用混凝土將繞好的電抗線圈澆注成一個牢固的整體的被稱為水泥電抗器用絕緣壓板和螺桿將繞好的線圈拉緊的被稱為夾持式空心電抗器將線圈用玻璃絲包繞成牢固整體的被稱為繞包式空心電抗器用環氧樹脂將繞好的電抗線圈澆注成一個牢固的整體稱為干式電抗器空心電抗