补偿柜技术规范书doc22.docx
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补偿柜技术规范书doc22
目录
1.配变监测及无功补偿装置概述技术要求
2.配变监测及无功补偿装置技术规范
3.供货范围
一、配变监测及无功补偿装置概述
1、概述
配变监测及无功补偿装置，适用于农村、城市配电网和工矿企业内部配电网，可安装在10/0.4kV户外柱上变压器的杆架上，对低压负荷实现动态无功补偿；也可用于厂矿、石油、铁路、化工、港口等行业的低压电网，对动力设备进行就地无功补偿。
本系列产品采用微处理器为控制核心，对系统无功进行自动跟踪监测；控制器以无功功率为控制物理量，对电容投切执行元件进行全自动控制，响应及时迅速，补偿效果好，工作可靠，杜绝了危害电网的过补偿现象和电容器投切时的冲击、扰动现象。
使用配变监测及无功补偿装置，按负荷性质进行设计，可使系统功率因数由0.65左右，提高到0.95以上,使变压器和线路的输电能力提高15～30％以上，可降低线路损耗25～50％，达到了稳定电压,提高电能质量，降低供用电费用的良好效果。
2.技术特点
2.1采用无功功率和功率因数相结合的方式进行补偿。
2.2电容投切开关选用复合开关。
2.3电容器采用分相电容器（Y）和共补电容器（△），进行Y+△混合补偿。
3.配变监测及无功补偿装置执行标准如下：
GB156-1993标准电压
GB191-1990包装贮运图示标志
GB2681-1981电工成套装置中的导线颜色
GB2682-1981电工成套装置中指示灯和按钮的颜色
GB/T4942.2-1993低压电器外壳防护等级
GB4208-84外壳防护等级（IP代码）
GB7251-87低压成套开关设备
GB7251.1-1997低压成套开关设备和控制设备
JB/T7115-1993低压无功就地补偿装置
GB/T9466-1989低压成套开关设备基本试验方法
GB12325-1990电能质量、供电电压允许偏差
GB12747-1991自愈式低压并联电容器
GB/T14594-1993电能质量公用电网谐波
GB/T15576-1995低压无功功率静态补偿装置总技术条件
DL535-1993电力负荷控制系统数据传输条约
DL/T597-1996低压无功补偿控制器订货技术条件
GB6587.1~8电子测量仪器环境试验
JB7113-1993低压并联电容器装置
JB/T9663-1999低压无功功率自动补偿控制器
及其他有关国家标准及行业标准
二、无功补偿装置技术规范
1.技术条件
1.1额定电压：
AC400V；
1.2电压波动范围：
±20%；
1.3额定频率：
50HZ；
1.4补偿容量：
30，40，45，50，60，75，80，90，100，120kvar（也可根据用户需要确定补偿容量）；
1.5主接线：
Y形+△形混补；
2.运行环境
2.1安装地点：
户内或户外柱上安装；
2.2海拔高度：
2000m以下；
2.3环境温度：
-45℃~+65℃；
2.4相对湿度：
月平均值≤90% 日平均值≤95%；
2.5污秽等级：
IV级；
3.电器和导体的选择
3.1电容器
电容器选用自愈式并联电容器。
电容器符合GB12747标准。
3.1.1稳态过电压：
装置的连续运行电压为1.00UN，能满足如表6所规定的稳态过电压下运行相应的时间。
表6稳态过电压
工频过电压
最大持续时间
说明
1.10UN
长期
指长期过电压的最高值不超过1.10UN
1.15UN
每24h中30min
系统电压的调整与波动
1.20UN
5min
轻负载时电压升高
1.30UN
1min
3.1.2稳态过电流
电容器过电流可达1.5IN。
3.1.3电容偏差
电容器容量偏差不超过：
0~+10%；
任何两端之间容量值最大值与最小值之比：
＜1.06；
3.1.4电容器损耗角正切值（tanδ）
电容器单元在工频交流的额定电压下，在20℃时损耗角正切值不大于0.05%。
3.1.5电容器极间介质承受的工频交流电压≥2.15UN。
3.2复合开关
智能低压复合开关是一种智能化环保型低压电容投切无触点开关，融合可控硅和交流接触器的优点。
工作原理是将可控硅和继电器并接，使复合开关在投切的瞬间具有可控硅过零投切的优点，能把装置投切所产生的涌流峰值限制在10In以下，过电压倍数限制在1.1Un以下，而且在正常接通期间又具有接触器无功耗的优点。
