低压配电系统无功补偿装置设计要求

⑴ 低压系统既有有源滤波又有无功补偿应该怎么布置

城市轨道交通低压无功补偿装置及有源滤波装置的应用目前国内城市轨道交通线路供电系统低压配电系统普遍存在由于谐波问题导致电气设备损坏的现象，本文通过对谐波问题产生的原因进行分析，提出切合工程实施的解决方案。一、存在问题及现状分析（1）低压系统谐波来源低压动力照明负荷包括车站的通风空调、自动扶梯、排水、通风、消防及各车站、区间、变电所的照明负荷等能耗，其中含有大量变频负荷，且随着节能的需要，变频负荷所占的比重逐年提高。变频负荷也在逐年增加，其产生的谐波电流也在相应增加。（2）无功补偿为集中补偿地铁系统动力照明负荷的无功分量，目前地铁系统一般在变电所0.4kV母线设置电力电容器组，电容器组具有自动投切功能，且功率因数连续可调，调节范围一般在0.8～0.9之间，使补偿后的功率因数不低于0.9。（3）无功补偿装置与谐波的关系根据GB50157-2003《地铁设计规范》，地铁动力照明供电系统应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。因此，国内地铁动力照明供电系统多采用并联电力电容器作为无功补偿装置。从理论上，该电力电容器无论在基波下还是在谐波下均表现为容性，因此，对于不论是来自于配电变压器高压侧的谐波还是来自于低压变频负荷产生的谐波均会起到放大作用。其放大作用已经被国内多个地铁系统的实测结果所验证。系统的谐波过大将会带来供电质量下降、断路器误动作、电容器谐振损坏、熔丝型保护装置意外动作以及敏感的电子通讯设备损坏等问题，进而造成电气设备的绝缘寿命和使用寿命大大降低。因此，目前国内绝大部分城市轨道交通采用的是预留电容补偿装置的做法，即便在工程中已经投入，也暂缓投入使用。二、设备发展情况结合目前现有的技术，滤波装置和无功补偿设备主要有以下几种方案：方案一、单体电容器三角形接法组成的低压无功功率补偿方案。如图1所示。该电容器虽然起到了无功补偿以提高功率因数的目的，但是它对系统所产生的5、7、11、13、23、25等次谐波起到了放大的作用。该接线形式技术简单、投资最少，但存在放大谐波的问题。
图1单体电容器三角形接法组成的低压无功功率补偿方案方案二、在低压400V母线上设有源滤波装置，如图2所示，它可以产生与来自于低压负荷的谐波大小相等，相位相反的谐波，从而有效地滤除谐波。有源滤波装置可以单独设定各次谐波的滤波目标，不存在过载及过补偿的问题。但是牵引负荷所产生的谐波会通过配电变压器传输至低压侧从而会经过该单体电容器，该方式对限制电容器放大牵引负荷产生的谐波没有效果。图2 低压400V母线上设有源滤波装置方案三、无功补偿装置采用带电抗器的无功补偿装置（即电容器串联电抗器），通过选取元件的参数使装置在谐波频率下为一低阻抗支路以吸收谐波，在基波频率下仅呈容性以提高功率因数。该方式下为避免谐波放大，需要单调谐滤波频率设定在地铁负荷产生的最低次谐波频率附近，且应在该最低次谐波频率下呈感性。但地铁供电系统中谐波频谱较宽，若采用该方式，则对其它更高次谐波的滤波效果较差。若设置多组调谐支路，由于有严格的投切次序，不易做到谐波与无功补偿共赢的效果的控制，较难满足系统运行状态的变化。同时该方式远期可扩展性及灵活性相对较差。4）带电抗器的无功补偿装置与有源滤波装置同时使用，它综合了两者的优点，有源滤波器对来自于低压系统调频负荷的谐波进行滤除，带电抗器的无功补偿装置使其在谐波下呈现感性，从而避免对谐波的放大，同时避免与系统形成谐振。只是，该方案对系统来说投资较大。综上，第4种方案既能够滤除来自低压负荷侧的谐波，又能避免对来自牵引负荷侧的谐波放大。但是，由于地铁低压谐波源种类繁多，在地铁建设初期很难对谐波进行准确计算，随着地铁建设的未来扩容和改造，很难合理地确定有源滤波装置的容量。因此建议先预留相应的安装位置和接线条件，在建设调试阶段对低压谐波进行实际测量和评估后，再根据评估结果最终确定有源滤波装置的投入容量。
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城市轨道交通低压无功补偿装置及有源滤波装置的应用
城市轨道交通低压无功补偿装置及有源滤波装置的应用
目前国内城市轨道交通线路供电系统低压配电系统普遍存在由于谐波问题导致电气设备损坏的现象，本文通过对谐波问题产生的原因进行分析，提出切合工程实施的解决方案。
一、存在问题及现状分析
（1）低压系统谐波来源
低压动力照明负荷包括车站的通风空调、自动扶梯、排水、通风、消防及各车站、区间、变电所的照明负荷等能耗，其中含有大量变频负荷，且随着节能的需要，变频负荷所占的比重逐年提高。变频负荷也在逐年增加，其产生的谐波电流也在相应增加。（2）无功补偿
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为集中补偿地铁系统动力照明负荷的无功分量，目前地铁系统一般在变电所0.4kV母线设置电力电容器组，电容器组具有自动投切功能，且功率因数连续可调，调节范围一般在0.8～0.9之间，使补偿后的功率因数不低于0.9。
（3）无功补偿装置与谐波的关系
根据GB50157-2003《地铁设计规范》，地铁动力照明供电系统应采用并联电力电容器作为无功补偿装置。因此，国内地铁动力照明供电系统多采用并联电力电容器作为无功补偿装置。从理论上，该电力电容器无论在基波下还是在谐波下均表现为容性，因此，对于不论是来自于配电变压器高压侧的谐波还是来自于低压变频负荷产生的谐波均会起到放大作用。其放大作用已经被国内多个地铁系统的实测结果所验证。系统的谐波过大将会带来供电质量下降、断路器误动作、电容器谐振损坏、熔丝型保护装置意外动作以及敏感的电子通讯设备损坏等问题，进而造成电气设备的绝缘寿命和使用寿命大大降低。因此，目前国内绝大部分城市轨道交通采用的是预留电容补偿装置的做法，即便在工程中已经投入，也暂缓投入使用。

