浙江能容电力设备有限公司

ZRTBKV型调压式无功自动补偿装置方案

1.概述

浙江能容电力设备有限公司是专门从事电压质量、无功补偿和谐波治理的专业公司，公司致力于提高电力系统供电的电能质量，保证供电系统及用电设备的安全、正常、稳定的运行，减少输变电系统的损耗，达到节能降耗的目的。

2．传统的无功补偿装置

通常由断路器（QF）、电抗器（L）、电容器（C）、放电线圈（TV）等元件构成。其接线原理图如下：

a、系统母线电压恒定，要改变无功补偿的容量，只能通过投入一组或几组电容器组，即改变接入系统的电容值。国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器，一般是一段母线投一组电容器，而且，电容器的容量都较大，当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补。

传统补偿设备存在主要问题：

l       单组补偿容量大，无功补偿不细。

l       经常出现过补与欠补，经常处于设备闲置状态，设备利用率低，无功补偿效果不理想，浪费投资。

l       在投切电容器组时，存在较大的涌流及操作过电压，容易造成开关和电容器的损坏。

为了克服上述弊端，部分变电站虽然采用了自动装置来投切电容器，但用于投切的开关，通常是真空断路器，其缺点是不适于频繁操作，不能经常投切电容器组，无法满足精细补偿的要求。

b、分组自动投切无功补偿装置

后来人们为了满足多级补偿的要求，其产品为分组自动投切无功补偿装置，通常的做法是把一个较大容量电容器组拆分为多个小容量的电容器组，投切开关选用真空接触器，一般接触器的电气寿命可达10万次，可满足频繁操作的需要。

存在缺点：

l       拆分的组数越多，需要的真空接触器、电抗器、放电线圈越多，造价高、占地面积大，所以，一般在设计时，最多拆分成四组，而且电抗器多为干式铁心电抗器，只能户内布置。

l       这种补偿方式，只是在一定程度上细化了补偿容量，还是通过开关的动作来改变接入系统的电容值，不能较好解决无功精细补偿问题。

其基本接线原理图如下：

上述两种无功补偿装置，不管是靠断路器投切大电容器组，还是靠接触器分组投切小电容器组，都是通过开关的分合来改变接入系统的电容值，该类装置必然存在投切涌流大和操作过电压等问题，装置可靠性低，特别是开关和电容器等部件故障率高。还存在无功过补与无功欠补问题。

 ZRTBKV压控式调容调压补偿成套装置  

3．无功欠补和无功过补的具体危害如下：

a无功欠补对电网的影响

（1）降低电网电压

当变电所负荷比较重时，无功缺额势必过大，出现欠补偿的情况，引起母线电压降低。母线电压降低，会造成下一级变电站压降过大，损耗过多，有些设备仪器没办法启动。

（2）增加有功损耗

欠补偿所引起的有功损耗：

①线路的损耗：

根据线路电阻率的特性，电流流过导线必然引起一定量的有功损耗，欠补量过大，有功损耗越大。

（3）降低功率因数

供电部门为了电网的优化稳定，能够多创效益，尽量提高线路的功率因数，多输送有功功率。因此欠补偿所带来的这一不好现象是与电网公司的初衷相违背的。

b无功过补对电网的影响

（1）抬高电网电压

当变电所处于低谷负载时，电容器的补偿容量势必过大，出现过补偿的情况，引起母线电压升高。电压升高，不仅威胁线路和设备的安全，也威胁电容器自身的安全。我国电容器产品标准规定电容器的最高运行电压不得超过其额定运行电压的1.1倍，电压超过时电容器就必须退出运行，否则将因过电流而发热升温，缩短其使用寿命甚至立即烧毁。

（2）增加有功损耗 
过补偿从三个方面增大了有功损耗：

① 无功倒送的损耗：

无功功率向电源方向倒送，和顺送时一样造成线路损耗和变压器损耗增加，倒送的无功越多，线路损耗和变压器损耗就越大，变压器的利用率就越低。

② 变压器损耗

③ 多余的电容器ΔC的有功损耗：
   电容器的有功损耗，主要是介质损耗，它占电容器有功损耗的98%以上

（3）降低功率因数

过补偿的越多，功率因数越低。

无论欠补或过补，都会增加电力系统设备损耗。