tbbz无功补偿简介

1、TBB自动补偿成套设备报告分六部分一基本概念及为什么要进行无功补偿二自动补偿设备介绍三无功补偿原理介绍四典型柜型比较（）五TBB自动投切柜无功补偿检验项目六综述一、基本概念及为什么要进行无功补偿 1有功功率： 交流电力系统需要电源供给两部分能量，一部分用于作功而被消耗掉，这部分能量将转换成机械能、光能、热能和化学能，这部分能量我们称之为有功功率2无功功率： 另一部分能量是用来建立磁场，用于交换能量使用，对于外部电路它并没有作功，而是有电能转换为磁能，再有磁能转换为电能，周而复始，并没有消耗，这部分能量我们称之为无功功率。国际电工委员会给出的无功功率的定义为：电压与无功电流的成积。 QC=U&#

2、215;IC 其物理意义为：电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。 3无功功率是否为无用功率 无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗器也需要大量的无功功率。4为什么要进行无功补偿 由于电力系统中存在电动机、变压器等大量感性无功负荷，而这些感性无功负荷需要吸收大量无功功率来建立感应磁场，使得功率因数下降，线路损耗增加，电压质量下降，设备利用率低。为消除系统内感性无功功率产生的无用消耗，而达到有功功率最大限度出力的效果，必须进行无功补偿5无功补偿原理及

3、补偿意义 5.1改善设备的利用率:可见，在一定的电压和电流下，提高COS，其输出的有功功率越大。发电机、变压器等电力设备在设计时均有一定的电压有效值U和电流有效值I，即设备需在一定的额定电压及额定电流下运行。根据P= UIcos，若功率因数较低，则发电机发出的有功功率或变压器通过的有功功率P较低，即设备容量得不到充分应用。5.2减少电压损失功率因数低，Q就大，U就增大,受电端的电压就要降低。在电压低于允许值时，将严重影响电动机及其它用电设备的正常运行。特别是在用电高峰时，因为功率因数低，将出现大面积地区电压降低，严重影响工农业生产的正常进行。 故采用补偿电容提高功率因数后，电压损失U减少，改善

4、了电压质量。5.3减少线路损失据统计，电力网中65以上的电能损耗在10kV以下的配电网中损耗的，因此配电网中的减少线路损失非常重要。5.4提高电力网的传输能力视在功率与有功功率成下述关系： P=Scos 可见，在传送一定功率P的条件下，cos越高，所需视在功率越小综上所述，提高功率因数是必须的。但是功率因数的提高是整个网络的事，必须提高电网各个组成部分的功率因数，才能充分利用发电、变电设备的容量，减少网损，降低线路的电压损耗，以达到节约电能和提高功率因数的目的。5.5 提高功率因数有功功率与视在功率的比值，叫网络的功率因数。即： 当未接电容C时，流过电感L的电流为IL，流过电阻R的电流为IR。

5、电源所供给的电流与I1相等。I1=IR+jIL,此时相位角为j1，功率因数为cosj1。并联接入电容C后，由于电容电流IC与电感电流IL方向相反（电容电流IC超前电压U90°，而电感电流滞后电压U90°），使电源供给的电流由I1减小为I2，I2=IR+j(IL_IC)，相角由j1减小到j2，功率因数则由cosj1提高到cosj2。 配电网中常用的无功补偿方式为：1、集中补偿    将电容器集中安装在配电室高低压母线上，这种补偿方法可以采取集中管理，便于维护，运行可靠，利用率高，缺点是不能补偿配出线上的无功电流。2、就地补偿 

6、  即将电容器直接接到用电设备上，实行就地平衡补偿。   优点：补偿比较彻底，不但高压线路和变压器上的无功电流减少了，而且低压干线和分支线上的无功电流也同时减少，线路压降及线路损耗同时减少。    缺点：电容器和被补偿设备感应电动机等共用一套控制设备，同时投入或退出运行，所以管理分散，维护不变，而且电容器不能充分发挥效率，利用率不高。3、分散补偿   将电容器分散安装在各配电室或车间变电所的母线上，这种补偿的效果介于就地补偿和集中补偿两种方法之间。无功补偿设备中的主要原器件真

