摘(zhāi)要(yào)：闡(chǎn)述(shù)了集(jí)成式(shì)電力電容器(qì)無(wú)功(gōng)補償(cháng)裝(zhuāng)置的(dí)組(zǔ)成與(yǔ)應用(yòng)狀(zhuàng)況．在與常規電(diàn)力(lì)電(diàn)容器對(duì)比的基(jī)礎上，分析了(liǎo)集成式電(diàn)力(lì)電容器(qì)無(wú)功補償裝置(zhì)的技(jì)術特(tè)點。通(tōng)過對(duì)集成式無功補(bǔ)償(cháng)裝置原(yuán)理結構的(dí)分(fēn)析(xī)，探(tàn)討了(liǎo)對(duì)集成(chéng)式無(wú)功(gōng)補償裝置的分類，並提(tí)出(chū)了(liǎo)一(yī)些(xiē)看法(fǎ)。

關(guān)鍵(jiàn)詞(cí)：集成式電(diàn)力(lì)電容(róng)器；新一代(dài)智能(néng)變電(diàn)站(zhàn)；無功補償(cháng)

引言(yán)

電力(lì)電(diàn)容器(qì)是電力係統並聯無(wú)功補(bǔ)償，諧波(bō)濾(lǜ)波(bō)的核心(xīn)器(qì)件，是組成變(biàn)電(diàn)站(zhàn)的(dí)重要(yào)設備。目應用(yòng)於(yú)變電站的常規電容器裝置(zhì)是和配套(tào)設備(bèi)用(yòng)導綫(xiàn)連(lián)接組成(chéng)。因(yīn)其(qí)占地麵(miàn)積大(dà)，維護頻繁(fán)，使(shǐ)用(yòng)壽命短等原因(yīn)．無(wú)法滿(mǎn)足新一代(dài)智能變電站(zhàn)的(dí)建設(shè)要求，新一代智能變電(diàn)站建(jiàn)設過程中普(pǔ)遍(biàn)采用集成(chéng)式無功(gōng)補償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)替(tì)代(dài)常規電容器(qì)裝(zhuāng)置㈣]。集成(chéng)式(shì)無功補償裝置采用集合式電容器．集(jí)合(hé)式(shì)電(diàn)容器於(yú)20世紀80年(nián)代中(zhōng)期開發．90年代逐步在電(diàn)力(lì)係統中推廣應用．目應(yīng)用已非常(cháng)廣泛，運行(háng)靠(kào)，約占(zhān)全部高壓並聯電容(róng)器的30％。集(jí)成(chéng)式(shì)無功補償(cháng)裝(zhuāng)置是集合(hé)式電容(róng)器與(yǔ)串聯電(diàn)抗(kàng)器(qì)一體化的設(shè)備，具(jù)有(yǒu)補償(cháng)效果好(hǎo)，功(gōng)耗低，體積小(xiǎo)，節(jié)約(yuē)成本(běn)，使(shǐ)用靈(líng)活，維(wéi)護(hù)方便(biàn)，使用壽(shòu)命(mìng)長，可靠性高(gāo)的特(tè)點(diǎn)，適(shì)應了新(xīn)一(yī)代(dài)智(zhì)能(néng)變電站對無(wú)功(gōng)補償的(dí)高(gāo)要(yào)求(qiú)。

1 集成式無功(gōng)補償(cháng)裝置的(dí)構成(chéng)

集(jí)成式無(wú)功(gōng)補償裝(zhuāng)置是(shì)由集合(hé)式(shì)高(gāo)壓並(bìng)聯(lián)電(diàn)容(róng)器(qì)，串聯電(diàn)抗(kàng)器，隔離接(jiē)地(dì)開關，放電(diàn)綫(xiàn)圈(quān)，氧化鋅避雷器(qì)，成(chéng)套櫃體(含不鏽鋼(gāng)端(duān)子箱)，保(bǎo)護(hù)器件，溫(wēn)控(kòng)裝置及(jí)一，二(èr)次部分接綫等(děng)設(shè)備組(zǔ)合而(ér)成的裝置。

