综合自动化变电站

内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识(第三部分)江晓林内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识第一讲并联电容器内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识一、并联电容器的作用•并联电容器并联接在系统的母线上，类似于系统母线上的一个容性负载，它吸收系统的容性无功功率，这就相当于并联电容器向系统送出感性无功。因此，并联电容器可提高系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平，同时，它减少了线路上感性无功的输送，减少了线路上的电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识二、并联电容器的额定电压•我国的并联电容器补偿装置，其电压等级一般为10kV及以下、35kV和66kV。•并联电容器装置一般装设在变电所l0kV及以下、35kV和66kV电压母线上。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识三、并联电容器的接线•主要设备有：•断路器QF•串联电抗器L•避雷器F•电压互感器(放电装置)TV•和熔断器FU串联电抗器在中性点侧星形接线内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识三、并联电容器的接线串联电抗器在电源侧星形接线电容器三角形形接线内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识三、并联电容器的接线•(1)断路器QF，用于投切电容器组C和切除短路故障。一般选用不重燃的真空断路和SF6断路器。•(2)串联电抗器L。主要作用是限制电容器组投入时的涌流倍数和高频率谐波，抑制容器组连接回路中产生高次谐波的谐振；减少电网中谐波源对电容器过负荷的影响，减少电容器组断路器两相重燃时的涌流以利灭弧；当串联电抗器接在母线侧时，可减少电容的短路电流，限制由于一台电容器极间击穿时，其他电容器组对其短路放电。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识三、并联电容器的接线•(3)避雷器F。若断路器性能不好，在切除电容器组因重燃可能产生高倍数的过电，放电容器组一般需装设避雷器，作为过电压保护。•(4)放电装置TV。电容器是储能元件，退出运行时，两极间最高电压可达√2UN（峰值），最大储能为CUN2。这个能量不能在短时间内靠自身的高绝缘电阻放电至安全电压。如在此时合闸，必然产生很高的合闸过电压，危及设备和人身安全。故装设专用的放电装置，在断路器断开时，短时间内将电容器组的电压放电至安全电压。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识四、电容器补偿装置运行的基本要求•(1)三相电容器各相的容量应相等。•(2)电容器应在额定电压和额定电流下运行，其变化应在允许范围内。•(3)电容器室内应保持通风良好，运行温度不超过允许值。•(4)电容器不可带残留电荷合闸，如在运行中发生掉闸、拉闸或合闸一次未成，必须经过充分放电后，方可合闸。对有放电电压互感器的电容器，可在断开5min后进行合闸操作。运行中投切电容器组的间隔时间应大于15min。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识五、并联电容器允许运行方式•(1)允许运行电压。并联电容器装置应在额定电压下运行，一般不宜超过额定电压的1.05倍，最高运行电压不应超过额定电压的1.1倍。母线超过1.1倍额定电压时，电容器应停用。•(2)允许运行电流。正常运行时，电容器应在额定电流下运行，最大运行电流不得超过额定电流的1.3倍，三相电流差不超过5％。•(3)允许运行温度。正常运行时，其周围额定环境温度为+40℃～-25℃，电容器的外壳温度应不超过55℃。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识六、并联电容器运行中的维护•(1)根据电容器环境温度的变化，运行时应随时注意开启通风机通风。电容器自身的热损耗较一般开关设备大得多，容易使户内环境温度升高。运行时，应根据环境温度变化，随时开启通风机通风散热，且应注意使每个电容器都通风良好、无死区，使电容器的运行温度均不超过规定值。