该产品主要优点是有：
接到外部控制信号后，通过智能判断，自动寻找最佳投切点，保证过零投切，涌流小，触点不烧结，能耗小；同时具有电压异常保护、缺相保护、元件故障保护、运行指示等功能。
主要技术指标：
●使用寿命：
10万次
●相数：
单相（Y型接法）和三相（△型接法）
●单相分补：
≤10kvar
●三相共补：
≤30kvar
●电路功耗：
≤60VA/只
●接触压降：
≤100mV
●接点耐压：
≥1600VAC
●响应时间：
≤1000ms
●每次接通与关断间隔：
≥1s
●连续两次接通间隔：
≥120s
●安全保护功能：
电压故障缺相保护；
电源电压缺相保护；
自诊断故障保护；
空载保护；
停电保护；
●绝缘等级：
在正常大气条件下，≥10MΩ。
●启动电压：
直流：
5V~28V；交流：
5V~25V。
●输入阻抗：
≥6.8KΩ
●导通阻抗：
≤0.003Ω
●涌流：
小于额定电流3倍
●运行指示
3.3小空气开关
小空气开关作用是接通和断开电容回路,其电流在1.43-1.55倍电容器额定电流之间,回路发生短路时,能快速断开起到保护作用。
3.4避雷器
避雷器选用金属氧化物避雷器。
3.5断路器
采用CYKM1系列或NM1系列断路器作为装置总开关。
3.6补偿
电容器回路电压≥1.1倍额定电压时，1min内可靠的将电容器切除。
电容器回路电流≥1.3倍额定电流时，可靠的将电容器切除。
3.6.1额定工作电源电压及额定输入电压模拟量
●额定值：
220V或380V；
●允许偏差：
Ug±20%；
●波形为正弦波，总畸变率≤5%；
●频率：
50Hz±5%；
3.6.2输入电流模拟量
●额定输入电流模拟量5A、50Hz；
●电流模拟量输入端输入阻抗不大于0.1Ω；
3.6.3功率消耗：
5VA
3.6.4输出：
●复合开关
3.6.5.输入回路、电源回路
●电压输入、电源回路带短路保护
3.6.6精度
●电压：
0.5%
●电流：
0.5%
●有（无）功功率：
0.5%
●功率因数：
1.5%
3.6.7控制门限设定范围
●投入电压：
360~380V，步距1V；KB≤1.05
●切除电压：
390~450V，步距1V；KB≤1.05
3.6.8动作误差
●功率因数：
-2.0%～2.0%
●无功功率、无功电流：
±5%
3.6.9灵敏度：
＜0.1A
3.6.10过电压保护动作值
●系统标称电压值的105%～120%之间可调
●动作回差6～12V
3.6.11延时时间
●20ms～120s可调，误差不大于±5%
●过电压保护分、断总时限不大于60s
●投、切动作时间间隔不小于300s
3.6.12时钟误差：
＜0.01s/d
3.6.13断电保护时间：
大于一年
3.6.14可靠性
●平均无故障工作时间MTBF（下限值）≥20000h
3.6.15功能详述
实时显示检测点的电压、电流、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度及功率因数等等。
1）谐波分析
●电压1～13次谐波
●电流1～13次谐波
●谐波畸变率计算
2）监测功能（上传主站、调度）
●数据量：
Ua、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Qa、Qb、Qc、P、Q、Pf、
I0、F等等；
●电容器投切状态
4）自动无功补偿控制功能
●能灵活适应三相共补、单相分补或两者结合的补偿方式
●应用先共补后分补的控制策略，可以设置三相共补的电容器容量、
单相分补的各自电容器容量和电容器的组数。
●自动循环投切
●设定程序投切
●电容器匹配投切
●针对Ｙ－Δ结合情况，采用智能控制理论，自动及时补偿无功功率容量，根据配电系统三相中每一相无功功率智能选择电容组，依据“取平补齐”的原则投入电网，采用循环工作方式（先接通的依次先分断，先分断的依次先接通的动作方式），实现电容投切的智能控制。
（比较实时无功功率是否大于或小于设置的相应电容器容量，如超限则投切。
）
●具有延时设定值设置功能
●在设定的延时时间内，实时无功功率值一直在稳定范围之外时，
输出回路才产生相应的动作。
●可以接收后台机远方校正定值及控制命令；
●控制输出回路12路（最大）；