集成(chéng)式(shì)無功補償裝(zhuāng)置的(dí)並聯電(diàn)容器通(tōng)過(guò)容性(xìng)無(wú)功電流，串聯(lián)電抗(kàng)器(qì)與(yǔ)電(diàn)容(róng)器(qì)串(chuàn)聯(lián)，可(kě)投(tóu)切(qiē)湧流和諧(xié)波(bō)放(fàng)大(dà)。氧(yǎng)化鋅避雷(léi)器主要(yào)用(yòng)來(lái)限製電(diàn)容(róng)器(qì)投切開關(guān)的過電(diàn)壓(yā)。隔(gé)離接地(dì)開關主要作用是將(jiāng)電(diàn)容(róng)器(qì)裝置與斷路器斷(duàn)開。使其(qí)間有一(yī)明(míng)顯(xiǎn)可(kě)看見的斷開點，同時(shí)在停(tíng)電(diàn)檢修(xiū)時將(jiāng)電容器裝置接地(dì)。

2 集(jí)成(chéng)式無(wú)功補償(cháng)裝置的應(yīng)用(yòng)

新(xīn)一(yī)代智能(néng)變(biàn)電(diàn)站示(shì)範工(gōng)程一武漢(hàn)未(wèi)來城110 kV變電站(zhàn)位於(yú)武(wǔ)漢市(shì)東(dōng)湖(hú)高新開發區，變(biàn)電站主(zhǔ)變(biàn)壓器(qì)容量(liáng)為2x50 MVA．無功補(bǔ)償(cháng)采(cǎi)用集(jí)成(chéng)式無功補(bǔ)償裝(zhuāng)置，電容(róng)器容量按變(biàn)壓(yā)器容量(liáng)的16％配置。容量為(wéi)1組3 Mvar+5 Mvar電容器(qì)。集(jí)成(chéng)式無功(gōng)補償(cháng)裝置的平麵布(bù)置(zhì)如圖1所(suǒ)示(shì)。未來城(chéng)110 kV變電站(zhàn)以110 kV典型設計1 10—C一(yī)5模(mó)塊(kuài)方案(àn)為模板對(duì)無(wú)功(gōng)補(bǔ)償(cháng)裝置(zhì)的布置進行化(huà)設計[9]．原設(shè)計(jì)采用(yòng)常規無(wú)功(gōng)補(bǔ)償裝置的平麵布置圖如圖2所(suǒ)示。

圖1 集成(chéng)式(shì)無功補償(cháng)裝(zhuāng)置平麵(miàn)布(bù)置(zhì)圖

圖2 常(cháng)規(guī)無功補(bǔ)償(cháng)成套裝置平(píng)麵(miàn)布(bù)置(zhì)圖

從圖2可以看(kàn)出，常(cháng)規(guī)無功(gōng)補償裝置(zhì)的占(zhān)地(dì)麵積為(wéi)49．6 m2，而(ér)選用的集(jí)成(chéng)式(shì)無功補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)占地麵積(jī)僅為25．324 m2，占地麵積減少了(liǎo)近1／2，符合(hé)新一代智能變電站(zhàn)小型化，集成化(huà)的(dí)要求(qiú)。

3集(jí)成式(shì)無(wú)功(gōng)補償裝(zhuāng)置的勢(shì)

根(gēn)據新(xīn)一代智(zhì)能(néng)變電(diàn)站建設與(yǔ)運(yùn)行(háng)情況(kuàng)．與(yǔ)常規無功補(bǔ)償(cháng)裝(zhuāng)置相比．集成式無(wú)功補(bǔ)償裝(zhuāng)置主(zhǔ)要(yào)有(yǒu)以(yǐ)下點：