7、空接触器真空接触器利用真空灭弧室灭弧，用以频繁接通和切断正常工作电流，通常用于远距离接通和断开中、低压频繁起停的6kV、380V(660V、1140V)交流电动机。别特适宜用于煤矿、化工等行业。 JCZ5系列交流真空接触器适用于交流50HZ-60HZ，主回路额定电压7.2KV 12KV,额定电流为630A一下的电力网中供远距离接通和分段及频繁启动和控制交流电动机，较适宜和熔断器与保护装置组合代替真空断路器。真空接触器主要由真空灭弧室和操作机构组成。真空灭弧室具有通过正常工作电流和频繁切断工作电流时可靠灭弧两个作用。但不能切断过负荷电流和短路电流。操作机构是由带铁芯的吸持线圈和衔铁构成。线圈通电

8、，吸引衔铁，接触器闭合；线圈失电，接触器断开。吸持线圈一般有直流和交流两种形真空接触器的优点真空接触器熄孤能力强，耐压性能好，操作频率较高，寿命长，无电弧外喷，体积小、重量轻、维修周期较长。真空接触器的真空灭弧室制造时工艺要求很高，如果工艺不良，灭弧室的真空容易下降。触头材料材质不好，在分断电流时会出现 "截流过电压"现象，即在分断电流时，由于真空灭弧室的熄弧能力很强，电弧电流不是自然过零时切断，而是从电流的某一值突然降到零，由此而出现高的过电压。截流电压会危及电气设备的安全运行。电抗器最通俗的讲，能在电路中起到阻抗的作用的东西，我们叫它电抗器。 电力网中所采用的电抗器，实

9、质上是一个无导磁材料的空心线圈。它可以根据需要布置为垂直、水平和品字形三种装配形式。在电力系统发生短路时，会产生数值很大的短路电流。如果不加以限制，要保持电气设备的动态稳定和热稳定是非常困难的。因此，为了满足某些断路器遮断容量的要求， 常在出线断路器处串联电抗器， 增大短路阻抗， 限制短路电流。电流系统无功补偿装置的并联电容器组串联，用以抑制系统诣波，限制合闸涌流和操作过电压。电力系统中所采取的电抗器,常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流,也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功,如500kV电网中的高压电抗器,50

10、0kV变电站中的低压电抗器,都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功的。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。超高压并联电抗器有改善电力系统无功功率有关运行状况的多种功能,电容电力电容器是一种静止的无功补偿设备。它的主要作用是向电力系统提供无功功率，提高功率因数。采用就地无功补偿，可以减少输电线路输送电流，起到减少线路能量损耗和压降，改善电能质量和提高设备利用率的重要作用。通常（集中补偿式）接在变电站的低压母线上，其主要作用是补偿系统的无功功率，提高功率因数，从而降低电能损耗、提高电压质量和设备利用率。常与有

11、载调压变压器配合使用。放电线圈当电容器从电源脱开后能将电容器端子上的电压在规定时间内降到规定值的带有绕组的器件。高压端子 与电容器并联连接构成泄放电容器剩余电荷的放电线圈的出线端子。一次绕组 与高压端子相连的绕组。接地端子 使与放电线圈的线圈相绝缘的外壳接地或使电位固定在外壳上而设置的端子。外壳端子 对一次绕组的一端与外壳同电位结构的放电线圈为使该端子连接到外部回路而在外壳上设置的端子。放电线圈的原理放电线圈是高压并联电容器装置的专用配套设备，与电容器组端子直接联接，当电容器从电网断开后，使其存储的电荷自行泄放，在规定时间内将电容器剩余电压降到规定值以下，是电容器装置确保设备自身和维修人员安全

12、的主要技术措施之一。因此，放电线圈必须具备以下两方面的基本性能要求： 一是放电性能要求，即在配套电容器组容量范围内，满足电容器组的放电要求：放电起始至5 s内，将电容器的剩余电压自额定值下降到50 V以内。 二是正常分闸操作时，应能承受最大放电电流冲击和最大储存能量的消耗。 放电线圈放电过程 正常运行时，放电线圈工作在交流电压下（并接于电容器组两端子间）呈一很高的励磁阻抗。电容器组被断开后，实质上为一衰减直流放电过程，其放电等值电路如图2，其中L为放电线圈的铁芯电感，在直流电压的作用下，铁芯很快饱和，铁芯电感迅速下降，电容器储能在R上消耗吸收。当电压衰减到较低时，由于放电电流亦随之减少，此时铁

