一、前言
近年来，随着国民经济的快速发展，电力需求矛盾也日益突出；随着城乡电网改造的深入，城乡电网逐步实现同网同价；供电企业对自身经济利益的考虑和保证安全供应合格电能的要求，使无功补偿技术在配电网系统中得到越来越广泛的应用。并作为一项有效的节能降损、提高电压质量的技术措施推广。
配电网无功补偿可分为二种：低压补偿和高压补偿。一般来说低压补偿适用负荷较重、供电半径较小的场合或专变和厂矿等场合；高压补偿适用于高压配电线路较长，同时线路负荷较重的场合，这种情况下，采用高压补偿的经济性******，管理维护也比较方便。
高压补偿又分二种：固定容量永久补偿和固定容量按需自动补偿。一般说来，固定容量永久补偿只适用于线路负荷比较平稳，主要用于补偿线路损耗的场合，其不足之处是显而易见。本文就固定容量按需自动补偿形式的有关自动控制装置的技术问题作简单的分析及自动控制装置的研制介绍。
产品用途及特点
ZRTBBZW柱上式高压无功自动补偿装置（以下简称装置）适用于10千伏和6千伏配电线路中，安装在架空线路上，作为提高功率因数，减少线路损耗，节约电能，改善电压质量之用，也可用于小型化终端变电所10KV母线无功补偿。
本装置符合JB/T7111－1993《高压并联电容器装置》、DL/T604－1996《高压并联电容器装置订货技术条件》等标准。
本装置可根据实际需要，参数由用户自行设置，微电脑自行判断，分析，实现高压并联电容器组的自动投切。同时本装置还设有完善的保护功能，具有母线短路速断保护，电容器极间短路短延时保护，电容器过流短延时保护及过电压保护、欠电压保护、缺相保护（定货时可选）和拒动保护等功能，同时还具有抄表功能。
本装置采用的真空接触器完全满足国标GB7675－87对电容器投切的要求，触头分合闸特性好，消弧能力强，寿命长等特点。高压并联电容器内装熔丝和放电电阻，安全可靠。户外高压电容器自动控制装置抗干扰能力强，功能齐全，质量优良。
本装置为一体化结构，安装方便，维护简单。
二、使用条件
2.1 海拔高度：不高于2000ｍ.特殊产品海拔最高为4000米；
2.2 风速：不大于35ｍ/ｓ；
2.3 地震：地震烈度不超过8度；
2.4 日照：******幅度为0.1ｗ/ｃｍ3；
2.5 周围空气湿度：上限＋45℃，下限－40℃；
2.6 化学条件：安装场所无有害气体和蒸气，无导电性或爆炸性尘埃；
2.7 安装倾斜度不超过5度。
选择补偿电容器容量
从提高功率因数需要确定补偿容量
可以采用下面公式计算
式中Qc--所需补偿容量，kvar
p--******负荷平均有功功率
cosΦ1一补偿前的功率因素
cosΦ1一补偿后的功率因素
2、从降低线损需要确定补偿容量，可以采用以下公式计算。
Qc=P(tg-tgΦ1-cosΦ1)
高压户外柱上线路无功补偿成套装置
| 序号 | 型号规格： | 组合 | 箱体尺寸 | 控制箱尺寸 |
| 1 | ZRTBBZW-10-100（G50+50）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 2 | ZRTBBZW-10-150（G50+100）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 3 | ZRTBBZW-10-200（G50+150）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 4 | ZRTBBZW-10-200（G100+100）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 5 | ZRTBBZW-10-250（G50+200）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 6 | ZRTBBZW-10-250（G100+150）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 7 | ZRTBBZW-10-300（G50+250）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 8 | ZRTBBZW-10-300（G100+200）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 9 | ZRTBBZW-10-350（G50+300）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 10 | ZRTBBZW-10-400（G100+300）kVar | 一组固定一组自动 | 900*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 