提高电网输送能力的串补装置

串补装置是一种利用现代电力电子手段对交流输电线路进行串联补偿的装置,可以提高线路功率极限和电力系统稳定性。使用这样一套设备可以减少远距离输电线路的架设。串联补偿是将电容器组串联于交流输电线路中,用于补偿交流输电线路的电器。按照补偿阻抗的固定不变和可以调节,串补装置可分为固定串补(FSC)和可控串补(TCSC)。可控串补是通过电力电子的手段实现对串     

用金属氧化物改进串联补偿电容器组的保护装置

对于设计高压串联补偿电容器组的保护装置中金属氧化物非线性电阻的应用,可使保护水平得到明显的改善。用这种保护方案,在线路故障期间不会完全失去串联电容补偿装置。可以预料,金属氧化物技术用作保护输电线路串联电容器免受过电压的保护装置,对今后设计串补装置的保护系统将起有利的作用。1951年美国首先应用串联电容器。从那时以来,装置的高压和超高压串补装置容量已经增加到1600多万千乏,安装在大约86个串补站内。     

串联电容器补偿装置对输电线路继电保护影响的计算分析

针对特高压输电线路中加装的串联电容器补偿装置,首先分析了其结构特点,阐述了其提高输送功率和提高电力系统稳定性的原理;其次,分析了输电线路加装串补装置后系统阻抗参数的突变情况及其对依赖阻抗参数的距离和零序保护的影响;最后,针对以上的对保护装置的动作性能的影响,提出了不同的解决方案,解决了串补装置的影响。     

10 kV配网线路串联电容器补偿装置的若干技术问题探讨

本文采用相量图和数学方法分析提高10 kV长线路末端电压的配网串联电容器补偿装置(以下简称:配网串补装置或串补装置)。提出配网串补装置最佳安装点的概念。研究串补装置的安装点、容抗值范围及线路功率因数与串联电容器极间电压的关系。对比内熔丝、外熔丝、无熔丝电容器的特点,得出内熔丝电容器较适用于配网串补装置的结论。提出线路功率因数较低的情况下,可能存在人为抬高串联电容器额定电压的情况,此时串联电容器内熔丝动作下限电压宜由用户与生产厂家协商确定,以确保配网串补装置安全运行。     

关于10 kV线路串补装置的若干技术问题探讨

以串联电容器补偿方式治理10kV长线路末端低电压有着良好前景,但相关技术问题需深入探析。首先依托相量图和数学方法对串补装置安装点和容抗值范围进行分析,明确相关原则;其次从线路功率因数与串联电容器极间电压的关系入手,结合各类电容器的特点,确定配网串补装置的适宜结构和电容器选型;最后对关系串补装置运行安全性的内熔丝动作下限电压进行探讨,明晰在线路功率因数低下时该值的确立途径。     

一起雷击引起串联补偿装置故障的分析

串联电容补偿装置作为高压输电系统中关键的无功调节设备,其运行的可靠性尤为重要.针对一起雷击接地故障引起的500 kV线路串联电容补偿装置C相电容器组起火的质量事件,导致串补不平衡电流高值保护动作,串补重投不成功.通过对串联补偿装置保护动作情况和电容器组电容量测量数据的分析,查明事件原因为雷击使电容器单元两端电压瞬间升高发生击穿故障和电容器组桥臂并联电容器单元太多发生外壳爆破.结合原因提出了故障处置方案和相应的预防措施.     

