无功补偿容量计算的基本公式:
Q = P(tgφ1——tgφ2)
=P( )
tgφ1、tgφ2——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
渗透聚苯板
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:
XL=K
式中 XL——串联电抗器的感抗,Ω;
XC——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
XL=(1.2~1.5)×=(0.048 ~0.06)XC
一般定为(0.045 ~0.06)XC=( 4.5 %~ 6 %) XC
对于3次谐波而言,则
XL=(12%~13%) XC
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
cdth 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、户外。
干式空心电抗器CKGKL,可用于户、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。
干式半心电抗器:直径比空心产品小,可用于户、户外。
并联电容器额定电压的选择
由于串联电抗器的接入,引起电容器上的基波电压升高,其值为
UC=Uφ=
式中 UC——电容器的额定电压(相电压),kV;
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/√3 kV
12~13%串联电抗率,电容器额定相电压12/√3 kV
35kV: 6%串联电抗率,电容器额定相电压38.5/√3 kV
(12~13)%串联电抗率,电容器额定相电压42/√3 kV
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:
10kV:
| Ⅰ型接线 | Ⅲ型接线 |
避雷器型号 | Y5WR-17/45 或HY5WR-17/45 | Y5WR-9.1/22 或HY5WR-9.1/22 |
每组避雷器数量 | 3只 | 4只 |
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通流容量
并联电容器组容量(kvar) | Ⅰ型接线 | Ⅲ型接线 转向轴 |
5000 kvar以下(不含5000) | 400A | 400A |
5000 ~6000 kvar(不含6000) | 400A | 600A |
6000 ~8000 kvar | 600A | 800A |
水过滤板8000 ~12000 kvar | 800A | 1000A |
| | |
35kV:
| 水分子团Ⅰ型接线 | Ⅲ型接线 |
避雷器型号 | Y5WR-51/134 | Y0.1WR-51×127/51×140 |
每组避雷器数量 | 3只 | (4只同体) |
| | |
通流容量
并联电容器组容量(kvar) | Ⅰ型接线 | Ⅲ型接线 |
10000 kvar以下 | 400A | 400A |
10000 kvar~20000 kvar | 600A | 600A |
20000 kva~30000 kvar | 800A | 800A |
30000 kva~40000 kvar | 1200A | 1200A |
微型水轮发电机40000 kvar~60000 kvar | 1500~2000A | 1500~2000A |
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隔离开关、接地开关及隔离带接地开关的选择
用途:
隔离开关做隔离之用
10kV:户: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)
35 kV:户: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:GN19-10/400, 630,1250
户外:GW4-10/400, 630,1250或GW4-10W/630(爬电比距≥2.5cm/kV)