11 | ZRTBBZW-10-500（G100+400）kVar | 一组固定一组自动 | 1100*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 12 | ZRTBBZW-10-600（G100+500）kVar | 一组固定一组自动 | 1100*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 13 | ZRTBBZW-10-700（G100+600）kVar | 一组固定一组自动 | 1100*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 14 | ZRTBBZW-10-800（G100+700）kVar | 一组固定一组自动 | 1400*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 15 | ZRTBBZW-10-150（G50+50+50）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 16 | ZRTBBZW-10-200（G50+50+100）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 17 | ZRTBBZW-10-250（G50+100+100）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 18 | ZRTBBZW-10-300（G50+100+150）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 19 | ZRTBBZW-10-350（G50+100+200）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 20 | ZRTBBZW-10-400（G50+100+250）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 21 | ZRTBBZW-10-450（G50+150+250）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 22 | ZRTBBZW-10-500（G100+150+250）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 23 | ZRTBBZW-10-600（G100+200+300）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 24 | ZRTBBZW-10-700（G100+300+300）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
| 25 | ZRTBBZW-10-800（G100+300+400）kVar | 一组固定二组自动 | 1250*1250*900mm | 300*400*250mm |
1 引用标准
GB3983.2-89 高电压并联电容器
GB/T11024.1-2001 标称电压1kV以上交流电力系统用并联电容器
GB50227-95 并联电容器装置设计规范
JB/T7111-93 高压并联电容器装置
GB11032-2000 交流无间隙金属氧化物避雷器
GB10229-88 电抗器
JB5346-98 串联电抗器
GB50060-92 3-10KV高电压配电装置设计规范
DL/T604-96 高压并联电容器装置订货技术条件
DL/T653 高电压并联电容器用放电线圈订货技术条件
GB191 包装储运图标标志
GB311.1-97 高压输变电设备的绝缘配合
GB/T5582 高压电力设备外绝缘污秽等级
IEC60871 额定电压1kV以上交流电力系统用并联电容器
GB4109 高压套管技术条件
IEC60137-84 交流电压1kV以上的套管
2 使用环境条件
使用环境：户内
海拔高度：不超过1500m
最高温度：40℃
最低温度：-5℃
地震烈度：6度
湿度：不超过85％
3 电容器装置配置接线图
并联电容器装置按以下图示接线方式配置，详细按图纸实施；
4 设备规范
4.1 设备名称：并联电容器补偿装置
4.2 产品型号：ZRTBBZW10（一套一组固定二组自动调节）
4.3 额定容量：600kvar、
4.4 额定电压：10kV
4.5 额定频率：50HZ
4.6 设备数量：一套
5 并联电容器
1.单元型号 BAM11Rr-200-3W
2.额定容量 200kvar
2. 3.额定电压 11kV
4.额定电流 10.5A