室外串补电容器也应监视其运行温度不超过规定值，必要时也要加强通风冷却。•(2)清扫和更换损坏设备。电容器运行时，应对电容器定期清扫，清除表面灰尘和污渍，以保证绝缘水平；更换有缺陷的电容器；更换熔断的熔断器熔丝及消除其他缺陷，以保证电容器的正常运行。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识七、运行中的巡视检查•(1)检查电容器应在额定电压和额定电流下运行，三相电流应平衡。•(2)检查电容器无渗、漏油现象。•(3)检查电容器外壳应无变形及膨胀现象。•(4)检查电容器套管及支持绝缘子应无裂纹、无放电痕迹、内部无放电声或其他异常响声。•(5)各接线头应无松动，接头及母线无过热变色现象，示温蜡片无熔化脱落。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识七、运行中的巡视检查•(6)检查室内环境温度应不超过40*(2，且通风良好。•(7)检查电容器的熔断器无熔丝熔断现象。•(8)检查并联电容器放电装置TV的二次信号灯应亮。•(9)检查电容器的外壳接地应完好。•(10)检查电容器的断路器、互感器、电抗器、避雷器等应无异常。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识七、运行中的巡视检查•(11)对串联电容器还应检查下列项目•1)检查放电间隙F3和引导放电间隙无异常；•2)检查主平台、辅助平台绝缘子完好无破损，无放电痕迹；•3)检查阻尼元件、释能元件、主平台耦合电器完好；•4)检查主平台通道清洁无杂物、栏杆完好。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识八、电容器装置的操作•1．投入前的检查•(1)检查电容器外观应完好，试验合格。•(2)检修后的电容器，其一次接线应正确，接线应牢固。•(3)采用绝缘平台的电容器组(单套管电容器)，其平台绝缘子应完好。•(4)检查电容器外壳和构架(双套管电容器)接地良好。•(5)检查三相电容之间的差值应不超过一相总容量的5％。•(6)检查电容器的断路器、互感器、避雷器、放电装置、熔断器等应完好无异常。•(7)检查电容器的绝缘电阻(两极对外壳)应合格(摇绝缘后，电容器应充分放电)。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识八、电容器装置的操作•2．并联电容器投入的操作•(1)将电容器的保护投入。•(2)装上电容器的保护熔断器FU。•(3)装上断路器QF的操作及动力熔断器。•(4)合上电容器的隔离开关QS，并检查QS已合好。•(5)合上电容器的断路器QF，并检查QF已合好。•(6)检查电容器三相电流应平衡，电容器无异常。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识八、电容器装置的操作•3．并联电容器停用检修的操作•(1)断开电容器的断路器QF，并检查QF、已断开。•(2)拉开电容器的隔离开关QS，并检查QS已断开。•(3)放电。将电容器的电极及外壳对地放电，以防工作人员触电。•(4)验电。可对电容器进出线两侧各相分别验电，检查电容器上确已无电压。•(5)取下电容器的熔断器。•(6)装接地线。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识•操作注意事项•电容器的断路器断开后，若再次合闸起用，其间隙时间应不少于5min，以防止合闸过电压。规程规定：手动投切的电容器组放电装置，应能使电容器组上的剩余电压在5min内自额定电压降至50V以下。自动投切的电容器组上的剩余电压，在5s内自额定电压降至0.1倍额定电压以下。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识九、电容器的异常运行•（１）电容器渗、漏油•（２）电容器运行电压过高：1.1倍额定电压•（３）电容器过流：1.3倍额定电流内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识十、电容器的事故处理•1．电容器断路器自动跳闸•电容器断路器自动跳闸一般为速断、过流、过压、失压或压差保护动作所致。断路器跳闸后应首先检查保护的动作情况，然后检查一次回路，如检查电容器有无爆炸、喷油、鼓肚；检查断路器、放电装置、电力电缆有无故障。