1概述

TBBZ型高压无功自动补偿装置，适用于110kV、35 kV变电站10kV(6kV或3kV)母线的无功自动跟踪补偿,能够根据电网电压的高低通过综合判断，智能化自动投切电容器组来实现无功功率动态控制和调节，实现改善电压质量、提高功率因数，达到节能降损的目的，从而有效的解决了10kv(6kV或3kV)配电系统需要无功补偿及综合治理的问题，对需要电压优先控制的情况，还可利用电容的调压作用提高电压合格率。

广泛应用于冶金、钢铁、石油、矿山、机械、建材、交通、化工等国民经济各行业的电力系统。

2主要功能

自动补偿负荷无功功率，提高负荷功率因数；

降低网损，高效节能；

仰制系统谐波或根据用户要求治理谐波；

减少无功电流，节约变压器增容费用，提高变压器出力。

电压优先控制，可利用电容的调压作用提高电压合格率。

3 产品使用环境条件

安装地点：户内，或户外箱式；

海拔高度：1000m及以下（＞1000m采选用高原型）；

环境气温：－25℃～+45℃；

月平均最大相对湿度：90 ％(25℃时)；

安装运行地区应无剧烈的机械震动，无有毒、有害的气体及蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃。 

4 主要技术性能

装置允许在工频1.1倍额定电压下长期运行，在此运行状态下，包括所有谐波分量在内的电压峰值应不超过1.2√2Un。

装置允许在由于过电压和高次谐波造成的有效值1.3倍额定电流的稳态过电流下连续运行。

装置的实际电容与其额定电容之差不超过额定值的（0~+10）%，装置的任何两端子之间的电容量最大值与最小值之比不超过1.06。

装置能将电容器组投入瞬间产生的涌流限制在电容器组额定电流的20倍以下。

5 产品功能特点

通用面广,适应性强

● 适用于3KV，6kV，10kV电压等级的各类变电站。

●设置功能齐全。用户无需提供变电站设备参数和运行情况。

●具有自动控制、控制器手动操作、远方通讯控制。还有可以配合就地手动的输入接点。另外还有可以监视电容开关柜停电的输入接点，当电容开关柜出现停电，控制器自动切除已经投入的电容，并停止投入电容器，直到电容开关柜恢复供电。

适应无人值守站

●  对系统电压异常性的临时异常，在故障消失后可自动恢复控制。任何一组电容出现故障信号和拒投或拒切时，控制器自动切除该电容30秒钟，可自动退出故障电容的控制，不影响其他电容的继续正常运行。

●　具有RS485通信接口，可靠实现遥测、遥信、遥调、遥控。通讯规约为 MODBUS-RTU。

电容控制算法先进

• 对同容量电容，按无功容量决定投切，按动作次数的多少选取电容实行均衡投切。

• 对不同容量电容，按无功量大小自动选择匹配电容逐个投入和切除并兼顾动作次数，不会出现投切振荡。

• 对既有不同容量电容，又有等容量电容情况，可先按无功量大小自动选择匹配电容容量，再根据动作次数对等容电容实行均衡投切。

• 可以实现电容组合投切，以最少的电容组数实现最佳的电容控制。例如三组电容可产生七种电容量。控制更精确，无功补偿一次到位。减少成套装置的成本和空间。对电容容量比值关系无限制。