13、芯的饱和程度会减轻，其电感L开始回升。R为放电线圈的功耗等值电阻，主要是线圈的直流电阻，而放电线圈的直流电阻一般较大，如10 kV级产品多在2 k左右，35kV级为34 k。由于铁芯电感L在放电过程中是非线性的，可有几百到上千倍变化幅度。因此，在正常配套情况下，放电过程通常是一非周期的衰减过程，对于某些厂的产品，在放电后期，有可能出现振荡过程。当配套电容器组容量很小时，或是放电起始电压足够低时，放电过程也许出现衰减的振荡过程。 隔离开关隔离开关隔离开关是高压开关电器中使用最多的一种电器，顾名思义，是在电路中起隔离作用的它本身的工作原理及结构比较简单，但是由于使用量大，工作可靠性要求高，对变电所

14、、电厂的设计、建立和安全运行的影响均较大。刀闸的主要特点是无灭弧能力，只能在没有负荷电流的情况下分、合电路一般在断路器前后二面各安装一组隔离开关，目的均是要将断路器与电源隔离，形成明显断开点；因为原来的断路器采用的是油断路器，油断路器需要经常检修，故二侧就要有明显断开点，以利于检修；一般情况下，出线柜是从上面母线通过开关柜向下供电，在断路器前面需要一组隔离开关是要与电源隔离，但有时，断路器的后面也有来电的可能，如通过其它环路的反送，电容器等装置的反送，故断路器的后面也需要一组隔离开关二 自动补偿设备适用范围适用于6kV、10kV、35kV等工频输配电系统中用户感性负荷不稳定的场所，用于提高功率

15、因数，调整电网电压，降低线路损耗，充分发挥设备效率、改善供电质量分类成套自动补偿装置分为两种，VQC调压调容型和调容型两种。VQC电压无功综合控制装置除了具有调容的功能外，还能根据电网的参数控制有载调压变压器自动调压和无功补偿电容器组或电抗器的自动投切。使变压器和电容器工作在最佳状况，确保电压合格率达到规定的要求，有效减少无功损耗并保持系统功率因数在较高范围内。设备构件TBBZ高压自动补偿成套装置主要有高压并联电容器、熔断器、电抗器、放电线圈、真空投切开关（断路器或真空接触器）、自动投切控制器及保护、二次辅助元件、柜体等组成，采用集成一体化成套技术，组合设计合理，方便用户使用、观察、巡视、检修

16、。主要技术参数额定电压：6kV、10kV、35kV额定频率：50Hz补偿容量：根据变压器参数或现场运行参数计算结构形式：户内柜式、户外箱式安装控制信号：无功功率电容器接线形式：单星或双星接线投切方式：自动、手动可选使用环境环境温度：25+55海拔高度：不超过1000米  （对于安装运行地点的海拔高度超过1000米时装置，在订货时应特别加以说明）；其   它：安装运行地点应无剧烈的机械振动、无有害气体和蒸汽、无导电性或爆炸性尘埃 技术特点：单元式结构，每套装置均有一个控制保护单元、进线柜单元及根据不同分组数量确定的高压投切电容器单元，每

17、个单元间连接方便、维修方便。成套设备在每个单元上安装观察窗、观察指示灯、带电指示器、运行指示灯等，并在进线单元操作机构及每个高压单元安装电磁锁，满足五防要求，方便用户观察并保证设备安全运行。单只电容器采用专用高压喷逐式熔断器作为短路保护、确保设备安全运行；根据系统谐波的情况，计算出每分组回路电抗器的电抗率，分别加装112干式串联电抗器，降低系统操作过电压、限制减小合闸涌流、抑制系统高次谐波、避免发生谐振，保护电容器组可靠运行；成套装置的进线单元选用负荷开关或隔离开关做为主开关，与系统有明显断口，便于维护与检修。每组电容器的投切开关选用电容器专用真空接触器或永磁真空断路器，结构简单、少维护、机械

18、使用寿命可达50100万次，分断能力强，动作可靠，可以有效的避免触投弹跳现象。降低线路损耗、变压器损耗；降低供电的视在功率，增加输变电设备线路的负荷能力，延长电气控制设备的使用寿命；功率因数可提高到0.9以上，节电效果显著，减少电费开支；具有过压、欠压、开口三角电压保护、不平衡电流保护、过电流保护等保护功能；高压集中自动补偿采用电压优先、无功功率采样，分组自动投切技术。电压优先原则，按电压质量要求自动投切电容器,使母线电压始终处于规定范围.无功自动补偿，根据电压优先原则,依无功大小自动投切电容器组,使系统始终处于不过压、少欠过补、无功损耗最小状态.可控制一至两段母线，一至八组电容器或者电抗器，

