1、一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識( (第三部分第三部分) )江曉林江曉林一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 第一講第一講 并聯(lián)電容器并聯(lián)電容器一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 一、并聯(lián)電容器的作用 并聯(lián)電容器并聯(lián)接在系統(tǒng)的母線上，類似于系統(tǒng)母線上的一個容性負載，它吸收系統(tǒng)的容性無功功率，這就相當(dāng)于并聯(lián)電容器向系統(tǒng)送出感性無功。因此，并聯(lián)電容器可提高系統(tǒng)運行的功率因數(shù)，提高受電端母線的電壓水平，同時，它減少了線路上感性無功的輸送，減少了線路上的電壓和功率損耗，因而提高了線路的輸電能力。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 二、并聯(lián)電容器的額定電壓 我國的并聯(lián)電容器補償裝置，其電壓等級一般為10kV及以下、35kV和66kV。 并聯(lián)電

2、容器裝置一般裝設(shè)在變電所l0kV及以下、35kV和66kV電壓母線上。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 三、并聯(lián)電容器的接線 主要設(shè)備有： 斷路器QF 串聯(lián)電抗器L 避雷器F 電壓互感器(放電裝置)TV 和熔斷器FU串聯(lián)電抗器在中性點側(cè)星形接線一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 三、并聯(lián)電容器的接線串聯(lián)電抗器在電源側(cè)星形接線電容器三角形形接線一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 三、并聯(lián)電容器的接線 (1)斷路器QF，用于投切電容器組C和切除短路故障。一般選用不重燃的真空斷路和SF6斷路器。 (2)串聯(lián)電抗器L。主要作用是限制電容器組投入時的涌流倍數(shù)和高頻率諧波，抑制容器組連接回路中產(chǎn)生高次諧波的諧振；減少電網(wǎng)中諧波源對電

3、容器過負荷的影響，減少電容器組斷路器兩相重燃時的涌流以利滅??；當(dāng)串聯(lián)電抗器接在母線側(cè)時，可減少電容的短路電流，限制由于一臺電容器極間擊穿時，其他電容器組對其短路放電。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 三、并聯(lián)電容器的接線 (3)避雷器F。若斷路器性能不好，在切除電容器組因重燃可能產(chǎn)生高倍數(shù)的過電，放電容器組一般需裝設(shè)避雷器，作為過電壓保護。 (4)放電裝置TV。電容器是儲能元件，退出運行時，兩極間最高電壓可達2 UN（峰值），最大儲能為CUN2。這個能量不能在短時間內(nèi)靠自身的高絕緣電阻放電至安全電壓。如在此時合閘，必然產(chǎn)生很高的合閘過電壓，危及設(shè)備和人身安全。故裝設(shè)專用的放電裝置，在斷路器斷開時，短時

4、間內(nèi)將電容器組的電壓放電至安全電壓。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 四、電容器補償裝置運行的基本要求 (1)三相電容器各相的容量應(yīng)相等。 (2)電容器應(yīng)在額定電壓和額定電流下運行，其變化應(yīng)在允許范圍內(nèi)。 (3)電容器室內(nèi)應(yīng)保持通風(fēng)良好，運行溫度不超過允許值。 (4)電容器不可帶殘留電荷合閘，如在運行中發(fā)生掉閘、拉閘或合閘一次未成，必須經(jīng)過充分放電后，方可合閘。對有放電電壓互感器的電容器，可在斷開5min后進行合閘操作。運行中投切電容器組的間隔時間應(yīng)大于15min。 一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 五、并聯(lián)電容器允許運行方式 (1)允許運行電壓。并聯(lián)電容器裝置應(yīng)在額定電壓下運行，一般不宜超過額定電壓的1.0

5、5倍，最高運行電壓不應(yīng)超過額定電壓的1.1倍。母線超過1.1倍額定電壓時，電容器應(yīng)停用。 (2)允許運行電流。正常運行時，電容器應(yīng)在額定電流下運行，最大運行電流不得超過額定電流的1.3倍，三相電流差不超過5。 (3)允許運行溫度。正常運行時，其周圍額定環(huán)境溫度為+40-25 ，電容器的外殼溫度應(yīng)不超過55 。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 六、并聯(lián)電容器運行中的維護 (1)根據(jù)電容器環(huán)境溫度的變化，運行時應(yīng)隨時注意開啟通風(fēng)機通風(fēng)。電容器自身的熱損耗較一般開關(guān)設(shè)備大得多，容易使戶內(nèi)環(huán)境溫度升高。運行時，應(yīng)根據(jù)環(huán)境溫度變化，隨時開啟通風(fēng)機通風(fēng)散熱，且應(yīng)注意使每個電容器都通風(fēng)良好、無死區(qū)，使電容器的運行溫

