高壓?jiǎn)螜C(jī)無(wú)功補(bǔ)償裝置技術(shù)規(guī)范

KDCF10高壓并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置產(chǎn)品使用說(shuō)明書北京鼎英科技有限公司

TOC\o"1-3"\h\z一、裝置概述 3二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn) 3三、功能特點(diǎn) 43.1補(bǔ)償功能 43.2集中和就地控制功能 43.3濾波功能 43.4統(tǒng)計(jì)功能 43.5保護(hù)功能 43.6通訊功能 43.7安全方便 4四、選型說(shuō)明 54．1型號(hào)定義 54．2選型說(shuō)明 5五、技術(shù)指標(biāo) 55.1環(huán)境條件 55.2控制和保護(hù)裝置 55.3專用高壓真空開關(guān) 65.4整柜主要指標(biāo) 7六、裝置控制原理 86.1工作原理 86.2電壓無(wú)功綜合判據(jù) 86.3電壓無(wú)功簡(jiǎn)單判據(jù) 96.4功率因數(shù)判據(jù) 96.5有載調(diào)壓判據(jù) 10七、主要元件列表 10八、安裝調(diào)試與維護(hù) 108.1安裝 108.2調(diào)試 118.3維護(hù) 11九、裝置外觀圖（集中補(bǔ)償） 12十、裝置外觀圖（單機(jī)補(bǔ)償） 13十一、裝置原理圖 14十二、裝置元件布局圖 15十三、實(shí)物裝置圖例 16

注意事項(xiàng)：正常使用時(shí)，警鈴接觸必須處于閉合狀態(tài)一、裝置概述KDCF型高壓并聯(lián)無(wú)功補(bǔ)償及濾波裝置（以下簡(jiǎn)稱裝置）是北京鼎英科技公司根據(jù)配電網(wǎng)輸送電能的技術(shù)要求，結(jié)合多年研制生產(chǎn)電力自動(dòng)化設(shè)備的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，開發(fā)的新型高壓智能自動(dòng)無(wú)功補(bǔ)償裝置。裝置為高壓配電系統(tǒng)專門設(shè)計(jì)，能夠有效補(bǔ)償無(wú)功功率，濾除諧波，提高電能質(zhì)量，降低損耗，是不可缺少的節(jié)能設(shè)備。裝置可支持對(duì)變電站站端的集中補(bǔ)償、配電線路的柱上補(bǔ)償和高壓電機(jī)等負(fù)荷的就地補(bǔ)償。在電力系統(tǒng)輸送電能的過(guò)程中，無(wú)功功率不足，將使系統(tǒng)中輸送的總電流增加、使變壓器的出力減少、供電線路及系統(tǒng)設(shè)備有功功率損耗增大、線路末端電壓下降；而對(duì)于電力用戶來(lái)說(shuō)，過(guò)多地從電網(wǎng)中吸取無(wú)功，不僅使電網(wǎng)電能質(zhì)量下降，也影響自身的用電和生產(chǎn)，使企業(yè)效益下降，甚至招致罰款。因此，為了減少無(wú)功的損失和避免其在電網(wǎng)中的不當(dāng)流動(dòng)，必須進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償。進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償時(shí)，如果系統(tǒng)或負(fù)荷諧波含量較大，將損害普通補(bǔ)償設(shè)備的開關(guān)和電容，同時(shí)造成諧波放大。有針對(duì)性地配置濾波器，能夠有效濾除諧波、延長(zhǎng)設(shè)備壽命、提高補(bǔ)償效果和改善電能質(zhì)量。一些場(chǎng)合使用濾波裝置的出發(fā)點(diǎn)可能只是為了濾除諧波，但客觀上也會(huì)改善系統(tǒng)的無(wú)功情況。