ZRTBBZ高压自动无功补偿成套装置
ZRTBBZ设计方案
针对*******高压无功补偿项目要求，需方提供的数据，系统电压35KV，变压器容量10000KVA，负载功率7800KW，；自然功率在cosφ0.82左右，要求补偿后功率因数提高到0.95左右，经分析在35KV母线上装一套采用ZRTBBZ型的高压自动无功补偿成套设备，装机容量3600KVar，负载稳定，分一组自动投切，能够有效的对系统的无功量进行补偿，同时抑制3次以上谐波。
2.2.1情况概述
电压等级35kV；
变压器容量10000KVA；
负载功率约：7800KW；
自然功率因数约：0.83；
补偿后功率因数：0.95；
2.2.2 环境条件
海拔高度：不超过1500米
******月平均相对湿度：95%
最高环境温度：+45°
最低环境温度：-40°
最热月24h平均最高温度：+30°
污染：IP30
安装地点无爆炸危险介质，周围介质中不含破坏绝缘性能的气体及导电介质，不允许充满水蒸汽及有严重的霉菌存在，使用地点不应有较强烈的外磁感应强度。
2.2.3电容器装机容量确定：
由上表可以分析出，用户负载有功功率、无功功率、功率因数情况。用户需要功率因数维持在0.95左右，无功需求量约2800Kvar。
各电容器支路设置综合考虑可以发出的基波容量，采取最优化配置，电容器的额定电压受以下几方面的影响：
l U母线电压水平35KV；
l Uc串联电抗器后电容器两端电压的升高；
l 电压波动使电容器两端电压的升高；
根据用户提供的现场负载参数，因此串联12%的电抗抑制3次以上谐波即可，电容器支路额定电压取24KV；
利用输出容量和安装容量的关系，设备安装容量可有以下公式得到：
式中 —安装容量（kvar）
—输出容量（kvar）
—系统标称电压（kV）
—补偿电容器组耐压限值（kV）
因此，本方案设计总的装机容量为3600Kvar，分一组3600Kvar自动投切，可以满足现场实际需求，用户功率因数保持在0.95以上。
2.2.4参数的选择
高压无功自动补偿成套设备（ZRTBBZ）各个部分参数如下：
l 电容器支路：
电容器参数的选择
型号规格: SBAMRr12-300-1W
额定电压： 12kV
额定容量： 300kvar
数量： 12只
干式空芯电抗器参数的选择：
型号规格: CKGKL-144/35-12
电抗率： 12%
额定容量： 144*3
额定电流： 50.01A
1.1 ZRTBBZ补偿支路：
由并联电容器、干式空芯电抗器、电流互感器、真空断路器、隔离开关带接地，高压无功功率自动补偿控制器、继电器保护、母线、绝缘子，绝缘支柱、电容器安装框架、附件等所组成。
1.2 ZRWKG高压无功功率自动补偿控制器
ZRWKG无功补偿控制器采用32位ARM微处理器芯片、多任务操作系统内核。海量存储，交流采样技术、LCD中文显示，四象限分析等技术，实现了实时数据采集、通讯、历史数据存储、故障报警、电网谐波分析、无功补偿等功能，可以控制多达16路电容组、16路开关量监测，可以直接连接电脑进行联机操作。
主要应用于高压配电网，监测配电变压器、配电线路运行状态和补偿电网无功，根据无功功率大小，功率因数和电压范围，自动控制电容器投切进行补偿，有效地提高供电电压质量、提高配电网络的安全稳定及经济运行水平。
该产品是与机械产品的完美结合，有效的延长了机械产品的使用寿命。
2、装置的特点
l 高度的可靠性，可以实现基本免维护运行，大幅度降低维护、维修成本。
l 占地面积小，安装方便，室内安装，自然冷却。
l 补偿装置运行过程中，或在自身发生故障时，该装置能确保不对系统、相关电力设备及周围环境造成不利影响。
3、装置的功能
3.1 手动，自动投切电容器功能
本装置可以工作于手动方式下，装置不进行调容操作，由控制面板手动控制。可以通过液晶显示屏查看电容器组运行情况、并对手动合闸、分闸。在自动方式下，可以根据实时监测的负载的运行情况的实时运行工况控制策略，具有补偿精度高的特点。
3.2 无功补偿控制
3.2.1 按负载当前的运行方式和监测的实时数据，自动投切电容器组、将功率因数控制在合理范围，将系统的电压控制在允许的范围内，达到电压的******优化。
3.2.2 当负载35KV母线停电时，可自动将电容器退出运行，当重来电后又可自动按需投入电容器组。
3.2.3 当电力系统发生故障或电压异常时，可闭锁电容器组。
3.3 主机事件记录功能
可以对电容器开关的合闸、分闸动作，调节操作及异常情况有事件记录的功能。
3.4 保护功能
3.4.1 能实时监测母线中电容器组的运行情况，并设有电容器过压、欠压、过谐波等保护分闸和报警功能，并设有电容器组开口三角电压保护。
3.4.2 各保护的定值，可在显示的画面上修改和查看。
4、保护
ZRTBBZ配置的保护装置能实现以下如下保护：
1）中性点不平衡电流保护
2）过电压保护
3）低电压保护
4）过电流保护
4）过流速断保护
ZRTBBZ主要元器件的技术参数
4.1.1型号：ZRCKGKL
4.1.2 类型：干式、空芯
4.1.3 系统额定电压: 35KV；
4.1.4 电抗器额定电压: 41.56kV；
4.1.5 额定频率：50Hz；
4.1.6 爬电比距：≥25mm/kV；
4.1.7 电抗偏差：偏差不超过0～5%；
4.1.8 绝缘等级：F级；
4.1.9 工频损耗：≤3%电抗器额定容量（75℃时）；
4.1.10 声级水平：≤52dB(2米处) ；
4.2.1 型号：SBAMRr12-300-1W
4.2.2 电容器形式：全膜式
4.2.3 安装地点：户内/户外
4.2.4 系统额定电压:35KV
4.2.5 额定频率: 50Hz
4.2.6 接线方式：单星形接线
4.2.7 电容器单元额定容量：300kvar
4.2.8 电容偏差：电容器允许的电容偏差为装置额定电容的0～＋5％。
4.2.9 工频稳态过电压能力
|
工频过电压 |
******持续运行时间 |
|
1.1Un |
长期 |
|
1.15Un |
每24h中有30min连续 |
|
1.2Un |
5min |
|
1.30Un |
1min |
4.2.10 稳态过电流能力
电容器组成套装置能在方均根值不超过1.1×1.30IN的电流下连续运行。该电流系由1.1UN、电容值偏差及高次谐波综合作用的结果。
4.2.11 介质损耗角正切值（tgδ）
电容器在0.9~1.1倍工频交流额定电压下，20℃时介质损耗角正切值全膜产品不大于0.0003。
4.2.12 电介质的电气强度
电容器端子间的电介质能承受下列两种实验电压之一，历时10s：
l 工频交流电压：2.15Un。
l 直流电压：4.3Un。
4.2.13 绝缘水平
电容器端子与外壳间的绝缘水平，能承受下列耐受电压值：
l 短时工频耐受电压（1min）95kV
l 雷电冲击耐受电压（1.2/50μs峰值）185kV
4.2.14 耐受短路放电能力
主回路中的电气设备、连接线及机械结构能耐受短路电流和电容器内部相间短路放电电流的作用而不产生热的和机械的损伤及明显的变形。
4.2.15 局部放电性能：
电容器的局部放电性能，能达到下列试验要求。
在常温下加压至局部放电后历时1s，降压至1.35倍额定电压保持10min，然后升压至1.6倍额定电压保持10min，此时，无明显局部放电。对于严寒地区应根据温度类别下限值，电容器在温度下限时局部放电熄灭电压不低于1.2倍额定电压。极对壳局部放电熄灭电压，不低于1.2倍最高运行线电压。
4.2.17 芯子最热点温度的要求：电容器芯子最热点的温度不高于60℃
4.2.18 耐受爆破能量：电容器外壳能承受大于12kJ的爆破能量。
4.2.19 密封性能
电容器的密封性能，足以保证在其各个部分均达到电介质允许的最高运行温度后，至少经历48h而不出现渗漏。
4.2.20引出端子及套管的要求
电容器引出端子及套管能承受900N的水平张力。
