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1、合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 1 页 共 15 页 HWVKC 压控调容式高压无功自动补偿装置 合肥华威自动化有限公司 20119 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 2 页 共 15 页 目录 一、变电站中常用的高压无功补偿装置 3 二、压控调容装置简述 4 三、压控调容装置特点 5 四、装置构成系统框图 6 五、装置的适用范围 7 六、压控调容开关的外形示意图及参考尺寸 8 七、压控调容装置的电气原理图. 10 八、压控调容装置的安装示意图. 11 九、压控调容装置的型号说明. 14 十、两种高压无功补偿方式的比较表. 14 十一、 HWVKC 压控调容补偿装置运
2、行照片. . 15 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 3 页 共 15 页 电力系统电压无功管理，是保证电压质量及经济运行的重要手段。 加强电力系统无功电压管理可以稳定系统电压，提高功率因数，降低线损，在不增加电源建设的前提 下增加供电能力。 目前电力系统对电压无功管理非常重视，国家在近几年中，相继颁布了多个无功补偿类的新标准，同 时废止相应的老标准。 在国家的新标准中，进一步强调了“并联电容器装置宜采用自动投切方式”和“保护装置”。 一、变电站中常用的高压无功补偿装置 1.固定式补偿装置 工作方式： 电容器容量固定，一次性投入或切除，可通过断开外熔丝的方法改变电容器的容量。 优点
3、： 成本低廉，运行简单 缺点： 总容量不可过大，否则系统轻载时会过补偿；投切操作或增减熔丝调容时需人工操作。 2.分组投切自动补偿装置 工作方式： 电容器总容量分为26 组，通过无功控制器自动分组投切。 优点： 跟踪系统无功变化，自动调整电容器投入容量，无功补偿及时准确，电网电压和功率因数稳定度 高。 缺点： 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 4 页 共 15 页 电容器投入时有涌流、切除时有过压， 调容需通过真空开关的通断来实现，动作频次高时影响开 关寿命。 3.压控调容自动补偿装置 工作方式： 根据 2 UCQ的原理，将电容器总容量固定式接入，串联专用的9 档有载电压调压器，通
4、过 控制器监测到的系统无功需量，自动调节有载电压调压器的档位，改变电容器的端电压，从而改 变了电容器实际输入电网的容性功率，达到无功自动补偿的目的。 优点： 在跟踪系统无功变化、自动调整电容器投入容量的同时，保证了电容器永远在线，将电容器投切 过程的涌流和过压程度降至最低；另外，有载分接开关比真空开关工作稳定，故障率低。 缺点： 有载电压调压器为油变式结构，体积较大，需执行油变的安装、保护和试验要求。 二、压控调容装置简述 变电站压控调容式无功自动补偿装置，解决了电容器投切中的过压、涌流等技术问题，实现了系统无 功无冲击的适时调节。该装置自动化程度高、运行稳定免维护、无功跟踪及时、无功调节细腻
5、、有效降低 了电网的无功损耗，在供电设备不增容的情况下，增加了供电能力，提高了电能质量。 HWVKC压控调容式无功自动补偿装置，采用电容器固定接入，通过 HWGK V 控制器， 计算系统实 时无功需量，自动及时升降调容开关的档位，进而改变电容器组的端电压，实现电容器组实际输出的补偿 容量与系统无功需量相吻合，使系统的功率因数稳定在目标值以上。 根据 2 UCQ的原理，电容器总容量不变，若电容器的端电压从 N U%100降到 N U%50，则电 容器的实际输出容量，就会从 NC Q%100降到 NC Q%25。 即：将电容器的端电压，在 N U%100 N U%50的范围内分9 级进行自动调节
6、合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 5 页 共 15 页 则：电容器的输出容量，就会从 NC Q%100 NC Q%25的范围内对系统进行9 级自动补偿 自动调容开关（调压器）在某一时段的具体档位，由控制器根据系统无功的实际需量自动确定。 例： 某 110 总降站，主变容量 50000 kVA ， 110/10 kV ，在 10 kV 母线上安装7500 kvar电容器，采用压 控调容方式进行无功9 级自动补偿。 选用补偿装置型号为：HWVKC107500/9 各级补偿容量如下： 调容开关档位 电容器端电压 （ kV） 电容器输出容量 （kvar ） 补偿容量梯度 （kvar ） 1
7、 10 7500 0 2 9.375 6592 908 3 8.750 5742 850 4 8.125 4951 791 5 7.500 4219 732 6 6.875 3545 674 7 6.250 2930 615 8 5.625 2373 557 9 5 1875 498 由上表可见： 7500 kvar的固定电容器装置，接入一台调容开关后，变成了9 级自动补偿装置，其调容精度最 大约为 900 kvar ，最小约为500 kvar ，调容精度较高，完全能够满足系统负荷波动的无功补偿需要。 三、压控调容装置特点 (1) 可以根据系统电压无功参数，按照九区图及模糊控制原理，在母线电压
8、合格的范围内，确保功率 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 6 页 共 15 页 因数稳定在给定范围内，使功率因数最佳，线损最小。 (2) 装置电容器固定接入，通过改变电容器的端电压，分9 级调节电容器的无功输出，容量调节细腻 平滑，有效提高了系统功率因数和系统电压的稳定度。 采用 N U5. 0低电压合闸方式投入电容器，大幅降低了合闸涌流对系统和电容器本身的冲击。 解决了电容器投切时产生的涌流、过电压、对系统的无功冲击、真空开关拉弧老化等问题。 解决了电容器运行中因投切引起的充放电问题，调容可随系统无功变化随时进行，跟踪及时。 可利用变电站原有固定补偿电容器，加装电压调节器后，即可
