XX地区电网电容电流测试及补偿状况分析
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电力系统中的电容器补偿设计与分析在电力系统中,电容器补偿是一种重要的技术手段,用于提高电网的功率因数,降低线路电压损耗,并改善电网稳定性。
本文将介绍电容器补偿的设计原理和分析方法,以及其在电力系统中的应用。
首先,我们来了解电容器补偿的设计原理。
电容器补偿通过在电力系统中串联电容器来提高功率因数。
电力系统中的电感元件(如变压器、电动机等)会产生感性负载,导致电流滞后于电压,从而降低功率因数。
而串联电容器可以产生容性电流,使电流超前于电压,从而补偿感性负载,提高功率因数。
电容器的补偿效果可以通过功率因数和无功功率补偿率来评估。
其次,我们需要进行电容器补偿的设计与分析。
设计电容器补偿时,首先需要确定补偿容量。
通常可以根据工程实际需求和系统特点来确定补偿容量,一般可以参考系统无功功率的比例关系进行计算。
其次,需要确定电容器的组串方式和布置位置。
常见的组串方式有单元串联法和复合串联法,根据实际情况选择合适的组串方式。
同时,布置位置的选择也需要考虑电容器与感性负载之间的距离,以及系统的维护与运行管理。
最后,要对电容器补偿系统进行静态和动态分析。
静态分析主要针对系统功率因数和电压变化进行评估,而动态分析则需要考虑系统的稳态和暂态特性,以保证系统的稳定性和安全性。
电容器补偿在电力系统中有着广泛的应用。
首先,它可以提高电力系统的功率因数,从而降低输电线路和设备的损耗,提高功率供应的可靠性。
其次,电容器补偿可以改善电网的电压质量,减少电压波动和电压失调,保证电力负荷的正常供应。
此外,电容器补偿还可以改善电力系统的调度性能,提高系统的运行效率和经济性。
然而,在进行电容器补偿设计和应用时,也需注意一些问题。
首先,需要考虑电容器的寿命和安全性。
电容器在长时间高压运行下,可能存在电解液损耗、介质老化等问题,因此要选择质量可靠的电容器,并定期进行检测和维护。
其次,需要注意电容器的并联谐振问题。
电容器并联谐振可能导致电压高涨,造成系统失稳和设备损坏,因此需要合理设计并联电抗器,避免谐振问题的发生。
电力系统电容电流补偿的分析及优化摘要:通过计算分析10~35kV配电网中的电容电流,阐述消弧线圈在中性点不接地系统中应用的必要性,介绍消弧线圈的容量和接地变的选择,并通过对比两种消弧线圈装置的工作原理及优缺点,提出适合的电容电流补偿方案。
关键词:电容电流;消弧线圈;接地变;单相接地故障1系统电容电流工程实用计算10kV电缆线路单相接地电容电流为:(1)有架空地线的架空线路单相接地电容电流为:(2)式中,S为电缆芯线的标称截面积,mm2;Ur为线路额定线电压,kV;l为线路长度,km;IC为接地电容电流,A。
总降10kV至各配电室及配电室至高压电机的电缆截面积分别有300、240、185、150、95mm2类型。
由式(1)、式(2)计算出对应截面电缆每千米的电容电流,见表1。
表1 电缆线路每千米单相接地电容电流根据厂内电缆信息计算电容电流(见表2),目前系统中仅线路电容电流就有77A。
表2 总电容电流计算值电网中的单相接地电容电流由电力线路和电力设备(同步发电机、大容量同步电机及变压器等)的电容电流组成。
电力设备的电容电流附加率见表3。
表3 变电所附加的接地电容电流值由表3可计算出10kV系统电容电流附加12.17A,35kV系统电容电流附加0.121A,则全厂电容电流理论计算值为89.29A。
电容电流理论计算值对新建变电站或工厂具有十分重要的参考价值,但对于运行时间长的变电站或工厂,因线路绝缘老化,实际值一般比计算值稍大。
2接地变及消弧线圈容量选择2.1接地变容量本单位10kV为角型接线系统,因此应选用Z型三相接地变引出系统中性点。