4.2.21 ******允许容量：在计入稳态过电压、稳态过电流和电容正偏差等各因素的作用下，电容器总的容量不超过l.35倍电容器组额定容量。
4.2.22 环境保护要求
电容器的浸入渍剂符合国家环保部门的有关规定与要求
4.2.23 电容器外壳具有良好的防腐、防锈外层。
4.2.24 布置：户内/外 卧式
4.3.1型号：HY5WR-51/134
4.3.2系统额定电压：35KV
4.3.2 避雷器额定电压：51 kV
4.3.3******持续运行电压：40.8kV
4.3.4标称放电电流：5 kA
4.3.5雷电冲击残压（8/20mS，5kA）： £105kV（峰值）
4.3.6陡波冲击残压（1/3ms，5kA）：£134kV（峰值）
4.3.7操作冲击残压（30/60ms，500A）：£114kV（峰值）
4.3.8直流参考电压（1mA）： ³73kV
4.3.9方波冲击电流（峰值2ms方波,20脉冲)：400 A
4.3.10大电流冲击最小耐受能力 (4/10ms,2脉冲)：100kA（峰值）
4.3.11局部放电：在1.05倍持续运行电压下内部局部放电量≤30PC。
4.5.1型号：FDGR-12-3-1W
4.5.2型式：户外干式放电线圈
4.5.3额定电压： 12kV
4.5.4额定放电容量：3MVA
4.5.7 介质：环氧树脂浇注绝缘全封闭
4.5.8 用途：主使电容器组脱开电源后，能在5s内将电容器组上的剩余电压降至50V以下。
4.4.1型号：LZCD1-35
4.4.2型式：户外电流互感器
4.4.3额定电压： 35kV
4.4.4电流比：25/5
4.4.6额定准确级次：0.5/10P10。
4.4.7 介质：油式
4.4.8 用途：主要作用中性点不平衡电流保护。
4.5.1型号：ZW7-40.5
4.5.2型式：户外安装
4.5.3额定电压： 40.5kV
4.5.4额定电流：1250A
4.5.5额定频率：50HZ
4.5.6额定短路开端电流（有效值）：31.5KA
4.5.7额定短路关合电流（峰值）：63KA
4.5.8额定峰值耐受电流：63KA
4.5.9 4s额定短时耐受电流（有效值）：31.5KA
4.5.10 1min工频耐受电压（有效值）：95KV
4.5.11雷电冲击耐受电压（峰值）：185KV
4.5.12额定短路开断电流开断次数：20次
4.5.13机械寿命：10000次
4.5.14 CT电流变比：50/5 75/5 100/5
4.5.15二次电流： 5A
4.5.17额定输出标准值及准确级次：O.5/10P10。
4.5.18介质：环氧树脂浇注绝缘全封闭
4.5.19 用途：电容器组投切、电流互感器作用主要作为测量用，电流保护用。
为确保检修人员人身安全，在电容器组的电源侧，均装设检修用隔离开关带接地。电源侧的隔离开关，以提高安全可靠性。
4.6.1型号：GW4-40.5DW
4.6.2型式：户内手动操作三相联动型
4.6.3额定电压：40.5kV
4.6.4相数：3相
4.6.5额定电流：1250A
4.6.6额定短时耐受电流：31.5 kA
4.6.7额定峰值耐受电流：31.5kA（峰值）
4.6.8操作机构： 手动
4.6.9爬电比距（mm/ kV）： 25
4.6.10 户外安装
4.6.11机械寿命：在不进行机械调整、维修或更换元件的情况下，可连续操做不少于2000次。
设备名称:高压户外框架式无功补偿成套装置
型号规格:ZRTBBX-35--AKW/P6
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
尺寸：深*高*宽
1
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1000/167Kvar-AKW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
2
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1200/200Kvar-AKW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
3
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1500/250Kvar-AKW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
4
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1800/300Kvar-AKW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
5
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-2000/334Kvar-AKW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
6
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-2500/209Kvar-BLW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
7
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-3000/250Kvar-BLW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
8
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-3600/300Kvar-BLW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
9
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-4000/334Kvar-BLW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
10
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-4500/375Kvar-BLW/P6
套
1
6300*2000*3500mm
11
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-5000/209Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
12
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-5500/230Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
13
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-6000/250Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
14
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-6500/271Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
15
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-7200/300Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
16
