变电站无功补偿装置「变压器无功补偿柜的作用」

今天带来变电站无功补偿装置「变压器无功补偿柜的作用」，关于变电站无功补偿装置「变压器无功补偿柜的作用」很多人还不知道，现在让我们一起来看看吧！

今天想给大家介绍一下变电站的无功补偿装置，学过电力系统基础或者变电站发电厂相关知识的人可能知道一句话，就是“有功调频，无功调压”，有功是我们实实在在用到的电能，而无功虽然我们实际用不到也不消耗能量，作用却不比有功小，正如这句“有功调频，无功调压”所说，有功变化会影响电网频率，无功变化会影响电网电压，这两点都是不允许的，必须保证在一个合理的范围中，才能保证整个电网体系不紊乱。

接下来我们就来了解一下变电站里的无功补偿设备，其实主要就两种：电抗器和电容器。

一、电抗器1、电抗器概述

电抗器也叫电感器，一个导体通电时就会在其所占据的一定空间范围产生磁场，所以所有能载流的电导体都有一般意义上的感性。由于通电直导体的电感较小，所产生的磁场不强，因此实际的电抗器是导线绕成螺线管形式，称空心电抗器；为了获得更大的电感，便在螺线管中插入铁芯，称为铁心电抗器。而铁心式电抗器由于分段铁心饼之间存在着交变磁场的吸引力，因此噪音一般要比同容量变压器高出10dB左右。

2、电抗器的作用及分类

电抗器作为无功补偿手段，在电力系统中是不可缺少的。电力系统中所采取的电抗器，常见的有串联电抗器和并联电抗器。串联电抗器主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。并联电抗器用来吸收电网中的容性无功，如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器，都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功。可以通过调整并联电抗器的数量来调整运行电压。

（1）按结构及冷却介质：分为空心式、铁心式、干式、油浸式等，例如：干式空心电抗器、干式铁心电抗器、油浸铁心电抗器、油浸空心电抗器、夹持式干式空心电抗器、绕包式干式空心电抗器、水泥电抗器等。

（2）按接线方式：分为并联电抗器和串联电抗器。

串联电抗器：主要用来限制短路电流，也有在滤波器中与电容器串联或并联用来限制电网中的高次谐波。

并联电抗器：用来吸收电网中的容性无功，如500kV电网中的高压电抗器,500kV变电站中的低压电抗器，都是用来吸收线路充电电容无功的;220kV、110kV、35kV、10kV电网中的电抗器是用来吸收电缆线路的充电容性无功。

（3）按功能：分为限流和补偿。

（4）按用途：按具体用途细分，例如：限流电抗器、滤波电抗器、平波电抗器、功率因数补偿电抗器、串联电抗器、平衡电抗器、接地电抗器、消弧线圈、进线电抗器、出线电抗器、饱和电抗器、自饱和电抗器、可变电抗器（可调电抗器、可控电抗器）、轭流电抗器、串联谐振电抗器、并联谐振电抗器等。

（a）消弧线圈

消弧线圈的作用是当电网发生单相接地故障后，故障点流过电容电流，消弧线圈提供电感电流进行补偿，使故障点电流降至10A以下，有利于防止弧光过零后重燃，达到灭弧的目的，降低高幅值过电压出现的几率，防止事故进一步扩大。

消弧线圈广泛用于6kV和10kV级的谐振接地系统。由于变电所的无油化倾向，因此35kV以下的消弧线圈现很多是干式浇注型。

（b）限流电抗器

一般用于配电线路。从同一母线引出的分支馈线上往往串有限流电抗器，以限制馈线的短路电流，并维持母线电压，不致因馈线短路而致过低。

（c）阻尼电抗器

通常也称串联电抗器，与电容器组或密集型电容器相串联，用以限制电容器的合闸涌流。这一点，作用与限流电抗器相类似滤波电抗器滤波电抗器与滤波电容器串联组成谐振滤波器，一般用于3次至17次的谐振滤波或更高次的高通滤波。直流输电线路的换流站、相控型静止补偿装置、中大型整流装置、电气化铁道，以至于所有大功率晶闸管控制的电力电子电路都是谐波电流源，必须加以滤除，不让其进入系统。电力部门对于电力系统中的谐波有具体规定。