裝置選用KWWB–400型高壓無(wú)功補(bǔ)償控制裝置作為控制核心，該裝置支持電壓、時(shí)間、無(wú)功、電壓無(wú)功等多種控制方式，支持對(duì)諧波的測(cè)量和濾波，支持變電站調(diào)壓和雙母線運(yùn)行方式，具備上電、掉電、過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、欠流保護(hù)，支持對(duì)裝置總進(jìn)線的電流保護(hù)、零序電流保護(hù)、不平衡電壓保護(hù)。裝置選用KWL–100型微機(jī)線路保護(hù)裝置作為補(bǔ)償支路的保護(hù)設(shè)備，支持兩相兩段式電流保護(hù)、零序電流保護(hù)和不平衡電壓保護(hù)?？傔M(jìn)線保護(hù)和支路保護(hù)兩級(jí)保護(hù)的存在，使補(bǔ)償裝置處于安全運(yùn)行之中，同時(shí)徹底杜絕了故障向系統(tǒng)側(cè)延伸。裝置已廣泛應(yīng)用于電力、冶金、化工等領(lǐng)域，取得了豐富的運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)，也為用戶贏得了顯著的效益。該裝置已通過(guò)國(guó)家級(jí)鑒定，屬國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。二、執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)裝置滿足或超過(guò)下列標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的的要求，公司會(huì)根據(jù)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的更新，而自主改進(jìn)相關(guān)設(shè)計(jì)。GB311.1~311.6高電壓試驗(yàn)技術(shù)GB763~90交流高壓電器在長(zhǎng)期工作時(shí)的發(fā)熱GB2706~89交流高壓電器動(dòng)、熱穩(wěn)定試驗(yàn)方法GB2900~94電工術(shù)語(yǔ)GB3983.2~89高壓并聯(lián)電容器GB4208~84外殼防護(hù)等級(jí)的分類GB50060~923~110KV高壓配電裝置設(shè)計(jì)規(guī)范GB50227~95并聯(lián)電容器裝置設(shè)計(jì)規(guī)范DL462~92高壓并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器訂貨技術(shù)條件DL/T604~1996高壓并聯(lián)電容器裝置訂貨技術(shù)條件三、功能特點(diǎn)3.1補(bǔ)償功能裝置主要采用單片微機(jī)技術(shù)，采集計(jì)算線路或配電設(shè)備的電流、電壓、有功、無(wú)功以及功率因數(shù)等數(shù)據(jù)，應(yīng)用區(qū)域控制原理，控制投切電力電容器，實(shí)現(xiàn)無(wú)功功率自動(dòng)補(bǔ)償，并使電網(wǎng)功率因數(shù)調(diào)節(jié)至最優(yōu)狀態(tài)。3.2集中和就地控制功能裝置支持無(wú)功功率的集中補(bǔ)償、線路補(bǔ)償和分散大容量負(fù)荷（如泵機(jī)）的就地補(bǔ)償，用戶可以根據(jù)負(fù)荷的分散與集中程度，靈活地選擇適宜的補(bǔ)償設(shè)備。3.3濾波功能在用戶負(fù)荷有諧波的情況下，可有針對(duì)性地投切濾波器支路，能夠?yàn)V除諧波對(duì)用戶的干擾，消除對(duì)普通電容的諧波放大，杜絕諧振，并補(bǔ)償無(wú)功功率。3.4統(tǒng)計(jì)功能方便地獲知基于時(shí)鐘的有關(guān)補(bǔ)償統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，評(píng)估補(bǔ)償效果，優(yōu)化補(bǔ)償設(shè)置。