经上述检查若确认无故障，则为外部故障造成母线电压波动而跳闸，经过一定时间(大于5min)可再合闸。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识•2．电容器外壳鼓肚•当电容器内部发生局部放电时，电弧使绝缘油产生大量气体，使电容器的外壳发生明显的膨胀变形。造成电容器内部局部放电的原因，主要是运行电压过高，长期过电流运行，或断路器重燃、操作过电压及电容器质量低所引起的，另外，环境温度过高(超过40℃)，导致电容器介质热击穿，也会引起外壳鼓肚。如电容器发生群体变形，应及时停用检查。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识•3．电容器故障停用•发生下列故障之一者，电容器应停电：•(1)电容器发生爆炸。•(2)电容器套管破裂并有闪络放电。•(3)电容器严重喷油或起火。•(4)电容器过热，外壳示温蜡片熔化或接头严重过热。•(5)电容器外壳明显鼓肚；有油质流出；三相电流不平衡超过5％；电容器和电抗器内部有放电声。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识•4．变电站全停电时电容器的处理•变电站全停电或接有电容器的母线失去电压时，应先将该母线上的电容器断路器断开，然后再断开母线上的线路断路器。否则，如果电容器接在母线上，当母线恢复受电时，使母线带电容器残余电压空载合闸，母线上会产生很高的合闸过电压，使电容器因过电压而损坏。另外，当母线上的变压器空载投入运行时，若电容器接在母线上，其充电电流以三次谐波为主，这时若电容器的电容与变压器的电感构成共振条件，则充电电流可达额定电流的2～5倍，持续时间达1～30s，故可能引起变压器过流保护动作跳闸。因此，当变电站停电后，或空载的主变压器送电前，为避免受电母线电压的升高，或谐波电流的影响，必须先将电容器的断路器断开，以防电容器损坏。•当停电的变电站恢复受电后，应先将各线路送电，然后根据母线电压的高低，再决定电容器投入。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识•第二讲：静止无功补偿器（SVC）内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识一、作用•在500kV的超高压电网中，由于输电距离长，沿线路输送的无功会引起较大的有功损耗、无功损耗和电压损耗，故无功不宜长距离输送。系统的无功缺额由并联无功补偿装置在电网的枢纽点补偿。另外，500kV的电网，由于电压高，输电距离长，线路分布电容效应较大，线路电容产生的无功使系统电压升高，特别在线路轻载的情况下，易使系统过电压，而线路末端电压更高。•为抑制系统过电压和对系统无功进行调节，在系统枢纽点装设并联电抗器和静止补偿装置。电抗器用以吸收系统电容效应产生的多余无功，而静止补偿装置(含并联电容器和并联电抗器)既能向系统输送无功，也能吸收系统多余的无功(利用可控元件同步控制电容器和电抗器来实现)内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识二、SVC构成及接线•它主要由固定电容器组FC、•晶闸管投切电容器组TSC、•晶闸管控制电抗器TCR和降压变压器T1等部分组成。静止补偿装置接•例如：T1的容量为60MVA，变比为TSC、TCR、FC的容量均为60Mvar。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识二、SVC构成及接线•(1)变压器T1。由于大功率晶闸管价格高，经技术经济比较，TSC和TCR的电压宜选用8kV，故T1选用35／8kV，以满足晶闸管电参数优化的要求。•(2)固定电容器组FC。固定电容器就是前面所述的并联电容器，能固定地向系统输送60Mvar的无功，FC不受SVC的调节器的控制。内蒙古电力学校内蒙古电力公司培训中心一次系统知识二、SVC构成及接线•(3)晶闸管投切电容器组TSC。其单相接线为电抗器L1、晶闸管V1、电容器组C1相串联，三个单相组接成△形后，再接于T1的低压侧。•电抗器L1有如下作用：降低电容器C1投人时涌流的变化率；L1与C1组成串联谐振滤波器，滤去系统的主要特征谐波，且限制故障电流，以保护晶闸管和电容器元件。•在稳定情况下，如果晶闸管门极没有触发脉冲，则电容器组C1处于断开状态。当有触发脉冲时，晶闸管导通，则电容器C1投人，当电流方向改变时，正反并联的另一晶闸管触发导通，维持电容器C1的投入。TSC由调节器控制投切。内蒙古电力学