三相接地变的容量应与消弧线圈容量相匹配,接地变二次带载时还应考虑二次负荷容量。
对于Z型接线的三相接地变,中性点接消弧线圈时,若未考虑二次负荷,则接地变额定容量为:(3)式中,SrT为接地变额定容量,kVA;Qxr为消弧线圈额定容量,kVA。
根据资料,消弧线圈的容量应在变压器容量的86%~95%范围内选择。
10kV配电网中接地电容电流的补偿分析发表时间:2017-12-18T11:41:00.890Z 来源:《电力设备》2017年第24期作者:梁提[导读] 摘要:近年来,无论是生产还是生活对于电力的需求越来越大,大量的电力电缆运用到了10kV城市配电网中,这使得电容电流越来越大。
(珠海供电局广东珠海 519000)摘要:近年来,无论是生产还是生活对于电力的需求越来越大,大量的电力电缆运用到了10kV城市配电网中,这使得电容电流越来越大。
最初电容电流只有几安,但是现在已经增长到了几十安,甚至几百安,在变压器中性点安装消弧线圈,能够起到补偿接地电容电流的作用。
关键词:10kV配电网;接地电容电流;补偿分析单相接地的时候,故障点的电弧电流较大,电弧不容易熄灭,而且电弧还会发生间接性的熄灭与重燃,非常容易发生弧光接地过电压,对各种电气设备造成损害。
在10kV配电网系统中,变压器10kV一侧为三角形接线,没有中性点,所以是没有办法安装消弧线圈的,也就达不到补偿接地电容电流的作用,所以会在变电站10kV母线安装接地变压器,从而形成中性点,装设消弧线圈,这样系统在单相接地的时候就可以补偿接地电容电流,实际上,这种原理与星形接线变压器中性点直接接消弧线圈补偿原理是相类似的。
1 常用的消弧线圈常用的消弧线圈有可调匝式消弧线圈、铁芯气隙可调式消弧线圈以及直流偏磁式消弧线圈三种,接下来会分别加以介绍。
1.1 可调匝式消弧线圈可调匝式消弧线圈是一种最为常见的消弧线圈,因为对于这种线圈的制造技术相对比较简单,并且这种技术是相对比较成熟的,加上可调匝式消弧线圈的可靠性也是比较强的,所以可调匝式消弧线圈得到了广泛的使用。
目前我国电力系统中运行的手动调节式消弧线圈都是调匝式的。
可调匝式消弧线圈的实质是铁芯式电抗器,磁路是一个带有间隙的铁芯,铁芯的外面绕有线圈。
这种消弧线圈依靠改变绕组的线圈匝数来达到改变电感的目的,我们都知道,电感量是与匝数的平方成比例的,另外,因为是使用无载开关来调节分接头的,所以电感是不连续可调的。
变电站10kV系统电容电流测试分析摘要:随着电力系统的迅速发展,供电线路特别是电缆的增长,导致系统对地电容增大,运行中的电容电流越来越大,对供电系统的安全、可靠运行造成不利影响。
因此对系统的电容电流数据的测试,进而采取科学合理、行之有效的补偿措施有着重要意义。
关键词:电容电流;注入法;电流补偿一、引言近年来由于电网的扩充,供电线路对地的分布电容量不断增大,变电站10-35kV系统的电容电流越来越大。
就目前而言,国内大部分地区为消除分布电容过大对系统带来的不利影响,采用了加装消弧线圈的方法(也有部分地区是加装小电阻)。
但无论以何种方法实现灭弧,能否准确地测量出系统的分布电容是关键。
因此,准确地测量出系统的分布电容,便成了保证电力系统安全运行的突出问题。
一旦知道了系统的分布电容,便可求出电容电流值,并根据此数据投入相应的消弧线圈,以补偿系统过大的电容电流。
基于以上原因公司近期安排对公司属近郊及市区郊府城、滨河等16座变电站10kV系统电容电流测量。
二、测试方法目前国内测量配电系统电容电流的方法有:单相金属接地法、偏置电容法、中性点外加电容法、外加互感器法、二次信号注入法等。
上述各种方法在测量方法、测量精度上都有不同程度的缺陷。
经过分析比较,本次测试采用中性点信号注入法。