9、实现自动补偿功能。 常规电容器容量调节范围为为 N Q）（25100，若需要增大调节范围，可特殊订货。 四、装置构成系统框图 系统母线（ 635 kV） 电容器 开关柜 固定容量 电 容 器 9档调容 自动开关 压控调容 控 制 器 总进线CT 母线PT 压控调容开关： 通过压控调容开关将电容器和母线连接起来，由控制器确定压控调容开关的具体档位，以改变电容器 的端电压，进而改变电容器的实际输出容量，满足系统动态的无功补偿要求。 (2) 压控调容控制器： 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 7 页 共 15 页 根据电网实时输入的电流、电压采样信号，进行运算、分析并发出动作指令，控制压
10、控调容开关档位 的升降，使压控调容开关输出的电压和电容器输出的实际无功容量，满足系统无功波动的补偿要求， 并具有相应的设置、显示、状态信号、保护闭锁、远方通讯等功能。 五、装置的适用范围 应用场所： 35220kV 变电站 补偿位置： 在 635 kV 母线上进行无功自动补偿 常规容量范围： 6 kV ：1000，1500， 2000，3000，4000 kvar 10 kV ：1000，1500， 2000，3000，4000，5000，6000，7500 kvar 35 kV ：5000，6000， 7500，10000，20000，24000 kvar 安装方式： 以户外为宜，根据现场环
11、境，亦可进行户内安装。 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 8 页 共 15 页 六、压控调容开关的外形示意图及参考尺寸 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 9 页 共 15 页 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 10 页 共 15 页 七、压控调容装置的电气原理图 保护跳闸信号 L C TV DXN FV QF B - 9 10 kV 母线 电容器馈电开关柜 压控调容式无功自动补偿装置一次系统图 压控调容开关 电抗器 专用放电线圈 电容器 专用避雷器 （用户自备） 高压开关室 电容器室中控室 开口三角保护信号 输出容量控制信号 PT ，CT 实 时 采 样 信
12、 号 H W G K - V 控制屏 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 11 页 共 15 页 八、压控调容装置的安装示意图 1、户外结构 6.干式空芯串联电抗器 5.集合式并联电容器 (利用原有 ) 4.放电线圈 3.避雷器 2.电压调节器 HWVKC10.5-1000/9 1.GW4户外隔离开关 7 6 4 XYZ ABC 1 C C 相 Z Y B B 相 A 相 A X 3 5 2 地面 1 7 0 0 Z Y X C B A 7.防护栏 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 12 页 共 15 页 2、户内结构 1)3000 kvar及以下容量的压控调容装置，采用
13、户内组柜式结构 高压危险 A 相指示B 相指示C 相指示 STOP YJK-1 严禁带负荷操作 侧视图正视图 1850 1800 4450 AH11进线柜 高压危险 2 6 0 0 1200 AH12调容开关柜 20001200 高压危险 AH13电容器柜 进线柜调容开关柜电容器柜 3000 kvar 及以下容量压控调容装置的外形尺寸和重量表 装置容量 （kvar ） 调容开关总重 （kg） 调容开关油重 （kg） 调容开关外形尺寸 （W DH） 200 1232 378 16307551345 800 1567 436 16508801545 1000 1685 485 1650880158
14、0 2000 2400 625 16609581690 2500 2430 635 16609581720 3000 2453 651 16809581860 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 13 页 共 15 页 2)3000 kvar以上容量的压控调容装置，采用户内分室安装式结构 cC bB a A 3 0 0 0 中间隔墙调容开关 连接母排户内串墙套管 用户自备5000kvar 电容柜 2500kvar 电容柜电抗柜 电缆固定支架 用户自备 电缆 用户自备 4 0 0 0 10000 （ 宽 1 5 0 0 深 1 7 0 0 高 2 6 0 0 ） 5 0 0 0 k v
15、 a r 电 容 柜 （ 宽 1 0 0 0 深 1 7 0 0 高 2 6 0 0 ） 2 5 0 0 k v a r 电 容 柜 电 抗 柜 （ 宽 1 2 0 0 深 1 7 0 0 高 2 6 0 0 ） 油池 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 14 页 共 15 页 九、压控调容装置的型号说明 十、两种高压无功补偿方式的比较表 序 号 分组投切压控调容性能比较 1 适用电压（ kV ）6、10 6、10、35 压控型优 2 补偿级数26 9 压控型优 3 投入时电容器端电压Un 0.5 Un 压控型优 4 投入时电容器涌流20 Icn 5 Icn 压控型优 5 电容调节梯
16、度由分组容量确定25 100 Qc / 9 档压控型优 6 调容方式真空开关投切有载开关调档压控型优 7 运行安全性 低 （开关有电弧、 需维护） 高 （开关无电弧、免维护） 压控型优 8 运行冲击性电容器频繁通断电电容器永远在线不断电压控型优 9 电容器使用寿命 短 （涌流冲击频次高） 长 （几乎无涌流冲击） 压控型优 户外式 华威公司 电压 控制 电容器 额定电压（） 电容器总容量（） 可调档位数 设备名称 变电站压控调容式高压无功自动补偿成套装置 HW V K C N（W） - 10.5 - / 户内式 补偿方式 比较项目 合肥华威自动化有限公司技术交流资料（二） 第 15 页 共 15 页 十一、 HWVKC压控调容补偿装置运行照片 *