6、度均不超過規(guī)定值。室外串補電容器也應(yīng)監(jiān)視其運行溫度不超過規(guī)定值，必要時也要加強通風(fēng)冷卻。 (2)清掃和更換損壞設(shè)備。電容器運行時，應(yīng)對電容器定期清掃，清除表面灰塵和污漬，以保證絕緣水平；更換有缺陷的電容器；更換熔斷的熔斷器熔絲及消除其他缺陷，以保證電容器的正常運行。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 七、運行中的巡視檢查 (1)檢查電容器應(yīng)在額定電壓和額定電流下運行，三相電流應(yīng)平衡。 (2)檢查電容器無滲、漏油現(xiàn)象。 (3)檢查電容器外殼應(yīng)無變形及膨脹現(xiàn)象。 (4)檢查電容器套管及支持絕緣子應(yīng)無裂紋、無放電痕跡、內(nèi)部無放電聲或其他異常響聲。 (5)各接線頭應(yīng)無松動，接頭及母線無過熱變色現(xiàn)象，示溫蠟片無熔

7、化脫落。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 七、運行中的巡視檢查 (6)檢查室內(nèi)環(huán)境溫度應(yīng)不超過40*(2，且通風(fēng)良好。 (7)檢查電容器的熔斷器無熔絲熔斷現(xiàn)象。 (8)檢查并聯(lián)電容器放電裝置TV的二次信號燈應(yīng)亮。 (9)檢查電容器的外殼接地應(yīng)完好。 (10)檢查電容器的斷路器、互感器、電抗器、避雷器等應(yīng)無異常。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 七、運行中的巡視檢查 (11)對串聯(lián)電容器還應(yīng)檢查下列項目 1)檢查放電間隙F3和引導(dǎo)放電間隙無異常； 2)檢查主平臺、輔助平臺絕緣子完好無破損，無放電痕跡； 3)檢查阻尼元件、釋能元件、主平臺耦合電器完好； 4)檢查主平臺通道清潔無雜物、欄桿完好。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)

8、知識 八、電容器裝置的操作1投入前的檢查(1)檢查電容器外觀應(yīng)完好，試驗合格。(2)檢修后的電容器，其一次接線應(yīng)正確，接線應(yīng)牢固。(3)采用絕緣平臺的電容器組(單套管電容器)，其平臺絕緣子應(yīng)完好。(4)檢查電容器外殼和構(gòu)架(雙套管電容器)接地良好。(5)檢查三相電容之間的差值應(yīng)不超過一相總?cè)萘康?。(6)檢查電容器的斷路器、互感器、避雷器、放電裝置、熔斷器等應(yīng)完好無異常。(7)檢查電容器的絕緣電阻(兩極對外殼)應(yīng)合格(搖絕緣后，電容器應(yīng)充分放電)。 一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 八、電容器裝置的操作 2并聯(lián)電容器投入的操作 (1)將電容器的保護投入。 (2)裝上電容器的保護熔斷器FU。 (3)裝上

9、斷路器QF的操作及動力熔斷器。 (4)合上電容器的隔離開關(guān)QS，并檢查QS已合好。 (5)合上電容器的斷路器QF，并檢查QF已合好。 (6)檢查電容器三相電流應(yīng)平衡，電容器無異常。 一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 八、電容器裝置的操作 3并聯(lián)電容器停用檢修的操作 (1)斷開電容器的斷路器QF，并檢查QF、已斷開。 (2)拉開電容器的隔離開關(guān)QS，并檢查QS已斷開。 (3)放電。將電容器的電極及外殼對地放電，以防工作人員觸電。 (4)驗電?？蓪﹄娙萜鬟M出線兩側(cè)各相分別驗電，檢查電容器上確已無電壓。 (5)取下電容器的熔斷器。 (6)裝接地線。 一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 操作注意事項 電容器的斷路器斷開

10、后，若再次合閘起用，其間隙時間應(yīng)不少于5min，以防止合閘過電壓。規(guī)程規(guī)定：手動投切的電容器組放電裝置，應(yīng)能使電容器組上的剩余電壓在5min內(nèi)自額定電壓降至50V以下。自動投切的電容器組上的剩余電壓，在5s內(nèi)自額定電壓降至0.1倍額定電壓以下。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 九、電容器的異常運行 （）電容器滲、漏油 （）電容器運行電壓過高：1.1倍額定電壓 （）電容器過流：1.3倍額定電流一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 十、電容器的事故處理 1電容器斷路器自動跳閘 電容器斷路器自動跳閘一般為速斷、過流、過壓、失壓或壓差保護動作所致。斷路器跳閘后應(yīng)首先檢查保護的動作情況，然后檢查一次回路，如檢查電容器有無爆