该方法原理是:选用特定由图3-3所示,与规定值30A相比,各站电容电流值都要大,其中朱庄变和佳城变分别为55.4、40.5,相比之下段村、滨河等站电流值大大超过30A,段村、滨河高达7倍,最小的高村变电容电流也达到了规定值的四倍四、测试操作注意事项1、测试前一定要保证系统消弧线圈退出运行,并且系统没有其他接地点。
2、信号注入位置为一次中性点,所以在测试过程,虽然中性点不平衡电压不是太高,一般为100V左右,但是如果在测试过程中,突然发生单相接地,此时中性点电压将达到升高为系统线电压,对测试人员造成危害。
所有必须做好安全防护工作。
3、测试接线要牢固,特别是接地良好。
浅谈黄陵矿区中压配电网电容电流测试方法分析摘要:本文深入分析黄陵矿区中压配电网中电容电流特征,通过分析中性点不接地电容电流的测试方法,搭建更为精确的仿真模型,进而准确的计算出系统电容电流值,并通过电容偏置法,信号注入法进行现场测试,并对测试过程提出改进方法。
关键词:煤矿;变电站;电容电流;信号注入引言电力系统网络通常按照中性点接地方式分为中性点直接接地系统和非直接接地系统。
其中中性点直接接地系统包括了中性点直接接地和中性点经小电阻接地,此类系统发生接地时故障电流很小,也称作小电流接地系统;中性点非直接接地系统包括中性点不接地系统和经消弧线圈接地,此类系统发生单相接地时,接地电流较大,也称作大电流接地系统。
目前,黄陵矿区现有2座110kV变电站,6座35kV变电站,110kV变电站均有三个电压等级:110kV,35kV,6/10kV;35kV变电站均有两个电压等级:35kV,6kV,其中35kV进线均引自上述110kV变电站,承担着矿区居民生活用电的用电任务,更保障者矿井通风、瓦斯排放的重要供电任务,8座变电站主变全部采用中性点不接地运行方式。
随着矿区智能化、自动化矿井开采设备的不断推广应用,现代矿井大型用电设备密度的增大,以及大量电缆的使用,使得中压配电网的容性电流随之逐渐增大,特别是花家庄35kV变电站建站时间最早,出线电缆最长,多次发生单相接地电缆放炮事故,严重影响矿井安全生产。
一、测量方法技术现状对于小电流系统中对地电容电流的测量按照中性点接地运行方式可以分为两大类,中性点经消弧线圈接地和不接地系统发生单相接地故障时的电容电流测量。
中性点不接地系统主要依靠实际工程经验和选取特殊接地点的方法来测量电容电流;中性点通过消弧线圈接地系统通常采用对消弧线圈电流进行补偿的方法来测量电容电流。
测量中性点不接地系统的电容电流通常有如下几种方法:通过外加电容的方法、将线路认为接地的金属接地法、注入不同频率的电流的信号注入法和偏执电容法,对于信号注入法根据注入电流的频率又包括了分频法以及三频法;测量中性点经消弧线圈接地系统的电容电流通常包括了如下几种方法,其中金属接地法和信号注入的方法仍使用,根据入电流的频率可分为变频和恒频信号注入法,此外,还包括节点方程法、中性点位移电压法、阻抗三角形法和综合信息法等。
某电网部分变电站容性电流分析及解决方式作者:刘文静,刘乐来源:《科技传播》2010年第12期摘要 10kV配电网接地容性电流的不断增大,致使一些中性点经消弧线圈的变电站处于欠补偿状态;没有消弧线圈的变电站,使得发生单相接地故障时故障电流电弧无法自熄。
加剧了故障程度,扩大故障范围。
本文对经消弧线圈和经低电阻接地的方式利弊进行了比较,提出了解决方案。
关键词容性电流;中性点接地;消弧线圈;低电阻中图分类号TF5 文献标识码A文章编号 1674-6708(2010)21-0109-021电网现状分析及问题提出修验场已在部分变电站进行了容性电流测试,由测试结果可知,我公司部分变电站的容性电流已相当高,部分变电站消弧线圈容量已不满足要求,更为严重的是,还有一些变电站中还没有安装消弧线圈,严重地违背了国家电力行业标准DL/T620-1997《交流电气装置的过电压保护和绝缘配合》中对有关配电网中性点接地方式的相关规定:1)当单相接地容性电流大于10A时即要求安装消弧线圈。
