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调压式高压动态无功补偿装置

时间:2017-02-09 14:14作者:admin 点击:

 
       ZWBY-1A型调压式高压动态无功补偿系统适用于220kV及以下电压等级的各种变电站、电气化铁路牵引站,可动态跟踪系统无功需求,通过大范围调节电容器工作电压,改变向电网馈送的无功总量,从而实现动态跟踪补偿系统无功、调节电网电压、改善供电质量的目的。
       系统无功动态跟踪补偿,补偿效果好,对电容器、断路器无操作过电压和涌流冲击,保护和控制功能完善,成本低,运行维护简单,是一种性能优越的新型高压无功补偿系统,具有可靠性高、动态调节范围宽、容量大、附加损耗小的特点,非常适用于电力系统35kV、10kV高压动态无功补偿,特别是负荷变化大、电容器投切频繁的变电站。
  • 系统主要由四部分组成:

    (1)深度调压自耦变压器;

    (2)保护系统;

    (3)无功综合控制系统;

    (4)补偿电容器组。

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    1、深度调压自耦变压器

    深度调压自耦变压器是调压式无功补偿系统的关键设备,主要由专用自耦变压器和真空有载分接开关组成,真空有载分接开关嵌入专用自耦变压器箱体内,组合为无功补偿深度调压自耦变压器组件(简称调压变压器)。此外,调压变压器还安装有本体瓦斯继电器、调压开关瓦斯继电器、温度监测装置、电流互感器以及开关控制箱等保护和监控组件,可配合监控系统完成对调压变压器的短路保护、温度监测、档位采集、档位控制等功能。

    1.1 专用自耦变压器

    专用自耦变压器是专门用于调压式无功补偿系统的特殊设计制造的自耦变压器,可在调压范围内保持良好的动热稳定性和短路特性,最大阻抗电压仅为0.62%,不会影响谐波吸收回路的阻抗特性。

    ca88登录 自耦变压器一般分为7个或9个抽头,与真空有载分接开关配合,能在大范围内调整电容器两端的电压,调压范围为10%~100%,或根据具体要求定制。

    1.2 真空有载分接开关

    真空有载分接开关技术成熟,工作可靠,机械寿命长(不低于50万次),切换动作速度快(切换过程小于30ms),满足频繁快速投切要求。

    有载调压开关的工作原理图

    真空有载分接开关在调节过程中通过桥接电阻实现平滑过渡,切换时电容不脱开电网,不存在由于电源相位形成的电压叠加问题,调节过程中不会对补偿系统和电网及其他电器产生冲击。

    ca88登录 此外,真空有载分接开关调档时负载切换在真空开关内进行,不会劣化变压器油,运行中不需要频繁滤油或换油,大大减少了开关的维护工作量。

     

    2、保护系统

    ca88登录 保护系统由独立的WZB-6130C1调压变压器主保护装置、WZB-6160C非电量保护装置和WZB-6231C1电容器保护测控装置构成,分别对调压变压器和电容器提供完善的保护,确保无功补偿系统的安全运行。

    调压变压器主保护装置具有变压器比例制动差动保护、差动速断保护等功能。非电量保护装置具有本体重瓦斯、轻瓦斯保护和超温保护,以及真空有载分接开关重瓦斯和轻瓦斯保护。电容器保护装置具有电容器电流速断保护、不平衡电压(或零序电压)保护、零序电流保护、过压保护和低压保护功能。

    调压变压器主保护装置、电容器保护装置可以作为变电站综合自动化系统的组成单元,与综合自动化系统通讯管理机通讯,通过通讯管理机向控制主站传送各种数据信息,并接受控制主站的控制指令,执行遥控操作。

     

    3、无功综合控制系统

    无功综合控制系统由ZVQC-1A型电压无功综合控制装置和ZYT-1有载分接开关控制器组成。

    ZVQC-1A型电压无功综合控制装置通过对变电站主变电流、电压、有功、无功、功率因数等参数的实时采集、计算,并通过调压变压器的档位、温度等数据的综合监测,根据系统无功进行判断,控制调压变压器,调节输出电压,从而改变补偿电容器输出的无功功率,实现对系统无功的动态跟踪补偿。测控系统采用高性能微处理器,可分别监测两台主变参数,分别监控两台主变的两套调压式高压动态无功补偿系统。

    ca88登录 ZVQC-1A型电压无功综合控制装置可以作为变电站综合自动化系统的组成单元,与综合自动化系统通讯管理机通讯,通过通讯管理机向控制主站传送各种数据信息,并可接受控制主站的控制指令,执行对调压变压器的遥调操作。

    ZVQC-1A型电压无功综合控制装置在检测到母线失压或电容器开关断开后,自动将调压变压器降到最低档。

    ZVQC-1A型电压无功综合控制装置具有LCD中文显示屏,用于参数设置,以及工作状态显示和各种异常告警信息的显示。具体控制参数设置方法,以及工作状态和各种异常告警信息的显示参看“ZVQC-1A型电压无功综合控制装置”。

    ca88登录 ZYT-1有载分接开关控制器记录调压变压器档位动作次数,监测调压变压器的档位,并输出至ZVQC-1A型电压无功综合控制装置。

    系统具有两种控制方式:自动控制和手动控制。在系统监控屏上设有方式选择开关,自动控制即由ZVQC-1A型电压无功综合控制装置根据采集数据和信息对调压变压器进行控制。手动控制即人工手动按ZYT-1有载分接开关控制器的升档、降档、急停按钮,可以手动控制调压变压器档位的升、降和急停。