3、电抗器检修维护项目

（1）电抗器表面洁净无异物，无损伤，外露的金属部分应有良好的防腐蚀层，油漆完整。

（2）检查通风槽应无积尘。

（3）检查汇流排无变形、裂纹现象，电抗器线圈至汇流排引线无断裂、松焊现象。

（4）检查支柱绝缘子完好和清洁。

（5）检查接线无发热、散股现象。

（6）检查螺栓应达力距要求。

4、电抗器典型缺陷及处理方法

接线掌发热：

电抗器与导线连接的接线掌处时常发生发热现象，当电抗器出线接线板材质与导线材质不同时（通常一侧是铜材质另一侧是铝材质），有可能是由于铜铝过渡片安装错误，产生电池效应，加速铜铝表面的氧化作用，使接触电阻增大，最后导致发热。处理的方法是打磨清洁接触面然后重新正确安装铜铝过渡片。

接线掌发热也有一部分情况是由于导电膏涂抹过多或安装时接触面清洁不到位导致接触电阻增大而产生发热，处理的方法是用凡士林和百洁布清洁和打磨接触面。

二、电容器1、电容器组概述

两片接近并相互绝缘的导体制成的电极组成的储存电荷和电能的器件叫电容器。任意两块金属导体，中间用绝缘介质隔开，即构成一个电容器。电容器电容的大小，由其几何尺寸和两极板间绝缘介质的特性来决定。主要用于交流电路及脉冲电路中，在直流电路中电容器一般起隔断直流的作用。电容既不产生也不消耗能量，是储能元件，在电力系统中是提高功率因数的重要器件。

电容器组投入运行能吸收系统的感性无功功率，这就相当于电容器组向系统发出容性无功。因此，电容器组的作用：1、向电网系统提供容性无功功率，提高系统运行的功率因数，提高受电端母线的电压水平；2、减少了线路上感性无功的输送，减少了电压和功率损耗，因而提高了线路的输电能力。

2、电容器组的连接方式

电力系统中的电容器组有串联和并联两种无功补偿方式。

变电站普遍采用并联电容器组的无功补偿方式。其接线方式一般有单星形接线、双星形接线、三角形接线方式。变电站并联电容器组主要由断路器、串联电抗器、电容器、熔断器、接地开关、避雷器、放电PT、零序CT 、电缆、母排等组成。

3、并联电容器的结构和分类

常用的并联电容器按其结构不同，可分为单台铁壳式、箱式、集合式、半封闭式、干式和充气式等多类品种。

集合式电容器是将单台壳式电容器经串并联后装入大油箱内并充以绝缘油制成。其优点是结构紧凑占地面积小，接头少，安装和运行维护工作量很小。

4、电容器组的机构

（1）片架式电容器组

结构即以片架（包括直梁、横梁和横档等）为单位的零部件，通过螺栓等系列标准件连接而成电容器组构架，其四周为网门。装置具有价格低、运输方便等特点。

（2）围栏式电容器组

结构即将可拆式网门护栏在电容器组和电抗器等设备的四周，围栏和设备间留有检修通道。35kV等电压等级的装置适宜采用该结构形式 。

（3）集合式电容器组

结构即由密集型电容器等设备组成的电容器组。具有占地面积小、安装维护方便等特点。6kV、10kV和35kV等电压等级的装置适宜采用该结构形式 。

5、电容器组的检修维护项目

（1）检查并联电容器外壳油箱应无变形膨胀现象，当并联电容器内部发生击穿或有局部放电或由于环境温度过高，通风条件差将使电容器变形，必须改善通风条件，变形严重者应及时更换；

（2）检查并联电容器有无渗漏油现象，以免空气、水分和杂质浸入油箱内部；

（3）清扫并检查有无放电痕迹、裂纹等，电容器外壳也不应积灰；

（4）连接导线必须紧固、无松动和过热变色等；

（5）用万用表检查单台保护熔丝是否完整，有无熔断现象，如熔丝熔断，则应重点检查该台电容器并做电气试验；

（6）应定期进行耐压试验，检测电容量。

6、电容器组的典型缺陷及处理方法

（1）外熔断丝发热或熔断

外熔断丝是防止电容器内部击穿后发热和爆炸的主要手段，但有时由于安装不当或熔丝老化，外熔断丝的电阻增大导致其发热和熔断。其处理方法是根据原有的熔断丝规格进行更换。

（2）单个电容器击穿损坏

电容器内部由多对电极构成，有时少量电极的击穿并不会造成熔断丝动作，但该电容器的电容值会发生变化，造成三相电容值不一致。处理方法是先用电容表逐步找出损坏的电容器，然后对其进行更换。注意电容器规格要与原来的一致。