3.5保護(hù)功能裝置具備過(guò)壓、欠壓、過(guò)流、速斷、不平衡、零序等完整的微機(jī)保護(hù)功能，為裝置可靠運(yùn)行提供了有力的保證。3.6通訊功能裝置所選擇的控制裝置配置標(biāo)準(zhǔn)通訊協(xié)議（101規(guī)約或MODBUS），支持基于２３２或４８５通訊口的互聯(lián)和四遙功能。3.7安全方便裝置為帶電閉鎖設(shè)計(jì)；內(nèi)部主要采用可插拔電纜連接，裸漏部分均采用熱縮套管密封，箱體內(nèi)無(wú)高壓裸漏點(diǎn)；配備視角開闊的安全觀察窗；電容室、高壓室、控制室完全隔離，且便于維護(hù)；四、選型說(shuō)明4．1型號(hào)定義4．2選型說(shuō)明=1\*GB3①無(wú)特殊說(shuō)明，對(duì)于無(wú)濾波的補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償支路選配1％電抗器限制沖擊電流；=2\*GB3②無(wú)濾波的補(bǔ)償裝置推薦選擇各支路等容量的補(bǔ)償方案，這樣能提高設(shè)備的利用率；=3\*GB3③集中補(bǔ)償一般不超過(guò)6級(jí)；柱上補(bǔ)償一般不超過(guò)2級(jí)；就地補(bǔ)償一般為1級(jí)隨機(jī)補(bǔ)償；=4\*GB3④推薦選配兩級(jí)微機(jī)保護(hù)方案，以提高設(shè)備運(yùn)行的安全性；=5\*GB3⑤有諧波情況下，一般需先測(cè)試、分析后提出補(bǔ)償方案，做為技術(shù)協(xié)議的一部分；=6\*GB3⑥鑒于近年來(lái)電力網(wǎng)絡(luò)的增強(qiáng)，建議補(bǔ)償裝置本身不再承擔(dān)調(diào)壓功能，而只完成對(duì)無(wú)功容量的調(diào)節(jié)；五、技術(shù)指標(biāo)5.1環(huán)境條件工作溫度：-25～55℃儲(chǔ)存運(yùn)輸溫度：-40～85℃相對(duì)濕度：5%～95%，無(wú)凝露海拔高度：<2000m地震強(qiáng)度：<8級(jí)污穢等級(jí)：IV級(jí)安裝場(chǎng)所：除火災(zāi)、爆炸、水淹、強(qiáng)化學(xué)腐蝕等場(chǎng)所外的地方5.2控制和保護(hù)裝置5.2.1取樣額定值額定電壓Un：100VAC額定電流In：5A／1A5.22測(cè)量精度電壓測(cè)量精度：0.8Un～1.2Un，±0.5％電流測(cè)量精度：0.1In～1.2In，±0.5％功率測(cè)量精度：±1％功率因數(shù)測(cè)量精度：±1％頻率測(cè)量精度：±0.02Hz5.2.3輸入電壓量程：0～2Un電流量程：0～2In電壓過(guò)載：400V5s／500V3s電流過(guò)載：1.2In連續(xù)／10In3s／30In1s吸收功耗：電壓0.2VA／相電流0.1VA／相5.2.4通用保護(hù)過(guò)壓保護(hù)：100.00～120.00，級(jí)差0.01V欠壓保護(hù)：80.00～100.00V，級(jí)差0.01V過(guò)壓回差：0～20V，級(jí)差0.01V欠壓回差：0～20V，級(jí)差0.01V欠流保護(hù)：0.00～6.00A，級(jí)差0.01A過(guò)流保護(hù)：0.00～6.00A，級(jí)差0.01A5.2.5電容電流保護(hù)兩段電流保護(hù)：0.00～6.00A／100.00A，級(jí)差0.01A零序電流保護(hù)：0.002～6.00A，級(jí)差0.001A不平衡電壓保護(hù)：0.50～100.00V，級(jí)差0.01V5.3專用高壓真空開關(guān)以10KV等級(jí)，通用的高壓真空開關(guān)為例：序號(hào)項(xiàng)目參數(shù)1額定電壓（kV）122單路額定電流（A）6303額定短路開斷電流（kA）204額定峰值耐受電流（kA）505額定短時(shí)耐受電流（kA）20/4S6額定短路關(guān)合電流（kA）峰值507額定單個(gè)電容器組開斷電流（A）6308額定背