19、自动判断变电站两段母线的运行情况，既可两段母线同时独立控制（分列控制），又可按两段母线统一控制（并列控制），也可单段母线控制（单列控制）。带有RS232、RS485标准通讯接口，可实现本地和远程控制电容器组。结构布置分组自动补偿装置不论户内柜式还是户外箱式均采用单元组合式结构，由控制保护单元、进线与电抗器单元、电抗器单元、电容器单元、电容电抗单元等若干单元组合而成，各单元具体布置如下图：三无功补偿原理简介在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种；一种是有功功率，一种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，是将电能转换为其他形式能量（机械能、光能、热能）的电功率。 无功功率比较

20、抽象，它是电路内电场与磁场的交换，在电气设备中建立和维持磁场的电功率。它不对外作功，而是转变为其他形式的能量。凡是有电磁线圈的电气设备，要建立磁场，就要消耗无功功率。 无功功率决不是无用功率，它的用处很大。电动机需要建立和维持旋转磁场，使转子转动，从而带动机械运动，电动机的转子磁场就是靠从电源取得无功功率建立的。变压器也同样需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。因此，没有无功功率，电动机就不会转动，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。   （打个比方，农村修水利需要开挖土方运土，运土时用竹筐装满土，挑走的土好比是有功功率，挑空竹筐就好比是无功

21、功率，竹筐并不是没用，没有竹筐泥土怎么能运到堤上?） 在正常情况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。 但是从发电机和高压输电线供给的无功功率远远满足不了负荷的需要，所以在电网中要设置一些无功补偿装置来补充无功功率，以保证用户对无功功率的需要，这样用电设备才能在额定电压下工作。 无功补偿是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接在同一电路，能量在两种负荷之间相互交换。这样，感性负荷所需要的无

22、功功率可由容性负荷输出的无功功率补偿无功补偿原理当电感和电容并联接在同一电路时，电感吸收功率时正好电容放出能量，电感放出能量时正好电容吸收功率，能量在它们之间相互交换，即感性负荷所需无功功率，可由电容器的无功输出得到补偿，这就是并联电容器的无功补偿原理 如图所示，并联电容器C与供电设备（如变压器）或负荷（如电动机）并联，则供电设备或负荷所需要的无功功率，可以全部或部分由并联电容器供给，即并联电容器发出的容性无功，可以补偿负荷所消耗的感性无功。CICLRILIRUI1I2TK-TBBZ型高压无功补偿成套装置由高压真空接触器、高压并联电容器组、电抗器、避雷器、隔离开关和一些附属设备组成。按照“优先

23、保证电压合格，实现无功平衡，尽量减少调节次数”的原则，依据九域图原理（见附录）由高可靠的控制器按照模糊控制策略进行电压无功综合控制。电容器组用高压真空接触器投切。当控制器检测到的无功电流值超过整定值时，控制器根据需投电容器组的级数，给出控制信号，自动关合高压真空接触器，将电容器组投入运行。当负载无功电流值低于整定值时，控制器给出控制信号将高压真空接触器断开，电容器组退出工作。对于配有有载分接头的变压器，控制器通过检测负荷侧电压的高低自动调节变压器分接头，以实现稳定负荷电压的作用。以上工作状态完全自动进行。 系统图四TBBX柱上高压无功自动补偿成套设备与TBBJ高压电动机补偿成套设备比较一 适用

24、范围TBBX柱上高压无功自动补偿成套设备许继公司生产的无功补偿产品中的TBBx系列柱上式高压无功自动补偿装置安装在6kV、10kV架空线路上，实现对线路电压及无功的综合控制，用于提高功率因数，减少线路损耗，节约电能，改善电压质量适用于电力系统6kV、10kV农网及城网配电线路上，或小型配电网终端变电所母线补偿安装地点的选择TBBJ高压电动机补偿成套设备 TBBJ高压电动机就地补偿装置与6kV、10kV高压异步电动机并联连接，提供负荷所需的无功电流，以改善系统功率因数，减轻配殿变压器的负荷，降低线路及变压器损耗，减少线路压降，改善电能质量。适用于工矿企业的高压异步电动机的就地补偿，与异步电动机并联连接，与电动机同时起动和停止运行。柱上式安装处距离变电站有一定的距离，单点补偿在配电线路全长的2/3处，两点安装在配电线路的2/5、4/5处二 设备构件TBBx系列柱上高压无功补偿装置 主要有高压并联电容器、投切开关（电容器专用真空接触器、真空断路器或六氟化流负荷开关）、WGK系列自动控制保护装置、互感器、箱体等组成。TBBJ高压电动机就地补偿装置主要有高压并联电容器、熔断器、电抗器（根据需要选用）、放电线圈（根据需要选用）、保护装置（根