●控制输出能适应电子开关、交流接触器、复合电子开关或真空接
触器等不同投切元件；
6）保护功能
●过压保护：
电网过压时切除电容并闭锁装置
●欠压保护：
电网欠压时切除电容并闭锁装置
●过压加速：
电网过压，所有电容器在60秒内切除完毕
●缺相闭锁
●轻载闭锁
●零序电流超限闭锁
●电压总谐波畸变率超限闭锁
●电流总谐波畸变率超限闭锁
●失压保护：
开机，所有电容器处于切除状态
●系统电压≥107%额定值闭锁电容器投入回路
●装置内部、装置执行回路故障闭锁
7）报警功能
●过压报警
●欠压报警
●缺相报警
●轻载报警
●零序电流超限报警
●电压总谐波畸变率超限报警
●电流总谐波畸变率超限报警
●系统电压≥107%额定值报警
●装置内部、装置执行回路故障报警
●报警方式：
通讯上传、端子出口、界面显示
8）设置功能
●投入门限、切除门限、延时时间
●PT、CT设置
●零序电流超限值、谐波超限值
●投切程序设置
●电容值设置
●自动控制投退设置
●通讯设置
●时间设置
●线路参数设置
9）显示功能
●线路实时数据：
ØUa、Ub、Uc、Ia、Ib、Ic、Qa、Qb、Qc、P、Q、Pf、I0、F
Ø电压1～13次谐波
Ø电流1～13次谐波
●电容器状态
●实时时钟
●控制对象状态信息
●实时控制信息
●控制历史记录
●报警信息
●参数、定值信息
●保护动作信息
●统计信息
4.导体及其他
4.1单台电容器与母线或小空气开关之间采用BRV多股铜芯线，其长期允许电流不小于单台电容器额定电流的1.5倍。
电容器支路导线的载流量不小于电容器额定工作电流的1.5倍。
4.2电容器组的汇流母线和均压线的导线截面与分组回路的导体截面一致。
主电路母线或导线的截面积根据其允许载流量不小于可能通过该电路额定工作电流来选择。
辅助电路导线的截面积根据要承载的额定工作电流来选择，但不小于1.0mm2（多股铜芯线）。
4.3装置中的连接导线，具有与额定工作电压相适应的绝缘，并采用铜芯多股绝缘软线，配冷压端头。
并联电容器装置的所有连接导体，均满足动稳定和热稳定的要求。
5.保护装置和投切装置
5.1保护装置
低压并联电容器装置，设有短路保护、过压保护、失压保护、缺相保护、过负荷保护或谐波超值保护。
5.2投切装置
5.2.1采用微计算机及自动化控制技术实现多组自愈式并联电容器的自动投切及配变供电量的自动检测。
5.2.2电容器的控制和保护
a.自动控制的装置按循环投切的方式进行控制。
b.在自动投切时，投切延时时间可设，延迟时间的设置与放电时间相协调，保证电容器再次投入时，其端子间的电压不高于电容器额定电压的10%。
6.装置的基本功能
6.1无功补偿
取样物理量为无功功率，无投切振荡、无补偿呆区，根据需要，采用Y+△的不同组合方式，对电力系统进行无功补偿，使功率因数提高到0.95以上。
6.2运行保护
•当电网某相电压过压、欠压、及谐波超限时快速切除补偿电容器。
•当电网缺相或电压不平衡超限时快速切除补偿电容器，同时报警信号输出。
•每次通电，测控仪进行自检并复归输出回路，使输出回路处于断开状态。
7.工作原理
采样环节将系统电压、电流模拟量送入控制器,控制器提取电网的无功分量Q,经A/D转换、比较和运算后，由控制器发出控制指令，使机电一体化控制单元或电子开关执行投、切操作，将电力电容器组投入或切除。
例如：
当无功功率Q增加或减少到电容器第一级门限时，控制器发出第一级电容器投入或切除指令，让第一组电容器投入或切除；当无功功率Q增加或减少到电容器组第N级门限时，控制器发出投入或切除N组电容器指令，让N组电容器投入或切除。
当采用电子复合开关作为电容器投切执行元件时，其动作顺序是：
在电容器投入或切除的瞬间，晶闸管首先导通，在晶闸管导通的状态下，内部磁接触器吸合或断开。
当电容器正常投入运行时，晶闸管断开，仅由磁接触器导通工作。
这样既避免了直接使用接触器涌流大，有过电压的缺点，又利用了磁接触器导通期间，主触点无功耗、发热小的优点。
当采用晶闸管电子复合开关作为电容器投切执行元件时，电容器投、切和投入运行的全过程，均采用晶闸管进行控制，并具有速度快、无噪音、无涌流、无过压等优点。
控制电力电容器投切的执行元件，选用本公司生产的HWFK型电子复合开关。
一次电路图例：
以电子复合开关为电容投切执行元件的主电路图（以三组单相电容器加三组三相电容器为例），见下图