关于配电线路中的“串联电容补偿装置”问答

1.问:“什么叫“串联电容补偿装置”?答:串联电容补偿装置(以下简称为“串补站”)是利用集中安置的电容器组的容性阻抗去补偿线路上的感性阻抗(如图1),以达到减少电压降,提高末端电压水平,增加线路的输送容量、提高超高压电力系统的动、静稳定度等目的。这与其电压等级有关。这种串补站是串联在线路上的,而一般为改善功率因数用的电容器是连在“线”与“地”之间,后者已习惯上称之为并联补偿,因而把前者叫做“串联补偿”。这是五十年代前后兴起的一门专题。     

基于双重保护的中压串联补偿装置研究

串联补偿装置在提升配电网线路电能质量方面具有良好的效果,近年来得到了广泛的应用。针对配网线路故障频发的特点,实际运行中应考虑串联补偿装置的自我保护问题,以避免线路发生故障引起电容器过电压而损坏的情况。本文提出了一种基于金属氧化物限压器(metal oxide varistor,MOV)和实时小波变换算法检测故障的双重保护机制,当线路发生短路故障时,利用MOV抑制串补电容器两端电压,利用实时小波变换算法检测系统电流,迅速识别出故障,将串补电容器和MOV组件旁路,是一种具有双重保护功能的串联补偿装置。     

10kV配电线路串、并联混合电容器补偿技术研究

由于串联补偿电容器串联在线路中,存在和负载中的电机产生谐振的问题,为了解决这个问题,设计的串补度往往不能过高,否则影响补偿效果。本文提出了一种适合10 kV配电线路的串、并联混合电容器补偿技术。详细研究了其基本工作原理、推导出了补偿电压和补偿无功功率的公式、分析了串联和并练补偿电容器的相对位置对补偿效果的影响;提出了并联和串联补偿容量的确定策略;通过对一回实际10 kV线路的补偿设计和计算机仿真计算,进一步阐述了容量设计策略,并验证了理论分析的正确性。最后介绍了应用该技术的一个实际工程案例。     

配网串补装置关键技术研究与应用

为了解决我国偏远地区配电网长期存在的无功功率不足和电压质量不合格的问题,研制了一种适用于10 kV配电网的串联电容器补偿装置。电容器组是该配网串补装置的核心设备,晶闸管开关与旁路接触器结合组成了配网串补的过电压保护设备,操作断路器和隔离开关可以实现配网串补系统的投入和退出。该配网串补装置配置有电压、电流互感器,用于测量进线线路电压、线路电流、电容器电压。装置通过无线通信模块与配网主站构成局域网,可以实时上送运行信息,方便主站监控。并对该装置的过电压保护方式、电容器阻抗保护等关键技术作了详细阐述。研制的配网串补装置已在江苏电网成功投运,试验和运行结果证明:本装置能很好地补偿线路低电压,优化功率因数,具有良好的经济效益和社会效益。     

Bridge capacitor bank design and operation

The concept of a bridge capacitor bank installation was presented in a previous paper (see N.G. Andrei et. al., IEEE Trans. Power Systems, vol.8, no.4, p.1463-70, 1993). This paper discusses design and operation aspects related to the installation of a bridge capacitor bank in a substation. The 138/69 kV bridge capacitor bank installation presented by Andrei et. al. is analyzed. An automatic switching control relay scheme for the same test installation is also discussed. The control scheme takes into account the dual effect a bridge capacitor installation has upon the electrical power system: it generates reactive power on the station 138 kV bus and transfers reactive power from the 69 kV to the 138 kV bus. An unbalance protection scheme preventing the cascading type failure of the capacitor units in the 138/69 kV bridge capacitor bank is also presented. An unbalance protection scheme for high voltage, large MVAr size bridge capacitor banks is also discussed. Simple analytical formulas with practical value to evaluate the magnitude and frequency of the voltage transients generated by the energization of a bridge capacitor bank are presented. Recorded switching transient magnitudes and frequencies are compared with calculated values     

电容器组的维护和保养

电力电容器,具有改善电力系统的电压质量和提高输电线路的输电能力,是电力系统的重要设备。分析了电力电容器组的安全维护与保养方法。包括电容器组的日常运行维护,影响电容器安全运行的因素,电力电容器性能简易判断方法,高次谐波的危害等。     

The design of a capacitor bank early warning system

To ensure its availability and service reliability, a capacitor bank requires thorough protection that will result in minimal damage to the bank and ultimately to the power system. A faulty bank should be removed from the system before it is exposed to severe damage or before a fault is established on the system. Normal capacitor bank protections should include individual unit overcurrent protection, overcurrent protection, rack faults protection, and overvoltage protection. IEEE C37.99-1990 indicates that the present protection schemes, especially for double-Y banks, are not very effective for rack faults. The proposed protection scheme in this paper has a novel approach to the protection of the capacitor banks. It modifies the impedance relay scheme to achieve the capacitor bank protection function with reliability. The discussions and results presented in this paper can be applied for both single- and double-Y capacitor banks.     