⑵ 无功补偿柜设计的一些基本要求

基本要求很简单了
尺寸，这个很重要，首先你要确定现场能留多少位版置给你放置补偿柜。权
容量，最基本要求，起码得满足功率因数的正常需求。
单段补偿量大小：根据系统的情况决定，是否存在空载，轻载，日常运行状况如何，这些都需要了解才能决定你的补偿方案。
电抗率：根据系统谐波状况选择合适的电抗率以抑制谐波，主要有3次（14.8），5次（6%）两种。3次经常应用在建筑类场合，适用单相负荷较多状况。5次应用在工矿企业。
当然，在设计的时候经常会有业主要求推荐几个厂家，这就涉及到产品定位，是使用进口品牌，合资品牌，还是国产？所以最好是多了解接触目前市场的补偿厂家。对平时的设计工作也会有帮助的。
希望打了这么多字，对你有所帮助。

⑶ 低压无功补偿控制器怎么设置

1、设置目标功率因数一般0.95左右。

2、设置投入时限一般15S左右。

3、设置互感器版变比,这个要看你权进线柜互感器变比设置。

4、设置过电压值440V。

5、设置单个电容器容量，（这个有的控制器没有）有的话就按电容容量设置。

无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。

JKWB型低压配电监测无功补偿装置是采用了一系列领先的技术和最新的电子元器件及新型的机电一体化的SLFK型智能复合开关元件，集电网监测与无功补偿于一体，不但可以补偿电网中的无功损耗，提高功率因数，降低线损，从而提高电网的负载能力和供电质量；同时还能够实时监测电网的三相电压、电流、功率因数等运行数据，可完成对整个低压配电线路的监测、分析处理、报表输出等综合管理，为低压配电线路的科学管理提供第一手可靠数据。

⑷ 电力系统中，220kV变压器的低压无功补偿怎么配置

无功补偿配置的基本原则：
第三条电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。
分（电压）层无功平衡的重点是 220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。

第四条 各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。500（330）kV电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。

第五条 受端系统应有足够的无功备用容量。当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。

第六条各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。35kV～220kV变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。

第七条 对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。

第八条 35kV及以上电压等级的变电站，主变压器高压侧应具备双向有功功率和无功功率（或功率因数）等运行参数的采集、测量功能。

第九条为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力，并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85(滞相)～0.97(进相)运行的能力，新建机组应满足进相0.95运行的能力。为了平衡500（330）kV电压等级输电线路的充电功率，在电厂侧可以考虑安装一定容量的并联电抗器。

第十条 电力用户应根据其负荷性质采用适当的无功补偿方式和容量，在任何情况下，不应向电网反送无功电力，并保证在电网负荷高峰时不从电网吸收无功电力。

第十一条 并联电容器组和并联电抗器组宜采用自动投切方式。
第十二条 500（330）kV电压等级变电站容性无功补偿配置

500（330）kV电压等级变电站容性无功补偿的主要作用是补偿主变压器无功损耗以及输电线路输送容量较大时电网的无功缺额。容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%～20%配置，或经过计算后确定。