• 适合滤波补偿控制，可以按照任意指定次序对等容或不等容电容进行投切。

• 在原有一组固定电容柜下再增加扩容一到三组电容的线路，不仅能控制扩容电容，还可控制固定电容。

• 可任意撤出停运的电容而不影响控制。

保护和故障诊断

• 能抵抗严重的谐波干扰，不会出现控制电压误判并引起误动作。

• 具有动态自检功能，控制器内部控制参数出错以及非严重性故障均可报警并闭锁。

• 当出现电网电压过高或过低时，自动切除电容后报警并闭锁，故障消失后可自动恢复工作。

• 在滤波控制方式时，低次滤波回路出现故障，自动切除本次和高次滤波支路。

• 电容投切次序出现次序错误，自动切除全部补偿支路。

• 无功补偿成套装置中对电容器组实现开口电压保护，同时实现系统过压、欠压保护。

• 与传统继电器保护相比，大大降低了安装空间。与传统单台电容微机保护装置相比大大降低了成本。

• 故障发生时，通过故障输出接点单独切除故障电容；也可以通过把所有电容的故障接点并接后，跳总电容开关柜。

• 可以浏览查询启动保护时的电压数值，便于分析故障原因。

• 根据用户的需求，装置设有过流保护，其动作整定值可靠系数在1.5~2.5之间。

• 装置设有防摆型高压熔断器速断保护，当其中一台内部有部分串联段击穿时，熔断器动作，将故障电容器迅速切除，有效地防止故障扩大。

• 每一组补偿单元的投切开关下端的线路上都并联有氧化性避雷器，以限制投切电容器组所引起的操作过电压。

   

显示功能

• 可显示系统的电压、电流、功率因数、无功功率、有功功率。

• 屏幕汉字提示将执行的投切动作。

• 控制器可显示电容器运行状态和可投入运行的电容器组。

• 成套控制室面板上有高压带电显示器，可显示进线侧高压。还有每组电容补偿单元的投切状态显示指示灯。

  结构特点

   

• 组合开关柜式结构，喷塑板门，门上开有便于观察的视窗及通风散热栅。

• 组合开关柜式结构改变了传统的框架、网栏及构架、板门式高压电容器成套装置的外型结构。内部安装组合式镀锌梁。

• 柜内各元件的安全净距符合《3～110kv高压配电装置设计规范》GB50060之要求。柜内各元件的固定、连接按国标规定执行。

• 具有外观简洁、美观，结构防腐、防锈，使用安全、耐久，便于安装、维护等优点。

• 装置设有误操作电磁锁，刀闸操作手柄及操作门上装有电磁闭锁装置，以闭锁隔离开关、接地开关和断路器的操作，满足“五防”要求。

• 采用电磁锁闭锁装置或机械电气双重闭锁装置。保证在隔离刀拉下，接地刀合上的时候，前一级得断路器不能合闸；在断路器合闸的情况下，隔离刀不能拉下；在断路器合闸的情况下，强制拉隔离刀，断路器会跳闸的。保护安全齐备可靠。

• 整套装置根据设计容量和分组情况,由一面进线柜和若干组补偿单元组成,每组单元是独立的一套装置，控制室在进线柜内。

• 所有的控制集中到进线柜的控制室内，方便控制和观察。

• 装置包括以下部件：隔离开关、无功补偿控制器、真空开关、并联电容、熔断器 、电抗器、放电线圈、氧化锌避雷器、指示仪表、继电保护、支柱绝缘子、母排、引线、和二次电缆接线端子室及柜门、多柜门电气与机械连闭锁装置等组件。

• 运行安全可靠，每组电容器安装在一个柜体内，一旦出现故障，不会对其他部件造成影响。

• 装置方案设计具备良好的扩展性。（随着用户企业的发展，当补偿容量不足时，可以继续在柜旁增加补偿单元）

   

  安装维护方便

   

• 控制器增益调节功能可使维护人员在控制器面板上用按键直接调节精度。

• 控制器始终兼容的电路设计，可在线升级程序。

• 控制器系统测试功能可现场观测所有外部接入信号和通断输出接点，方便快速地安装调试；

• 采用分体式柜体，方便运输和安装。

• 现场安装工作量少，柜体按照布置图就位后，只需联络少量的母排和二次接线即可。

   

  方便操作

   

• 控制器“傻瓜机”的设计风格，简单、实用的个性。自动运行时完全不需人为干

      预，出现问题时自动退出故障设备。

• 控制器液晶显示、中文显示和菜单操作和设置，还有方便用户使用的快捷键。设置的参数永久保存，不受停电影响。

• 控制面板有手动和自动转换（左面手动，右面自动），可以切换用控制器还是用按钮投切电容。

6 工作原理

成套装置由有高可靠性的控制器按照模糊控制策略进行电压无功综合控制。电容器组由高压真空开关（真空接触器或真空断路器）来投切。当控制器检测到的 无功功率值超过整定值时，控制器根据需要投电容器组的级数，给出控制信号，投切合闸，将电容器组投入运行；当负载无功功率值低于整定值时，控制器给出控制信号将高压真空开关断开，电容器组退出工作。