特高压交流变电站用磁控式动态无功补偿技术方案

1 000 kV交流特高压变电站110 kV侧并联无功补偿电容器组具有电压等级高、容量大等特点。通过对1 000 kV晋东南—南阳—荆门特高压交流试验示范工程110 kV无功补偿装置的电容器和电抗器投切控制进行仿真分析,特高压输电系统因无功补偿装置频繁投切时产生的合闸涌流和系统电压波动不容忽视。讨论了110 kV磁控式动态补偿的设计方案,通过对设计方案进行仿真分析,结果表明采用磁控式动态无功补偿技术可以避免并联电容器组频繁投切,有效地稳定系统的电压波动。     

电网电容器组保护增加谐波防御功能的探讨

电力系统和厂矿企业安装了大量的电容器组对无功功率进行补偿,由于当前电网越来越严重的谐波污染危害,导致电容器组频繁发生短路、火灾、爆炸等事故。文章列举了常州供电公司变电所电容器组发生事故案例的不完全统计及2007年部分变电所谐波超标统计。对电容器组保护增加谐波防御功能提出了一些设想。     

大型串联电容器组在特高压固定串补中的应用

特高压交流试验示范工程首次应用了固定串联电容器补偿装置(FSC),电容器组作为其核心元件,具有容量大、单元数量多、电压等级高等特点,为保证特大型电容器组的运行安全和串补成套装置的高可用率,根据电容器组不平衡保护整定原则,通过EMTP软件仿真计算,分析得出双H型内熔丝电容器组不平衡电流定值设定的合理范围;结合串补装置中与电容器组运行相关的其他设备特点,分析了金属氧化物限压器、触发间隙、阻尼装置、旁路断路器的作用,介绍了与电容器组在运行中的相互配合关系,实现了合理限制电容器组过电压、保护其安全运行的目的。     

CAPS: improving power system stability using the time-overvoltagecapability of large shunt capacitor banks

A new special stability control scheme, termed CAPS, improves power system stability by exploiting the time-overvoltage capability of large shunt capacitor banks. During low voltage emergencies, several series groups of wye-connected capacitor banks are shorted to increase reactive power output. Here, the authors describe successful commissioning tests on a 241.5 kV, 168 MVAr capacitor bank     

并联电容器组分闸重燃过电压仿真

并联电容器广泛应用于电网的无功补偿,但由于频繁操作并联电容器导致的操作过电压会损坏绝缘设备,影响电网运行可靠性.并联电容器的操作过电压主要指分闸重燃过电压,合闸时一般不会产生威胁电容器绝缘的过电压.通过分析重燃过电压产生的原因,提出了通过增加一套常闭断路器来模拟开断并联电容器组时重燃过电压的仿真模型.利用所提出的仿真模...     

谈谈电力系统无功补偿装置

变电站无功补偿装置是电力系统中重要设备之一,变电站并列电容器组是保证系统电压质量和降低电能损耗的重要设备,从理论上通过简单的计算,得出并联电容器组的各设备间的配合问题,为装置各元件的设计、安装设计,运行提供参考依据。     

区域安全稳定控制系统在青海西部电网中的应用

青海西部电网区域安全稳定控制系统由安装在7个厂站的稳定控制装置组成.该电网与青海主网联络线或主力机组发生故障时,采取精确切机、精确切负荷和根据各厂站电压情况综合判断投切电容器和电抗器等措施,防止大面积停电,保证其安全稳定运行.文中介绍了青海西部电网区域安全稳定控制系统的配置、特点以及有效的控制策略.