第十三条 500（330）kV电压等级变电站感性无功补偿配置

500（330）kV电压等级高压并联电抗器（包括中性点小电抗）的主要作用是限制工频过电压和降低潜供电流、恢复电压以及平衡超高压输电线路的充电功率，高压并联电抗器的容量应根据上述要求确定。主变压器低压侧并联电抗器组的作用主要是补偿超高压输电线路的剩余充电功率，其容量应根据电网结构和运行的需要而确定。

第十四条 当局部地区500（330）kV电压等级短线路较多时，应根据电网结构，在适当地点装设高压并联电抗器，进行无功补偿。以无功补偿为主的高压并联电抗器应装设断路器。

第十五条 500（330）kV电压等级变电站安装有两台及以上变压器时，每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。
第十六条 220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。补偿容量按照主变压器容量的10%～25%配置，并满足220kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。

第十七条 当220kV变电站无功补偿装置所接入母线有直配负荷时，容性无功补偿容量可按上限配置；当无功补偿装置所接入母线无直配负荷或变压器各侧出线以电缆为主时，容性无功补偿容量可按下限配置。

第十八条 对进、出线以电缆为主的220kV变电站，可根据电缆长度配置相应的感性无功补偿装置。每一台变压器的感性无功补偿装置容量不宜大于主变压器容量的20%，或经过技术经济比较后确定。
第十九条 220kV变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。一般情况下无功补偿装置的单组容量，接于66kV电压等级时不宜大于20Mvar，接于35kV电压等级时不宜大于12Mvar，接于10kV电压等级时不宜大于 8Mvar。

第二十条 220kV变电站安装有两台及以上变压器时，每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。
第二十一条 35kV～110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿装置的容量按主变压器容量的10%～30%配置，并满足35kV～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。

第二十二条 110kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，每台主变压器应配置不少于两组的容性无功补偿装置。

第二十三条 110kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于6Mvar，35kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于3Mvar，单组容量的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。

第二十四条 新建110kV变电站时，应根据电缆进、出线情况配置适当容量的感性无功补偿装置。
第二十五条配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主，以高压补偿为辅。配电变压器的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75％，负荷自然功率因数为 0.85考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95，或按照变压器容量的20％～40％进行配置。

第二十六条 配电变压器的电容器组应装设以电压为约束条件，根据无功功率（或无功电流）进行分组自动投切的控制装置。
第二十七条 电力用户应根据其负荷特点，合理配置无功补偿装置，并达到以下要求：

100kVA及以上高压供电的电力用户，在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其他电力用户，功率因数不宜低于0.90。

⑸ 某加工厂10kV配电系统无功功率补偿 （一）设计依据 1.工厂负荷情况 本厂多数车间为两班制，年最大负荷利用

采用低压无功自动补偿装置,根据工厂变压器容量来设计补偿容量,一般是变压器容量的40%左右,因为是自动补偿,所以平时经常检查补偿柜内电容,断路器等,坏了计时检修更换就行了