具体如下(1)10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统,10A。
(2)10kV非钢筋混凝土或非金属杆塔的架空线路构成的系统,20A。
(3)10kV电缆线路构成的系统,30A。
2) 6kV~35kV主要由电缆线路构成的送、配电系统,单相接地故障容性电流较大时,可采用低电阻接地方式,但应考虑供电可靠性要求、故障时瞬态电压、瞬态电流对电气设备的影响、对通信的影响和继电保护技术要求以及本地的运行经验等。
3)6kV和10kV配电系统以及发电厂厂用电系统,单相接地故障容性电流较小时,为防止谐振、间歇性电弧接地过电压等对设备的损害,可采用高电阻接地方式。
4)消弧线圈接地系统,在正常运行情况下,中性点的长时间电压位移不应超过系统标称相电压的15%。
5)消弧线圈接地系统故障点的残余电流不宜超过10A,必要时可将系统分区运行。
消弧线圈宜采用过补偿运行方式。
电容补偿行业分析报告范文引言电容补偿技术在现代电力系统中扮演着重要的角色。
它通过使用电容器来补偿电力系统中的无功功率,从而提高系统的功率因数,减少线路损耗和电网负载。
本报告将对电容补偿行业进行分析,包括市场规模、发展趋势和主要竞争对手等方面。
市场规模电容补偿市场在过去几年呈现稳步增长的趋势。
根据市场研究数据,2019年全球电容补偿市场规模约为50亿美元,预计到2025年将达到80亿美元。
这一增长主要得益于电力系统升级和电力需求的增加。
发展趋势1. 能效要求的提高:随着环境保护意识的增强,各国对电力系统的能效要求也在不断提高。
电容补偿技术可以提高系统的功率因数,降低无功功率损耗,符合能效要求,因此在未来几年内预计会有更多的项目采用电容补偿技术。
2. 电力工业的发展:电力工业是电容补偿的主要应用领域之一。
随着电力需求的增加和电力网络的扩展,电力工业将成为电容补偿市场的关键驱动因素。
3. 智能电容补偿系统的发展:随着智能电力系统和物联网技术的发展,智能电容补偿系统也逐渐成为市场的新趋势。
智能电容补偿系统能够实时监测电力系统的功率因数,并根据实际情况自动调整电容器的运行状态,提高运行效率和可靠性。
4. 新能源接入的挑战:随着可再生能源的快速发展,电力系统中不稳定的电源造成了功率因数的不稳定。
这对电容补偿技术提出了新的挑战,需要开发更加灵活和智能的电容补偿解决方案。
主要竞争对手电容补偿行业的竞争程度较高,市场上存在着多家知名公司。
以下是几个主要竞争对手:1. ABB公司:ABB是全球领先的电力和自动化技术公司,提供电容补偿产品和解决方案。
该公司具有广泛的客户网络和先进的技术实力,在全球范围内具有较大的市场份额。
2. 施耐德电气公司:施耐德电气公司是一家全球性的能源管理和自动化解决方案提供商,也是电容补偿行业的重要参与者。
该公司拥有丰富的经验和强大的研发能力,致力于为客户提供可靠、高效的电力解决方案。
3. 美国卡特公司:卡特公司是一家专业生产电容器的公司,也是电容补偿行业的重要参与者之一。
电容电量测量实验中的步骤与结果分析引言:电容是电路中常用的元件,用于储存和释放电荷。
为了准确测量电容器的电量,我们需要进行电容电量测量实验。
本文将介绍电容电量测量实验的步骤以及结果分析。
一、实验步骤1. 实验器材准备:首先,我们需要准备好实验所需的器材,包括一个电容器、一个恒流源、一个万用表、一块开关和一台示波器。
2. 连接电路:将电容器的正极连接到示波器的一个通道输入端,将电容器的负极连接到示波器的地线,将恒流源的正极连接到电容器的正极,将恒流源的负极连接到电容器的负极。
3. 设定恒流源:根据电容器的额定电流,设定恒流源的输出电流。
如果电容器没有额定电流,可以选择适当的电流值,一般在毫安级别。