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    4、补偿电容器组

    ca88登录 补偿电容器组采用标准的高压无功补偿电容器组和电抗器。对于技术改造的变电站,仍可使用原高压无功补偿电容器组和电抗器。

    ca88登录 补偿电容器组除了补偿系统无功外,还能够兼顾系统谐波治理。具体方法是:根据各次谐波的电流大小将补偿电容器分为几组,分别匹配不同比率的电抗器,就可以滤除或降低系统各次谐波,起到谐波治理的作用。

  • 动态无功补偿主要是根据电网系统的感性无功变化,及时调节补偿电容发出的无功总量。改变无功总量有两种方法:1)改变投入的等效电容量;2)改变电容两端的电压。

    ca88登录 在电源频率一定的情况下,补偿容量与电容器电压的平方成正比。如果能够调节电容器两端的工作电压,改变电容容量的利用系数,就可以改变电容器产生的无功功率,实现动态无功补偿。调压式高压动态无功补偿系统采用的就是这种方法。

    调压式高压动态无功补偿系统采用特殊设计的深度调压变压器,可实现大范围动态调压。

    ca88登录 数字式高压无功补偿自动控制装置,通过实时采集电网的电压、电流、功率因数,分析负荷的变化趋势、系统无功功率、系统谐波含量、电压波动等情况,及时调节深度调压变压器的有载分接开关的档位,动态调节电容器两端的工作电压,实现动态比例无功的馈送,达到动态优化补偿,无功补偿容量随系统负荷无功容量的变化自动跟踪的目的。

    对于有滤波作用的补偿系统,加入调压变压器后,由于调压变压器的特殊设计,其各调压分接位阻抗非常低,在调压过程中,其等效阻抗可以忽略不计。这样可保持滤波回路的感抗和容抗比值基本不变,因此动态补偿系统仍具有与静态补偿系统滤除同样次数的高次谐波的作用。

  • 1、调节中的电容器不脱离电网,电容器、电抗器在低电压下投入和退出,降低了操作过电压和涌流,避免对电网和电气设备的冲击,提高系统安全性;

    ca88登录 2、补偿电容器组在低补偿容量时其工作电压低于额定电压,可有效延长电容器的使用寿命;

    ca88登录 3、调节级差小,可避免电容器投切方式的无功过补或欠补,电压波动小;

    ca88登录 4、响应时间较快(4.7S),满足电力和铁路变电站对无功补偿装置的要求;

    ca88登录 5、系统不产生高次谐波,但对谐波严重的用户可以将无功补偿和调谐相结合总体设计,减少设备的重复配置;

    ca88登录 6、无功补偿比较细致,调节级差小,附加损耗较小;

    7、确保有载调压分级进行,一次只调一档,能有效防止连调(滑档)或拒动;

    ca88登录 8、可与主变调压联合控制调节,并设置了多种控制闭锁措施,如主变高压侧过电压闭锁、高压侧低电压闭锁、高压侧过电流闭锁、高压侧低电流闭锁、低压侧过电流闭锁、低压侧低电流闭锁、低压侧过电压闭锁、低压侧低电压闭锁、零流闭锁、零压闭锁、PT断线闭锁,可避免系统异常运行时可能引起的电压、无功控制的误动作;

    9、软件上设置了防临界振荡措施,减少分接头控制动作次数,提高装置可靠性;

    10、可进行网络通讯,将运行状态信息、运行中自诊断信息向外传送,并接受调度或当地监控主机发来的命令;

    11、可实时显示主变各侧电压、电流,主变高压侧有功功率、无功功率、功率因数,分接头档位、调压变压器档位等信息;

    ca88登录 12、通过本装置实现主变分接头调整和调压变压器档位升降的遥调操作(直接执行);

    ca88登录 13、具有硬时钟,时钟掉电不丢失;事件和统计数据掉电不丢失;

    14、人机界面完全汉化,可读性更强。

  • ca88登录 1、 主要技术性能参数:

    补偿系统额定电压:6.3kV~35kV;

    ca88登录 动态补偿阶梯数量:7或9;

    ca88登录 单阶梯动作最快响应时间:4.7秒;

    系统动态调节时间:3~6500秒可设定;

    ca88登录 在总滤波补偿容量满足要求的前提下动态补偿功率因数不低于0.95;

    调节开关机械寿命:大于50万次;

    ca88登录 调节开关电气寿命:大于10万次;

    ca88登录 调节开关切换电流安全系数:1.5;

    系统绝缘等级:GB311.1 中 35kV级。

    2、 运行环境条件;

    2.1、主系统(调压变压器、电容器、电抗器),户外或户内安装:

    环境温度:-35℃~+55℃;

    ca88登录 绝缘污秽:当量等值盐密度:0.12mg/cm2;

    抗震强度:水平:0.3g, 垂直 0.15g;

    ca88登录 风 速:不大于 35m/s。

    ca88登录 2.2、测控系统及微机保护装置,户内安装:

    环境温度:-10℃~+45℃;

    ca88登录 环境湿度:不结露;

    洁 净 度:一般办公室环境。

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