11、炸、噴油、鼓肚；檢查斷路器、放電裝置、電力電纜有無故障。經(jīng)上述檢查若確認無故障，則為外部故障造成母線電壓波動而跳閘，經(jīng)過一定時間(大于5min)可再合閘。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 2電容器外殼鼓肚 當(dāng)電容器內(nèi)部發(fā)生局部放電時，電弧使絕緣油產(chǎn)生大量氣體，使電容器的外殼發(fā)生明顯的膨脹變形。造成電容器內(nèi)部局部放電的原因，主要是運行電壓過高，長期過電流運行，或斷路器重燃、操作過電壓及電容器質(zhì)量低所引起的，另外，環(huán)境溫度過高(超過40)，導(dǎo)致電容器介質(zhì)熱擊穿，也會引起外殼鼓肚。如電容器發(fā)生群體變形，應(yīng)及時停用檢查。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 3電容器故障停用 發(fā)生下列故障之一者，電容器應(yīng)停電： (1)電容

12、器發(fā)生爆炸。 (2)電容器套管破裂并有閃絡(luò)放電。 (3)電容器嚴(yán)重噴油或起火。 (4)電容器過熱，外殼示溫蠟片熔化或接頭嚴(yán)重過熱。 (5)電容器外殼明顯鼓肚；有油質(zhì)流出；三相電流不平衡超過5；電容器和電抗器內(nèi)部有放電聲。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 4變電站全停電時電容器的處理變電站全停電或接有電容器的母線失去電壓時，應(yīng)先將該母線上的電容器斷路器斷開，然后再斷開母線上的線路斷路器。否則，如果電容器接在母線上，當(dāng)母線恢復(fù)受電時，使母線帶電容器殘余電壓空載合閘，母線上會產(chǎn)生很高的合閘過電壓，使電容器因過電壓而損壞。另外，當(dāng)母線上的變壓器空載投入運行時，若電容器接在母線上，其充電電流以三次諧波為主，這時

13、若電容器的電容與變壓器的電感構(gòu)成共振條件，則充電電流可達額定電流的25倍，持續(xù)時間達130s，故可能引起變壓器過流保護動作跳閘。因此，當(dāng)變電站停電后，或空載的主變壓器送電前，為避免受電母線電壓的升高，或諧波電流的影響，必須先將電容器的斷路器斷開，以防電容器損壞。 當(dāng)停電的變電站恢復(fù)受電后，應(yīng)先將各線路送電，然后根據(jù)母線電壓的高低，再決定電容器投入。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 第二講：靜止無功補償器（第二講：靜止無功補償器（SVC）一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 一、作用一、作用在在500kV的超高壓電網(wǎng)中，由于輸電距離長，沿線路輸送的無功會引的超高壓電網(wǎng)中，由于輸電距離長，沿線路輸送的無功會引起較大的

14、有功損耗、無功損耗和電壓損耗，故無功不宜長距離輸送。起較大的有功損耗、無功損耗和電壓損耗，故無功不宜長距離輸送。系統(tǒng)的無功缺額由并聯(lián)無功補償裝置在電網(wǎng)的樞紐點補償。另外，系統(tǒng)的無功缺額由并聯(lián)無功補償裝置在電網(wǎng)的樞紐點補償。另外，500kV的電網(wǎng)，由于電壓高，輸電距離長，線路分布電容效應(yīng)較大，的電網(wǎng)，由于電壓高，輸電距離長，線路分布電容效應(yīng)較大，線路電容產(chǎn)生的無功使系統(tǒng)電壓升高，特別在線路輕載的情況下，易線路電容產(chǎn)生的無功使系統(tǒng)電壓升高，特別在線路輕載的情況下，易使系統(tǒng)過電壓，而線路末端電壓更高。使系統(tǒng)過電壓，而線路末端電壓更高。為抑制系統(tǒng)過電壓和對系統(tǒng)無功進行調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)樞紐點裝設(shè)并聯(lián)電為抑制