4. 充电:打开开关,让电容器开始充电。
此时,示波器上会显示电容器的电压随时间逐渐增大的波形图。
5. 停止充电:当电容器电压达到一定值时,关闭开关,停止充电。
此时,示波器上的波形图将趋于平稳。
6. 测量电容器的电量:使用万用表测量电容器两端的电压,然后乘以电容器的电容值,即可得到电容器的电量。
二、结果分析1. 充电过程分析:在实验中,当我们打开开关时,电容器开始充电。
由于恒流源的作用,电流将不断流入电容器,导致电容器的电压逐渐增加。
示波器上的波形图将呈现出一个逐渐上升的曲线。
充电速度取决于电容器的电容值和恒流源的输出电流。
2. 停止充电分析:当电容器的电压达到一定值时,关闭开关停止充电。
此时,电容器内储存的电荷达到一定量,无法再吸收更多的电荷。
示波器上的波形图将趋于平稳。
通过观察停止充电时的电压值,可以对电容器的电量进行初步判断。
3. 电量测量分析:使用万用表测量电容器两端的电压,然后乘以电容器的电容值,即可得到电容器的电量。
电容器的电容值可以通过器件上的标识或通过其他测量方法得到。
电容器的电量表示电容器所能储存的电荷量,单位为库仑(C)。
4. 实验误差分析:在电容电量测量实验中,可能存在一些误差。
例如,电容器内部可能存在漏电,导致实际电量小于测量值。
XX地区电网电容电流测试及补偿状况分析
发表时间:2018-03-12T14:55:27.890Z 来源:《电力设备》2017年第30期作者:刘宁超1 乔恺1 刘华英2
[导读] 摘要:随着系统电网规模的不断扩大和配网电缆出线的不断增加,发生单相接地时,系统电容电流也在不断增大。
(1国网平顶山供电公司河南平顶山 467000;2国网新郑供电公司河南新郑 451100)
摘要:随着系统电网规模的不断扩大和配网电缆出线的不断增加,发生单相接地时,系统电容电流也在不断增大。
本文通过测试6--35kV配网电容电流的大小,分析其现有的消弧线圈补偿状况及存在的问题,并提出解决的方法。
关键词:电容电流消弧线圈补偿状况
0、引言
在6-35 kV的电缆网络中,当电容电流达到规定的限值时,应加装消弧线圈进行补偿,消弧线圈的容量应按系统实测电容电流值来选择。
由于运行方式的变化,电容电流也在发生变化。
XX供电公司多次因消弧线圈的投退和补偿不到位导致6-35 kV设备故障扩大化,为了掌握电容电流基本情况,对其6-35 kV系统进行了电容电流测试,分析现阶段消弧线圈的补偿状况及存在的问题,并提出解决的方法。
1、系统电容电流测试及分类
《中华人民共和国电力行业标准》DL/T620-1997中“交流电气装置的过电压保护和绝缘配合”3.1.2中规定3-10kV钢筋混凝土或金属杆塔的架空线路构成的系统和所有35kV、66kV系统中,如果接地电容电流大于10A,都需要采用中性点经消弧线圈接地方式[1]。
由于变电站运行方式的变化,系统电容电流也在发生变化。
而理论计算值与实际运行值误差大,当采用理论值选择消弧线圈进行补偿时,易造成欠补偿,形成谐振过电压,从而产生负作用。
因此对供电区域内各变电站电容电流值进行定期测量,为便于进行分析,现将xx年的测量结果按不同方式进行列表分析:
a 、变电站电容电流超过规定值,并且未装设消弧线圈进行补偿,如表一:
2、电容电流现状分析
1、李庵变系统电容电流IC为110.8A,如表一所示,其为110/10kV终端变电站,低压侧为△接线且无中性点引出,10kV出线13条,担任新城区政府、学校等重要负荷,未安装消弧线圈,较大的电容电流远远超过其自熄弧能力,一旦出现弧光过电压,造成绝缘损坏,引发的开关柜和母线事故,将会出现大面积停电。
2、通过表二数据,我们可以发现,中兴路变电站IC为115.1A,IL为73.78A;肖营变IC为165.9,IL为50.94,相差115A,属于欠补偿,与电网常采用的过补偿方式相悖。