7 主要元器件功能介绍

• 高压并联电容器：电容器是无功补偿装置的主体，由它产生容性无功功率补偿负载的感性无功功率。

• 高压串联电抗器：电抗器的作用是仰制电容器合闸时的涌流或运行时抗谐波，减少合闸时(后）对电网的干扰或避免谐波放大，防止对电容器的冲击、损坏。抑制5、7次及以上的谐波，一般选择5％～6％的电抗器；抑制3、5次及以上的谐波，一般选择12％的电抗器。

• 放电线圈：它的作用是电容器分闸后作为电容器的放电回路，放电完毕允许电容器再投入。否则，在再投入时将在电容器两端产生过电压，可能损坏电容器。放电线圈的二次侧接成开口三角作为电容器零序保护，放电线圈也可以用电压互感器潜代。

• 氧化锌避雷器：以限制投切电容器组所引起的操作过电压。用于电容器组保护用的氧化锌避雷器必须选用无间隙避雷器。

• 高压熔断器：每台电容器配一支熔断器，作为单台电容器的过流速断保护。

• 隔离开关：设备检修时，它是整组补偿装置的明显断点。带接地的隔离开关在隔离开关拉开时，接地开关随时合上，同时起到电容组中性点接地的作用。

• 真空开关（真空接触器或高压真空断路器）：投切电容器用。它的投切由无功补偿控制器控制或按钮手动控制。投切电容器装置的断路器宜选用无重燃断路器；

• 无功补偿控制器，它是补偿装置的核心。它在装置操作面板上，接受母线电压互感器的二次电压信号和电流互感器电流信号，计算所需补偿的无功量，控制投切1组或多组无功自动补偿柜。

     

8 安装

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• 产品到货后按照装箱清单内容检查产品的型号,数量,附件是否齐全,产品在运输过程中是否受损,紧固件是否松动,技术文件是否齐全。

• 产品的安装应由专业人员安装,应根据基础设施图将装置就位，将柜 体紧固在基座上,用螺栓进行并柜连接,再将柜体外壳可靠接地.在确认柜体外观整齐就位、次序正确、接地良好后待本公司人员进行内部装置和调试。

• 我公司派人到现场的指导安装调试人员的工作,用户应派人与我公司人员合作。

• 成套装置出厂前已全部调试好，并已作过出厂试验，附有检验报告单随同发货。用户应根据GB50150-19《电气装置安装工程电气设备交接试验标准》进行高压试验。

• 试验完成后,就可以进行母线电缆的连接(注意中性点悬空),控制电缆的连接,施工时应根据图纸注意接线,反复检查不要接错。

• 高压试验做完,接线检查准确.条件具备,才可以进行投用调试.严格遵守相应的操作规程。

   

9 调试

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• 确认一次和二次线路连接正确，保护整定值正确。

• 先接通成套装置的控制电源。

• 把成套柜的转换开关置手动位置，手动投切正常；如果选用自动投切，先把控制器内的参数设定好,在有相应负荷的条件下,置自动位置，控制器应能自动投切。

• 此时成套装置面板上指示灯和控制器内要显示正确。

• 合上隔离刀闸,接通高压电源。及时观察运行情况,做好参数记录.

• 调试人员将送电前调试记录及送电后运行记录一并交往厂方。

• 免费为厂方培训使用维护人员。

• 送电运行24小时正常后将盖有公章的服务反馈单一并带回。

• 设备交付使用前，严禁非本公司调试人员对装置进行调试，违者后果自负。

10 运行与操作

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• 纯手动方式（由控制投切按钮来实现手动操作），转换开关置于手动，可根据实际需要对任一组电容器进行投切。注意，当电容器切除后，要想再次投入该组电容器，必须经五分钟以上延时，以使电容器充分放电。

•  按键式手动方式，转换开关置于自动，根据控制器试验说明书，进行手动投切。注意，当电容器切除后，要想再次投入该组电容器，必须经五分钟以上延时，以使电容器充分放电。