15、系統(tǒng)過電壓和對系統(tǒng)無功進行調(diào)節(jié)，在系統(tǒng)樞紐點裝設(shè)并聯(lián)電抗器和靜止補償裝置。電抗器用以吸收系統(tǒng)電容效應(yīng)產(chǎn)生的多余無功，抗器和靜止補償裝置。電抗器用以吸收系統(tǒng)電容效應(yīng)產(chǎn)生的多余無功，而靜止補償裝置而靜止補償裝置(含并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器含并聯(lián)電容器和并聯(lián)電抗器)既能向系統(tǒng)輸送無功，既能向系統(tǒng)輸送無功，也能吸收系統(tǒng)多余的無功也能吸收系統(tǒng)多余的無功(利用可控元件同步控制電容器和電抗器來實利用可控元件同步控制電容器和電抗器來實現(xiàn)現(xiàn))一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 二、二、SVC構(gòu)成及接線構(gòu)成及接線 它主要由固定電容器組FC、 晶閘管投切電容器組TSC、 晶閘管控制電抗器TCR和降壓變壓器T1等部分組成。靜止補

16、償裝置接 例如：T1的容量為60MVA，變比為TSC、TCR、FC的容量均為60Mvar。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 二、二、SVC構(gòu)成及接線構(gòu)成及接線 (1)變壓器T1。由于大功率晶閘管價格高，經(jīng)技術(shù)經(jīng)濟比較，TSC和TCR的電壓宜選用8kV，故T1選用358kV，以滿足晶閘管電參數(shù)優(yōu)化的要求。 (2)固定電容器組FC。固定電容器就是前面所述的并聯(lián)電容器，能固定地向系統(tǒng)輸送60Mvar的無功，F(xiàn)C不受SVC的調(diào)節(jié)器的控制。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 二、二、SVC構(gòu)成及接線構(gòu)成及接線 (3)晶閘管投切電容器組TSC。其單相接線為電抗器L1、晶閘管V1、電容器組C1相串聯(lián)，三個單相組接成形后，再接

17、于T1的低壓側(cè)。 電抗器L1有如下作用：降低電容器C1投人時涌流的變化率；L1與C1組成串聯(lián)諧振濾波器，濾去系統(tǒng)的主要特征諧波，且限制故障電流，以保護晶閘管和電容器元件。 在穩(wěn)定情況下，如果晶閘管門極沒有觸發(fā)脈沖，則電容器組C1處于斷開狀態(tài)。當(dāng)有觸發(fā)脈沖時，晶閘管導(dǎo)通，則電容器C1投人，當(dāng)電流方向改變時，正反并聯(lián)的另一晶閘管觸發(fā)導(dǎo)通，維持電容器C1的投入。TSC由調(diào)節(jié)器控制投切。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 二、二、SVC構(gòu)成及接線構(gòu)成及接線 (4)晶閘管控制電抗器TCR。由晶閘管控制的電抗器TCR為空心式線性電抗器。TCR的單相接線為兩個電感量相同的電抗器L2和L3與晶閘管閥V2相串聯(lián)(每相采用

18、兩個電抗器的目的是為了限制短路電流)。三個單相組接成形后，再接到T1的低壓側(cè)。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 三、單臺SVC運行方式一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 四、2臺SVC的運行方式 2臺SVC同時運行時，2臺SVC應(yīng)盡量保持相同的運行方式聯(lián)合運行。 若2臺SVC各以不同的方式聯(lián)合運行，則一般采用以下運行方式： (1)一臺SVC為FC運行，另一臺為TSC+TCR運行。 (2)一臺SVC為FC運行，另一臺為FC+TSC+TCR運行。 (3)一臺SVC為TSC+TCR運行，另一臺為TSC+TCR+FC運行。 2臺SVC若各自以其他不同組合方式聯(lián)合運行，應(yīng)有適當(dāng)?shù)陌踩胧蠼?jīng)調(diào)度同意一次系統(tǒng)知識一次系

19、統(tǒng)知識 為保證SVC的正常運行，運行人員應(yīng)掌握各種運行方式及運行點控制。正常運行時，一般要求SVC可控調(diào)節(jié)的無功出力控制在額定容量的5060范圍內(nèi)，使其有一定的無功儲備來抑制系統(tǒng)的動態(tài)擾動。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 五、SVC運行維護 1、電力電容器 2、線性電抗器 3、冷卻系統(tǒng)一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 六、SVC的事故處理 (1)個別晶閘管損壞，晶閘管閥仍可運行一段時間，但不能超過該晶閘管閥限定的最長運行時間。 (2)晶閘管故障跳閘時，首先記錄相應(yīng)的燈光指示信號和報警信號，并迅速向調(diào)度報告，再由專業(yè)人員排除故障。晶閘管故障未排除之前，不得投入SVC。 (3)晶閘管閥漏水、冒煙、著火，應(yīng)立即斷開SVC的斷路器QF，然后向調(diào)度報告，再行處理。一次系統(tǒng)知識一次系統(tǒng)知識 六、SVC的事故處理 (4)電抗器內(nèi)部如有嚴(yán)重放電聲，停止SVC