5.额定电容 μF
6.额定频率 50Hz
7.电容偏差 -5～+10%
8.温度类别 -25/+45（-25/B）℃
9.绝缘水平（工频/雷电） 42/75kV 电容器端额定电压为工频2.15倍；
10.损耗角正切值（tanδ） ≤ 0.03%
11.稳态过电流 1.43In
12.耐爆能量 ≥15Kj
13.设备台数： 一套3台
7.2 数量：3只
8.3 氧化锌避雷器的各种性能及试验要求符合《交流无间隙金属氧化物避雷器》。
过电压保护器TBP-10KV；
9 真空开关
9.1 主要技术要求
1）型号：ZRJCZ5-12
2）额定电压：10kV
3）额定电流：630A
4）额定短时耐受电流：12.5kA (4S)
5）额定峰值耐受电流（峰值）：20kA
9.2 数量：1台
四、技术参数
额定电压：10KV
工作电压：220V±10%
控制方式：电压、时间、时间和电压、功率因数、电压和无功。
◆、产品技术参数
|
序号 |
|
单位 |
参数 |
|
1 |
10 |
KV |
10 |
|
2 |
最高电压 |
KV |
12 |
|
3 |
额定投切电容组电流 |
A |
50 |
|
4 |
额定投切电容组容量 |
Kvar |
600 |
|
5 |
额定关合短路电流（峰值） |
KA |
5 |
|
6 |
额定稳定电流（峰值） |
KA |
5 |
|
7 |
额定４Ｓ热稳定电流 |
KA |
2 |
|
8 |
工频耐压（1min） |
KV |
42(干)32(湿) |
|
9 |
雷电冲击耐压 |
KV |
75 |
|
10 |
机械稳定性次数 |
次 |
10000 |
|
11 |
触头开柜 |
mm |
5±0.5 |
|
12 |
触头超程 |
mm |
1.5±0.5 |
|
13 |
平均分闸速度 |
m/s |
1.1±0.2 |
|
14 |
平均和闸速度 |
m/s |
0.6±0.2 |
|
15 |
三相分闸不同期 |
m/s |
≤2 |
|
16 |
每相回路直流电阻 |
μΩ |
≤200 |
|
17 |
自动投切范围 |
KV |
±12% |
五、结构和工作原理
5.1 本装置由跌落式熔断器、专用过压保护器、电压互感器型电源变压器、电容器投切专用高压真空接触器、取样电流互感器、全膜高压并联电容器，电容器专用保护短路及过电流，及时可靠的切除该故障电容器组，该产品与其它公司电容补偿装置的优点之处），户外高压电容器自动控制装置及箱体等组成。
5.2 一次接线图见附件主要元气件说明书。
5.3 工作原理
5.3.1 合上跌落式熔断器，固定组电容器开始运行,装置高压电源接通，合上控制回路小型断路器二次回路～220V电源接通、户外高压电容器自动控制装置（以下简称自控器）开始工作，当线路的功率因数，处于预先设定的投切范围时，控制器接通高压真空接触器操作电源，接触器吸合，将电容器组投入线路运行。当线路的电压或功率因数运行时间处于切除范围时，自控器切除，真空接触器跳闸，将电容组退出运行。从而实现了电容器的自动投切。达到提高功率因数，降低线损，节约电能，改善电压质量的目的。
5.3.2 当线路电压高于过电压保护整定（1.1～1.3UN）时，自控器延时30S将真空接触器跳闸，电容器退出运行（如果在30S时间内，线路电压恢复正常，接触器不跳闸）。接触器跳闸后，当线路电压恢复正常时，自控器将延时10分钟使接触器重新合闸，电容器投入运行。
5.3.3 当线路电压降到0.6UN以下时，延时0.2～0.5S、失压时延时0.2～0.5S接触器跳闸。当线路电压恢复正常时，自控器延时10分钟将接触器合闸。
5.3.4 当电容器组电流超过过电流保护整定（1.4～1.5IN）时，自控器延时5S使接触器跳闸。当电容器相间击穿时，接触器延时0.2～0.5S跳闸，同时自控器自行闭锁。
5.3.5 当装置出现相间短路时，由跌落式熔断器快速切除故障相，同时接触器延时0.2～0.5S跳闸，并不再投入。
5.4 主要电器设备
5.4.1 电容器组
本装置选用BFM全膜高压并联电容器，电容器内装有放电电阻，内制电容器保护专用熔断器可切除故障元件，延长电容器的使用寿命。
注意：电容器退出运行10分钟后电容器电荷通过放电电阻泄放至50V以下，此时仍不能用手触摸电容器的电极，而应该用带绝缘手柄的金属棒短接电容器两电极后再将其端子接地方可触及。详见电容器使用说明书。
5.4.2 户内交流高压真空接触器
交流高压真空接触器是新一代电容器投切设备，其技术指标满足国标GB7675－87《交流高压真空接触器的开合电容器组试验》要求，且寿命长，在额定电流下可达20万次。这对于用于无功补偿时的频繁投切，是很重要的。详见真空接触器使用说明书。
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