1)造(zào)價(jià)降(jiàng)低，節約投資(zī)成(chéng)本。集成(chéng)式無(wú)功補償(cháng)裝(zhuāng)置生產，運(yùn)輸，安(ān)裝等(děng)費用(yòng)大幅(fú)下降，生產工(gōng)時(shí)，運輸安(ān)裝費用比傳(chuán)統模式減少40％以上。

2)成套裝(zhuāng)置安裝簡易(yì)，擴(kuò)容方(fāng)便(biàn)，維護(hù)簡(jiǎn)單，結構(gòu)緊(jǐn)湊，占地麵積(jī)小(占地(dì)為(wéi)散(sàn)裝電(diàn)容器(qì)成套產品的1／5，集合式(shì)電容器成(chéng)套產(chǎn)品的(dí)113左右)。

3)方便成套(tào)布置設(shè)計規(guī)範標準化，產(chǎn)品智(zhì)能(néng)模塊化，接綫形式(shì)較為簡易，大(dà)大提高(gāo)了(liǎo)設(shè)計工作效率，且(qiě)便於(yú)維護操作(zuò)和(hé)溝通。

4)采用串(chuàn)聯(lián)電抗器(qì)與(yǔ)並聯(lián)電(diàn)容器(qì)一體化(huà)設(shè)備(bèi)，無功(gōng)補償(cháng)裝(zhuāng)置(zhì)減少了80％的連接綫，60％的節點，降(jiàng)低了(liǎo)故障概率，減少了運行維(wéi)護量，延(yán)長了使用壽命。集成(chéng)式無功補償裝置(zhì)一次和二(èr)次布(bù)綫均在廠(chǎng)內完(wán)成(chéng)。在使(shǐ)用現場快速組裝，維護簡(jiǎn)單(dān)。設(shè)備(bèi)全絕(jué)緣(yuán)直接落(là)地安(ān)裝(zhuāng)，抗震性能(néng)好。現場定位後，接入(rù)電(diàn)網即(jí)可運(yùn)行(háng)。常(cháng)規電(diàn)容器裝(zhuāng)置與集成(chéng)式電(diàn)容器(qì)裝置(zhì)的主(zhǔ)要性(xìng)能比較(jiào)見表1。

表1 常規(guī)補償(cháng)裝置與集成式(shì)補償(cháng)裝置的比(bǐ)較

從(cóng)表(biǎo)1中可(kě)以看出(chū)：集成式補(bǔ)償裝置安(ān)裝(zhuāng)簡易，故(gù)障概(gài)率低(dī)，運行(háng)維護量少(shǎo)，維護(hù)簡(jiǎn)單(dān)，使用壽(shòu)命(mìng)長(cháng)；而且(qiě)成套裝置重(zhòng)量(liáng)輕(qīng)，本(běn)體帶(dài)儲油(yóu)裝(zhuāng)置(zhì)，無(wú)需(xū)設置(zhì)儲油坑，能(néng)有效節(jié)約(yuē)土建投資(zī)成本(běn)。

4 集(jí)成(chéng)式無(wú)功(gōng)補(bǔ)償裝(zhuāng)置(zhì)的(dí)分(fēn)類(lèi)

集成式(shì)無(wú)功補償裝置(zhì)的分(fēn)類目還(huán)沒統(tǒng)一標準規定(dìng)，根據(jù)結構上的不同，目生(shēng)產(chǎn)的集成式電容器主(zhǔ)要(yào)有兩種(zhǒng)類(lèi)型(xíng)：I型(xíng)集成(chéng)電容器和Ⅱ型集成電容(róng)器。