對(duì)背電容器組開斷電流（A）4009額定短路電流開斷次數(shù)（次）3010操作順序1-5循環(huán)投切、先投先切11額定雷電沖擊耐受電壓（kV）75121min工頻耐受電壓（kV）4213機(jī)械壽命（次）5000014額定電流開斷次數(shù)（次）5000015觸頭行程（mm）7±116觸頭超行程（mm）≥217平均合閘速度（m/s）0.8±0.218平均分閘速度（m/s）1.0±0.219合閘時(shí)間（s）7±2秒20分閘時(shí)間（s）0.05±0.0221觸頭彈跳時(shí)間（ms）≤222觸頭分合不同期（ms）≤223相間及帶電部分對(duì)地空氣間隙（mm）≥12524各相回路電阻（μΩ）≤1205.4整柜主要指標(biāo)=1\*GB3①額定電壓：6KV／10KV／35KV；=2\*GB3②額定電抗率：1%；=3\*GB3③防護(hù)等級(jí)：IP2x；=4\*GB3④控制方式：手動(dòng)／自動(dòng)／遠(yuǎn)方控制；=5\*GB3⑤電容偏差：最大值與最小值之比小于1.02；=6\*GB3⑥電抗偏差：在額定電流下，額定電抗率≤1%的電抗器，其電抗值的容許偏差為0~+10%；對(duì)于三相電抗器，每相電抗值不超過(guò)三相平均值的±2%。=7\*GB3⑦絕緣水平：額定電壓一次電路相間及對(duì)地二次電路對(duì)地工頻耐受電壓工頻耐受電壓沖擊耐受電壓6KV32KV60KV2KV10KV42KV75KV=8\*GB3⑧涌流限制：≤10In；=9\*GB3⑨穩(wěn)態(tài)過(guò)電流：1.5In；=10\*GB3⑩穩(wěn)態(tài)過(guò)電壓：如下表工頻過(guò)電壓最大持續(xù)時(shí)間說(shuō)明1.1Un長(zhǎng)期長(zhǎng)期工作電壓的最高值不超過(guò)1.1倍1.15Un每24h中30min系統(tǒng)電壓的調(diào)整和波動(dòng)1.20Un5min輕載荷時(shí)電壓升高1.30Un1in六、裝置控制原理6.1工作原理測(cè)量信號(hào)經(jīng)隔離變送，并進(jìn)行信號(hào)調(diào)理后，送入16位AD進(jìn)行模數(shù)轉(zhuǎn)換。32位高性能微處理器對(duì)轉(zhuǎn)換后的數(shù)字信號(hào)依據(jù)計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，得到電壓、電流、有功功率、無(wú)功功率和頻率。所有測(cè)量所得數(shù)據(jù)可以通過(guò)LCD液晶模塊顯示。在控制上，微處理器根據(jù)如下的電壓無(wú)功判據(jù)的要求，判別電壓、電流和無(wú)功功率是否滿足電容投切和電壓調(diào)整的條件要求，并執(zhí)行相應(yīng)的控制命令。6.2電壓無(wú)功綜合判據(jù)U上限U上限U下限Q下限657043218Q△U△UQ上限電壓無(wú)功邊界圖(九域圖)也稱為九域圖判據(jù)，控制原則：調(diào)節(jié)有載調(diào)壓變壓器分接頭及投切電容器，使系統(tǒng)盡量運(yùn)行于區(qū)域0。各區(qū)域的控制規(guī)則如下：=1\*GB3①區(qū)域0：無(wú)功與電壓均合格，不調(diào)節(jié)。=2\*GB3②區(qū)域1：無(wú)功越上限，電壓越下限，投電容器組；當(dāng)電容器組全部投入時(shí)，發(fā)升壓指令；當(dāng)有載分接開關(guān)處于上限位置時(shí)，發(fā)強(qiáng)投電容器組指令。=3\*GB3③區(qū)域2：無(wú)功越上限，電壓合格，投電容器組。=4\*GB3④區(qū)域3：無(wú)功越上限，電壓越上限，發(fā)降壓指令；當(dāng)有載開關(guān)處于下限位置時(shí)，發(fā)強(qiáng)切電容器組指令。=5\*GB3⑤區(qū)域4：無(wú)功合格，電壓越上限，發(fā)降壓指令；當(dāng)有載開關(guān)處于下限位置時(shí)，發(fā)強(qiáng)切電容器組指令。