当系统运行方式发生改变时,消弧线圈不仅未能消除弧光接地过电压,还可能造成谐振过电压,进一步损坏设备。
3、五一路、光明等变电站电容电流均较大,如表三所示,远远超过了100A,虽然这些变电站均加装了消弧线圈,但感性电流都大于电容电流,属于过补偿。
一般情况下,补偿系数为1.35左右,消弧线圈通过其自身的调节装置,根据电容电流的大小自动调整消弧线圈的补偿电流,满足了现场要求。
4、规程中规定3kV—35kV电容电流不能超过10A,因此当IC小于10A时,不需考虑消弧线圈进行补偿,如表四所列的变电站,电容电流最大者不超过9A,能够自动熄弧。
5、有些变电站如表五所列出的,由于某些方面的原因,电容电流无法测量。
在未知电容电流值的情况,无法分析是否需要采用消弧线圈进行补偿。
一旦出现单相接地故障,出现间歇性电弧时,将对出线较多、担任重要用户的变电站,如孙岭变,带来极大的安全隐患。
3、存在问题分析
对于架空线路,虽然中性点不接地系统有较好的供电可靠性,在出现单相金属性接地时,可以运行1—2小时[2],但根据理论及现场经验分析,现有的杆塔入地、电缆延伸等电网改造状况,导致电容电流不断增大,电弧难以熄灭,弧光过电压的可能性增加,且在电缆发生单相接地时,易导致相间短路,扩大故障范围。
在电容电流较大且没有消弧线圈补偿或者补偿容量不足时,将导致以下问题:
1、过电压对设备绝缘破坏:当发生间歇性接地时,电容电流持续时间比较长,非故障相电压升高至正常相电压的3.1-3.5倍,在过电压持续作用下,将造成绝缘的积累性损伤,最终可能导致绝缘薄弱点击穿而发展成相间短路,扩大故障范围。
2、弧光接地产生过电压可致PT烧毁或熔断保险:电压互感器的最大饱和值为正常数值的1.7倍左右,在弧光接地产生过电压情况下,其互感器的饱和状态更是严重超标,故可大大地增强励磁电流,加重电压互感器的过载程度,将会造成烧毁互感器或熔断保险。
3、过电压可致避雷器发生爆炸:发生弧光接地时,在长时间的作用下,可聚集大量能量,而通常的避雷器所能承受的最大能量指标为400A、2ms,因此一旦聚集的能量超过此值,就势必会引发避雷器发生爆炸。
4、防范措施
1、增加变电站系统电容电流检测密度,随时掌握系统电容电流数值,同时安装可调节容量的消弧线圈。
在系统发生单相接地时,规程规定电网可带单相接地故障运行2小时,不需要跳闸。
实际运行经验和资料表明,当电容电流电流小于10A时,电弧能自灭。
当电容电流大于10A时,易产生间歇性弧光接地,引起过电压。
当采用消弧线圈补偿,调节适当时(接地电流小于10A),电弧能熄灭。
2、采用消弧及过电压保护装置。
当系统发生单相接地时,消弧控制器根据电压互感器传来的电压信号进行计算处理,判断接地相别、接地性质,作出如下判断:(1)判断是金属性或稳定性电阻接地,直接进行线路拉路选线处理;(2)判断是不稳定的间歇性弧光接地,若消弧控制器显示是A相接地,消弧控制器自动将A相真空接触器闭合,使系统由不稳定的弧光接地快速转变成稳定的金属性接地,消除电弧的影响和危害[3]。
3、快速隔离故障
在已投运且无补偿或补偿容量不足的变电站中,发生单相接地且电容电流大于10A时,应立即断开故障分路,不能再执行原规程规定的单相接地故障可以运行2小时的规定。
4、在变电站改造、扩建、增容时考虑消弧及过电压保护装置和自动补偿装置的容量。
一般的110/10kV变电站,其变压器低压侧为△接线,系统低压侧无中性点引出,电缆馈电回路日益增加,电容电流将不断增加。
在变
电站改造、扩建、增容时,应充分考虑加装过电压保护装置或调整自动补偿装置的容量,有效的补偿系统电容电流,保障系统安全稳定运行。
参考文献:
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