I型(xíng)集成電容器裝(zhuāng)置采用半(bàn)封閉(bì)式(shì)結(jié)構：采(cǎi)用模塊(kuài)化設計，整(zhěng)套裝置分(fēn)為兩(liǎng)個(gè)模塊(kuài)，隔(gé)離(lí)開關，幹式(shì)鐵(tiě)心(xīn)串(chuàn)聯(lián)電(diàn)抗器，放(fàng)置(zhì)於(yú)箱(xiāng)變(biàn)內為1個(gè)模塊(kuài)。集合(hé)式(shì)電容器，避(bì)雷(léi)器，放電(diàn)綫圈，電(diàn)流(liú)互感器(qì)，圍(wéi)欄放於(yú)箱(xiāng)變外為第2模塊。裝(zhuāng)置結(jié)構(gòu)緊湊，占地(dì)麵積小。I型集成電(diàn)容的(dí)斷(duàn)麵示意如圖3所(suǒ)示。

圖3  I型(xíng)集成(chéng)電(diàn)容(róng)器的斷麵示(shì)例圖

Ⅱ型(xíng)集成電(diàn)容(róng)的斷麵(miàn)示意如(rú)圖4所示．裝(zhuāng)置采用全(quán)密(mì)封緊(jǐn)湊(còu)型結(jié)構，絕緣(yuán)油(yóu)與空(kōng)氣*隔(gé)離(lí)．不需(xū)要內(nèi)部維修及換絕緣油。不需(xū)進(jìn)行(háng)定期油(yóu)試驗(yàn)，整(zhěng)體(tǐ)一(yī)體(tǐ)化(huà)結(jié)構(gòu)，無(wú)外露走綫，大大(dà)降低故障(zhàng)幾(jī)率。占(zhān)地(dì)僅為(wéi)常規裝(zhuāng)置的1/3左(zuǒ)右，節(jié)約(yuē)了土(tǔ)地資(zī)源。Ⅱ型(xíng)集成式(shì)無(wú)功補(bǔ)償裝置(zhì)的(dí)占(zhān)地麵積(jī)比(bǐ)I型占地(dì)麵積小(xiǎo)。所(suǒ)述(shù)的I型(xíng)與Ⅱ型集(jí)成式電容(róng)器(qì)裝(zhuāng)置尺寸對比見表2。

圖(tú)4  II型集(jí)成電容(róng)器(qì)的斷麵示(shì)例圖

表2  I型(xíng)和II型集(jí)成(chéng)電(diàn)容器(qì)成(chéng)套裝(zhuāng)置(zhì)對(duì)比(bǐ)表(biǎo)

從(cóng)表2中可(kě)以看(kàn)出：3 Mvar的Ⅱ型集(jí)成(chéng)式電(diàn)容(róng)器成套裝(zhuāng)置(zhì)占地麵(miàn)積為I型(xíng)集(jí)成式電容(róng)器成套裝置(zhì)的34％，5 Mvar的(dí)Ⅱ型集(jí)成式電容(róng)器成套(tào)裝(zhuāng)置占(zhān)地麵積(jī)為I型集成式(shì)電容器成套(tào)裝(zhuāng)置的35．9％。且Ⅱ型集成(chéng)式(shì)電容器成(chéng)套裝置(zhì)不需(xū)要(yào)裝(zhuāng)設(shè)圍欄(lán)。如(rú)果新一代智能變電(diàn)站設計(jì)中(zhōng)采用Ⅱ型集(jí)成式電容(róng)器成套裝置(zhì)，能(néng)有效地節(jié)省(shěng)占(zhān)地(dì)麵積，為變電站的化(huà)設計提(tí)供(gōng)必要的技(jì)術支持。將(jiāng)成為(wéi)集(jí)成式(shì)無功補償裝(zhuāng)置發(fā)展的一個(gè)趨勢。

5 安科(kē)瑞AZC/AZCL智(zhì)能(néng)集成(chéng)式(shì)電容器(qì)介紹

5.1產品(pǐn)概述(shù)