=6\*GB3⑥區(qū)域5：無(wú)功越下限，電壓越上限，發(fā)切電容器組指令；當(dāng)電容器組全部切除時(shí)，發(fā)降壓指令。=7\*GB3⑦區(qū)域6：無(wú)功越下限，電壓合格，發(fā)切電容器組指令。=8\*GB3⑧區(qū)域7：無(wú)功越下限，電壓越下限，發(fā)升壓指令；當(dāng)有載開關(guān)已處于上限位置時(shí)，發(fā)強(qiáng)投電容器組指令。=9\*GB3⑨區(qū)域8：無(wú)功合格，電壓越下限，發(fā)升壓指令；當(dāng)有載開關(guān)處于上限位置時(shí)，發(fā)強(qiáng)投電容器組指令。=10\*GB3⑩無(wú)功投切的判據(jù)如5.4所述（不含電壓條件），電壓調(diào)節(jié)的判據(jù)如5.5所述。6.3電壓無(wú)功簡(jiǎn)單判據(jù)簡(jiǎn)單判據(jù)適用于不使用有載分接開關(guān)，但通過(guò)投切電容間接調(diào)壓的運(yùn)行方式。=1\*GB3①區(qū)域0：電壓與無(wú)功均合格，不調(diào)節(jié)。=2\*GB3②區(qū)域7、8、1：電壓越下限，強(qiáng)投電容器組。=3\*GB3③區(qū)域5、4、3：電壓越上限，強(qiáng)切電容器組。=4\*GB3④區(qū)域6：無(wú)功越下限，電壓合格，發(fā)切電容器組指令。=5\*GB3⑤區(qū)域２：無(wú)功越上限，電壓合格，發(fā)投電容器組指令。=6\*GB3⑥無(wú)功投切的判據(jù)如5.4所述（不含電壓條件）。6.4功率因數(shù)判據(jù)無(wú)功投切依據(jù)電壓、電流、無(wú)功功率、功率因數(shù)等綜合因素，其投入的充要條件如下：①L_V+L_△U≤U≤H_V-H_△U②COSf1＜L_PF③COSf2＜H_PF④I＞L_I其中，L_V為欠壓定值，H_V為過(guò)壓定值，L_△U為欠壓回差，H_△U為過(guò)壓回差，L_PF為投入定值，H_PF為切除定值，L_I為欠流定值，U、I為實(shí)際的電壓、電流，COSf1為電容投入前的實(shí)測(cè)功率因數(shù)，COSf2為當(dāng)前負(fù)荷情況下投入下一級(jí)電容后的功率因數(shù)的理論計(jì)算值。當(dāng)滿足如下任一條件時(shí)，電容切除（Q1：實(shí)測(cè)的無(wú)功功率）①U≤L_V或U≥H_V②Q1≤0③I≤L_I④COSf1≥H_PF當(dāng)滿足如下任一條件時(shí)，電容投入功能閉鎖（此時(shí)可切除電容）①L_U＜U＜L_U+L_△U②H_U＞U＞H_U-H_△U電容強(qiáng)投或強(qiáng)切時(shí)不適用于上述條件。6.5有載調(diào)壓判據(jù)升壓的判據(jù)如下：=1\*GB3①80V＜U＜L_V=2\*GB3②MAX（I1，I2）＜Id降壓的判據(jù)如下：=1\*GB3①H_V＜U＜120V=2\*GB3②MAX（I1，I2）＜IdI1、I2分別為一、二主變運(yùn)行電流，Id為調(diào)壓閉鎖電流定值。七、主要元件列表序號(hào)項(xiàng)目名稱型號(hào)數(shù)量備注1主控制柜高壓真空開關(guān)ZN12--630/1252放電PTJDZ--10153避雷器HY5WR--17/503可按用戶要求選配4補(bǔ)償控制器KWWB-40015電容組微機(jī)保護(hù)單元KWL-10056控制柜殼體1200×1200×250017電容抗柜電抗器單相15按用戶要求配置8三相（或）59高壓電容器10電容電抗柜1200×1200×2500上述列表是以五路集中補(bǔ)償為例。八、安裝調(diào)試與維護(hù)8.1安裝=1\*GB3①安裝使用前，用戶應(yīng)將接觸器的絕緣骨架、絕緣板、穿墻套管等表面清理干凈。使用前要檢查真空管完好無(wú)損，機(jī)械部分轉(zhuǎn)動(dòng)靈活，PT和電容接地線接