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-7500/313Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
17
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-8000/334Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
18
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-8400/350Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
19
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-9000/375Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
20
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-9600/400Kvar-BLW/P6
套
1
7000*2000*3500mm
21
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-10800/300Kvar-BLW/P6
套
1
7500*2000*3500mm
22
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-12000/334Kvar-BLW/P6
套
1
7500*2000*3500mm
23
24
序号
设备名称
型号规格
单位
数量
尺寸：深*高*宽
1
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1000/167Kvar-AKW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
2
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1200/200Kvar-AKW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
3
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1500/250Kvar-AKW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
4
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-1800/300Kvar-AKW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
5
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-2000/334Kvar-AKW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
6
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-2500/209Kvar-BLW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
7
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-3000/250Kvar-BLW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
8
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-3600/300Kvar-BLW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
9
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-4000/334Kvar-BLW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
10
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-4500/375Kvar-BLW/P12
套
1
6300*2000*3500mm
11
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-5000/209Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
12
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-5500/230Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
13
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-6000/250Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
14
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-6500/271Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
15
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-7200/300Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
16
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-7500/313Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
17
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-8000/334Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
18
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-8400/350Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
19
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-9000/375Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
20
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-9600/400Kvar-BLW/P12
套
1
7000*2000*3500mm
21
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-10800/300Kvar-BLW/P12
套
1
7500*2000*3500mm
22
高压户外框架式无功补偿成套装置
ZRTBBX-35-12000/334Kvar-BLW/P12
套
1
7500*2000*3500mm
23