AZC/AZCL係(xì)列智(zhì)能(néng)電(diàn)容(róng)器是(shì)應用(yòng)於0.4kV，50Hz低壓配(pèi)電中(zhōng)用於(yú)節省(shěng)能(néng)源，降低綫(xiàn)損，提(tí)高功率因數(shù)和電(diàn)能質量的(dí)新(xīn)一(yī)代無功補償設備。它由智能測(cè)控單(dān)元，晶(jīng)閘(zhá)管復(fù)合(hé)開關(guān)電(diàn)路，綫(xiàn)路保(bǎo)護單(dān)元，兩台共(gòng)補(bǔ)或(huò)一台(tái)分(fēn)補低壓電(diàn)力(lì)電容器(qì)構成。可(kě)替代(dài)常規(guī)由熔絲(sī)，復合(hé)開關(guān)或機械(xiè)式接(jiē)觸器，熱(rè)繼電(diàn)器，低壓電力電容器(qì)，指示(shì)燈(dēng)等散(sàn)件在(zài)櫃內和(hé)櫃(guì)麵由導綫(xiàn)連接而組(zǔ)成(chéng)的(dí)自(zì)動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。具(jù)有體積(jī)小，功耗(hào)低(dī)，維護方便(biàn)，使用(yòng)壽命(mìng)長(cháng)，可靠(kào)性高的特點，適(shì)應現代電網對無(wú)功補償的高(gāo)要求(qiú)。

AZC/AZCL係(xì)列(liè)智能電容(róng)器(qì)采用定式(shì)LCD液晶(jīng)顯(xiǎn)示器(qì)，可顯(xiǎn)示三(sān)相母綫電壓(yā)，三(sān)相母綫電流，三(sān)相功率因數，頻率，電容器路(lù)數(shù)及(jí)投切(qiē)狀態，有(yǒu)功(gōng)功率(shuài)，無功(gōng)功率，諧波電壓總畸(jī)變(biàn)率，電容器溫度等。通過內部晶(jīng)閘管(guǎn)復合(hé)開(kāi)關電路(lù)，自(zì)動尋(xún)找投(tóu)入（切(qiē)除(chú)）點(diǎn)，實現過零投(tóu)切(qiē)，具有過壓(yā)保護，缺相保(bǎo)護(hù)，過諧保護(hù)，過溫(wēn)保護等(děng)保護功能(néng)。

5.2產(chǎn)品選(xuǎn)型

5.3產品實(shí)物(wù)展示(shì)

AZC係列智能(néng)電容模(mó)AZCL係(xì)列智(zhì)能電(diàn)容(róng)模塊

安科(kē)瑞無功補償裝置(zhì)智(zhì)能(néng)電(diàn)容方案(àn)

6 結(jié)束語(yǔ)

集成式(shì)電力(lì)電(diàn)容(róng)器成套裝(zhuāng)置選用串聯電抗器與(yǔ)並聯電容器(qì)一(yī)體化的集(jí)成(chéng)式電容(róng)器，可實(shí)現(xiàn)緊湊型(xíng)布置(zhì)，節約土地(dì)資源，縮(suō)短建設周期(qī)，減少運行(háng)維護量(liáng)，降低故(gù)障概率(shuài)，延(yán)長使用壽(shòu)命，適應(yīng)新(xīn)一(yī)代智(zhì)能變電站的發(fā)展(zhǎn)趨勢，符(fú)合(hé)現(xiàn)代(dài)智(zhì)能電(diàn)網建(jiàn)設要求。

參(cān)考文獻(xiàn)

[1] 房金蘭．我國(guó)電(diàn)力電(diàn)容器技術(shù)的(dí)發(fā)展(zhǎn)[J]．電力電容(róng)器與無功(gōng)補償，2010，31(1)：l-4．

[2]瞿緒(xù)龍(lóng)，王恒(héng)，陳(chén)穎(yǐng).簡析(xī)集成式無(wú)功補償(cháng)裝置(zhì)的技術特點(diǎn)．

[3]安科(kē)瑞企(qǐ)業微(wēi)電網(wǎng)設(shè)計與(yǔ)應用手冊(cè).2019.11版．