• 自动操作方式，根据控制器使用说明书，参数设定完，转换开关置于自动位置即可。

• 本装置正常的停电操作顺序为：转换开关打到手动状态       手动切除每组投切开关      转换开关打到停用状态     断开电容出线高压开关      合电容出线开关柜接地刀     拉下电容柜隔离刀合上接地刀     逐一开启电容柜门     用高压放电棒给线路放电（主要是电容两端）    用高压验电器验电，确认无高压     进行检查维修

•  本装置正常的送电操作顺序和停电顺序相反。

11 运行须知

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• 如果合闸时过流保护容易跳闸，请将保护延时延长，以躲过合闸涌流的震荡过程。

• 本装置与其他不含电抗器或含不同电抗率的电抗器的电容器装置并联运行时，请核算有无谐波放大的可能性。

• 电容器组自回路断开后，五分钟内不得再次投入。

• 在接触自电网断开的电容器的导电部分前，进行验电，确认无电后，用接地棒短接电容器的出线端，然后再接近。

• 电容器装置在运行过程中，一旦出现异常声音，震动，跳开关等情况，应查明原因，在未查明原因前，不得重新合上开关。  

12 故障处理及维护

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• 成套装置保护功能齐全，保护装置动作后同时发出故障指示，故障排除如下：

•  断路器过流信号动作，停电检查喷逐式熔断器有无断落，电容器、电抗器有无渗油、鼓肚、烧焦等现象，并测量好坏并作必要调换，确认无异常再送电。

•  电容器开口三角信号动作,这是由于三相电容器损坏、有无断相或某相熔断器断脱落，作必要调换，确定无误再送电。

• 过电压信号动作，检查系统电压是否偏高，此时控制器拒绝工作，待系统电压恢复正常时再送电。

• 低电压信号动作，系统电压偏低或不正常时，补偿柜投不上。

•  维护：装置正常运行后，每隔3个月要清理一次，平常观察柜体内元器件声音是否正常，有无渗油现象，面板显示是否正常。每年进行一次维护，内容包括：

• 清除表面灰尘，特别是绝缘子表面的赃污，以免发生污闪事故。

• 检查紧固件有无松动，及时紧固。电容器组中所有电气连接（通气的汇流排、熔断器、放电线圈、断路器、接地线等）必须紧固可靠，任何接触或连接不良，都可能发生电弧引起高频振荡，使电容器过热和过电流。因此，建议定期检查电容器设备的所有的接触点和连接点。

•  真空接触器灭弧室具有50万次的使用寿命，不能满足要求时及时更换。

• 对各主要电气部件要进行预防普查，如检查电容器的电容值，电容器、电抗器和放电线圈的绝缘电阻情况等。

• 当环境温度超过电容器温度类别的上限值时，应采用人工冷却（安装风扇）或将电容器组退出运行。

• 安装地点温度的检查和电容器外壳上最热点的温度的检查可以通过水银温度计等进行，并且须做好温度记录（特别是夏季）。

• 对运行的电容器的外观检查建议每天都要进行，如发现箱壳膨肚变形应停止使用，以免发生事故。

• 电容器在运行过程中发生异常声音和震动时，如果电流表的指示也异常，则可以认为这是受到高次谐波的影响。因此，有必要继续监视其温升。如果异常声音和震动是设备本身所固有的现象时，因考虑到内部加紧部位的松动及内部放电引起的，应停止运行，进行特殊的检查。

• 在接触自电网断开的电容器的导电部分前，进行验电，确认无电压后，用绝缘的接地金属棒，短接电容器的出线端，进行单独放电，然后再进行接近。

13  吊装和运输

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• 采用吊车或铲车吊装时，钢丝绳挂接处垫上毛巾，以保护面漆不受损坏。

• 本装置采用汽车运输，连接母线与连接螺栓分别包装。

14 订货须知

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• 用户确定补偿容量、系统电压和最高运行电压，电容器装置和单台电容器的型号；

• 用户应提供安装地点系统最大、最小短路容量，以便校核是否会发生谐振；

• 注明是否配电抗器，电抗率的大小；

• 电容器，电抗器，放电线圈，熔断器，隔离开关等的选配情况

• 安装位置、空间及现有补偿状况。

• 其他特殊