⑹ 电网的无功补偿配置原则是什么

无功补偿配置的基本原则第三条电力系统配置的无功补偿装置应能保证在系统有功负荷高峰和负荷低谷运行方式下，分（电压）层和分（供电）区的无功平衡。分（电压）层无功平衡的重点是 220kV及以上电压等级层面的无功平衡，分（供电）区就地平衡的重点是110kV及以下配电系统的无功平衡。无功补偿配置应根据电网情况，实施分散就地补偿与变电站集中补偿相结合，电网补偿与用户补偿相结合，高压补偿与低压补偿相结合，满足降损和调压的需要。
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第四条 各级电网应避免通过输电线路远距离输送无功电力。500（330）kV电压等级系统与下一级系统之间不应有大量的无功电力交换。500（330）kV电压等级超高压输电线路的充电功率应按照就地补偿的原则采用高、低压并联电抗器基本予以补偿。
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第五条 受端系统应有足够的无功备用容量。当受端系统存在电压稳定问题时，应通过技术经济比较，考虑在受端系统的枢纽变电站配置动态无功补偿装置。
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第六条各电压等级的变电站应结合电网规划和电源建设，合理配置适当规模、类型的无功补偿装置。所装设的无功补偿装置应不引起系统谐波明显放大，并应避免大量的无功电力穿越变压器。35kV～220kV变电站，在主变最大负荷时，其高压侧功率因数应不低于0.95，在低谷负荷时功率因数应不高于0.95。
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第七条 对于大量采用10kV～220kV电缆线路的城市电网，在新建110kV及以上电压等级的变电站时，应根据电缆进、出线情况在相关变电站分散配置适当容量的感性无功补偿装置。
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第八条 35kV及以上电压等级的变电站，主变压器高压侧应具备双向有功功率和无功功率（或功率因数）等运行参数的采集、测量功能。
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第九条为了保证系统具有足够的事故备用无功容量和调压能力，并入电网的发电机组应具备满负荷时功率因数在0.85(滞相)～0.97(进相)运行的能力，新建机组应满足进相0.95运行的能力。为了平衡500（330）kV电压等级输电线路的充电功率，在电厂侧可以考虑安装一定容量的并联电抗器。
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第十条 电力用户应根据其负荷性质采用适当的无功补偿方式和容量，在任何情况下，不应向电网反送无功电力，并保证在电网负荷高峰时不从电网吸收无功电力。
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第十一条 并联电容器组和并联电抗器组宜采用自动投切方式。第三章 500（330）kV电压等级变电站的无功补偿第十二条 500（330）kV电压等级变电站容性无功补偿配置
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500（330）kV电压等级变电站容性无功补偿的主要作用是补偿主变压器无功损耗以及输电线路输送容量较大时电网的无功缺额。容性无功补偿容量应按照主变压器容量的10%～20%配置，或经过计算后确定。
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第十三条 500（330）kV电压等级变电站感性无功补偿配置
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500（330）kV电压等级高压并联电抗器（包括中性点小电抗）的主要作用是限制工频过电压和降低潜供电流、恢复电压以及平衡超高压输电线路的充电功率，高压并联电抗器的容量应根据上述要求确定。主变压器低压侧并联电抗器组的作用主要是补偿超高压输电线路的剩余充电功率，其容量应根据电网结构和运行的需要而确定。
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第十四条 当局部地区500（330）kV电压等级短线路较多时，应根据电网结构，在适当地点装设高压并联电抗器，进行无功补偿。以无功补偿为主的高压并联电抗器应装设断路器。
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第十五条 500（330）kV电压等级变电站安装有两台及以上变压器时，每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。第四章 220kV变电站的无功补偿第十六条 220kV变电站的容性无功补偿以补偿主变压器无功损耗为主，并适当补偿部分线路的无功损耗。补偿容量按照主变压器容量的10%～25%配置，并满足220kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。
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第十七条 当220kV变电站无功补偿装置所接入母线有直配负荷时，容性无功补偿容量可按上限配置；当无功补偿装置所接入母线无直配负荷或变压器各侧出线以电缆为主时，容性无功补偿容量可按下限配置。
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第十八条 对进、出线以电缆为主的220kV变电站，可根据电缆长度配置相应的感性无功补偿装置。每一台变压器的感性无功补偿装置容量不宜大于主变压器容量的20%，或经过技术经济比较后确定。
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第十九条 220kV变电站无功补偿装置的分组容量选择，应根据计算确定，最大单组无功补偿装置投切引起所在母线电压变化不宜超过电压额定值的2.5%。一般情况下无功补偿装置的单组容量，接于66kV电压等级时不宜大于20Mvar，接于35kV电压等级时不宜大于12Mvar，接于10kV电压等级时不宜大于 8Mvar。
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第二十条 220kV变电站安装有两台及以上变压器时，每台变压器配置的无功补偿容量宜基本一致。第五章 35kV～110kV变电站的无功补偿第二十一条 35kV～110kV变电站的容性无功补偿装置以补偿变压器无功损耗为主，并适当兼顾负荷侧的无功补偿。容性无功补偿装置的容量按主变压器容量的10%～30%配置，并满足35kV～110kV主变压器最大负荷时，其高压侧功率因数不低于0.95。
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第二十二条 110kV变电站的单台主变压器容量为40MVA及以上时，每台主变压器应配置不少于两组的容性无功补偿装置。
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第二十三条 110kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于6Mvar，35kV变电站无功补偿装置的单组容量不宜大于3Mvar，单组容量的选择还应考虑变电站负荷较小时无功补偿的需要。
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第二十四条 新建110kV变电站时，应根据电缆进、出线情况配置适当容量的感性无功补偿装置。第六章 10kV及其它电压�等级配电网的无功补偿第二十五条配电网的无功补偿以配电变压器低压侧集中补偿为主，以高压补偿为辅。配电变压器的无功补偿装置容量可按变压器最大负载率为75％，负荷自然功率因数为 0.85考虑，补偿到变压器最大负荷时其高压侧功率因数不低于0.95，或按照变压器容量的20％～40％进行配置。
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第二十六条 配电变压器的电容器组应装设以电压为约束条件，根据无功功率（或无功电流）进行分组自动投切的控制装置。第七章 电力用户的无功补偿第二十七条 电力用户应根据其负荷特点，合理配置无功补偿装置，并达到以下要求：
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100kVA及以上高压供电的电力用户，在用户高峰负荷时变压器高压侧功率因数不宜低于0.95；其他电力用户，功率因数不宜低于0.90。

⑺ 无功补偿的配置比例是什么

无功容量/变压器容量（及变电站有功容量）