图中：
QF，QF1，QF2，QF3，QF4，QF5，QF6为断路器；电容器投切的执行元件为电子复合开关F1，F2，F3，F4，F5，F6：
1C，2C，3C为单相电力电容器，4C，5C，6C为三相电力电容器。
8.装置的防护等级
装置的防护等级符合GB4208的规定达到IP33。
8.1.指示灯、按钮导线
8.1.1装置中所选的指示灯和按钮的颜色符合GB2682之规定。
指示灯选用中国人民电器集团生产的AD11型信号灯。
8.1.2装置中所选用导线及母线的颜色符合GB2681之规定。
8.2电气间隙和爬电距离
8.2.1装置内的电器元件符合各自的相关规定，并在正常使用条件下，保持其电气间隙和爬电距离。
8.2.2装置内不同极性的裸露带电体之间，以及它们与外壳之间的电气间隙和爬电距离不小于表1之规定。
表1
额定绝缘电压U（V）
电气间隙mm
爬电距离mm
U≤60
5
5
60＜U≤300
6
10
300＜U≤660
8
14
660＜U≤800
10
20
800＜U≤1500
14
28
8.3.装置的介电强度
主电路和其直接连接的辅助电路能耐受表2规定的试验电压
表2
额定绝缘电压U（V）
试验电压（有效值）V
U≤60
1000
60＜U≤300
2000
300＜U≤660
2500
660＜U≤800
3000
800＜U≤1000
3500
1000＜U≤1500
3500
不与主回路直接连接的辅助电路能耐受表3规定的试验电压
表3
额定绝缘电压U（V）
试验电压（有效值）V
U≤12
250
12500
U＞60
2Ui+1000，但不小于1500
8.4安全防护
8.4.1对直接触电的防护依靠装置本身的结构措施。
8.4.2装置的金属壳体、可能带电的金属件及要求接地的电器元件的金属底座（包括应绝缘损坏可能会带电的金属件）与接地螺钉间具有可靠的电气连接，其与接地螺钉间的连接电阻值符合规程要求0.1Ω，有明显的接地端子。
8.4.3接地保护导体的截面积不小于表4的规定值。
表4
相导线的截面积S
相应保护导体最小截面积
S≤16
S
16＜S≤35
16
S＞35
S/2
9.温升
9.1装置中投切单元的散热片最热点的温升不高于40K。
9.2装置中其它部分的温升符合GB/T15576中5.5的规定。
10.整机结构、外形尺寸及安装图示
10.1箱体结构
10.1.1装置箱体由不锈钢板外层喷塑构成，喷塑有牢固的附着力，没有起皮、起泡、透底漆等现象，具有防雨、防尘、防虫、通风、防潮、防霉、不燃、耐腐蚀、质量轻、强度高、美观耐用等优点。
10.1.2装置箱体为封闭式，前后开门，开门角镀≥90°；门框接合处有翻边防水槽；门上加锁，能用同一把钥匙打开的锁；装置顶部为斜坡或平顶顶盖,箱体上部和底板有散热孔，箱体上部有电源进线孔。
箱体两侧设吊环方便安装。
10.1.3装置箱体内部安装件均镀锌安装。
10.1.4装置的操作器件的运动方向符合GB4205的规定，与其相连的机械联锁或其它附件能承受不少于50次的操作次数且不受损伤。
10.1.5装置的箱体及箱顶的防护等级符合GB4208的规定达到IP33和IP40级。
10.1.6提供低压无功补偿装置的安装配件（抱箍及户外安装支架），安装件采用热镀锌。
10.1.7提供3只户外电流互感器，取ABC相电流。
10.2外形尺寸及户外安装图（见附图）
11.随机附件
11.1装箱清单
11.2产品合格证
11.3补偿控制器使用说明书
11.4技术资料
11.5柜门钥匙及合同规定的备品备件
11.6安装支架及与变压器容量匹配的电流互感器各一套
三、供货范围
供货范围:
序号
名称
颜色
容量
补偿方式
数量
1
无功补偿柜
90Kvar
Y15+△25
+△25+△25
32
四、试验
出厂试验是检查装置在制造工艺上的缺陷和对一些需要调整的电器元件进行电气参数的整定。
出厂试验在每个装配完成后的装置上进行，装置出厂试验项目见下表。
产品分类
试验项目
出厂试验
外观及结构检查
√
绝缘强度试验
√
机械操作试验
√
通电操作试验
√
过电压保护试验
√
失压保护试验
√
缺相保护试验
√
显示功能检验
√
电容检验
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