VV接线牵引变电所无功补偿效果分析
关于变电站无功补偿容量的确定
关于变电站无功补偿容量的确定 摘要：合理进行无功补偿是保证电压质量和电网稳定运行的必要手段，对提高输送能力和降低电网损耗具有重要意义。本文首先分析了无功功率补偿的目的，进而阐述了变电站补偿容量的确定原则，最后论述了按调压要求并联电容器补偿容量的选择，以供参考。 关键词：变电站无功补偿；容量；确定 随着电力负荷的增加，必然要求电网系统利用率的提高。但由于接入电网的用电设备绝大多数是电感性负荷，自然功率因素低，将会影响发电机的输出功率；降低有功功率的输出；影响变电、输电的供电能力；降低有功功率的容量；增加电力系统的电能损耗；增加输电线路的电压降等。因此，连接到电网中的大多数电器不仅需要有功功率，还需要一定的无功功率。当前，随着电力网的发展而引起的无功潮流的变化，以及用户无功补偿水平的提高，变电站的无功补偿要随时相应的进行调整，有的时候甚至需要拆迁。因此，在确定变电站的补偿容量时，要兼顾近期与远期。 1 无功功率补偿的目的 电网中的无功功率负荷部分属于感性负荷，如异步电动机、输电线路、变压器；而无功功率的电源主要有发电机、并联电容器、同步调相机、静止补偿器。无功功率的产生基本不消耗能源，但是无功功率沿电力网传输却要引起有功功率损耗和电压损耗。合理配置变电站无功功率补偿容量，可改善功率因数，尽量避免发电机降低功率因数运行，减少网络中的有功功率损耗和电压损耗；可改善电压调节，使用户端的供电电压维持在规定范围内；可调节负载的平衡性，使不平衡负载变成平衡负载等。 在具体设置补偿装置时，应遵循分散补偿和降低网损的原则，根据电网电压、系统稳定性、有功分配、无功平衡、调相调压，以及限制谐波电压、潜供电流、暂时过电压等因素，须经过电网计算才能合理的确定补偿位置和补偿容量，以达到节约投资降低网损的效果。 2变电站补偿容量的确定原则 2.1 35kV及以上电压等级的变电站，其无功功率补偿主要在于补偿主变压器的无功功率损耗（包括空载无功功率损耗和负载无功的损耗），因此，35～63kV变电站的补偿容量，一般可按主变压器的10％～15％确定；110kV变电站的补偿容量，一般可按变压器容量的15％～20％确定。 2.2 35kV变电站的无功补偿容量的确定应遵循以下原则：1）变电站的无
牵引变电所接线方式
1WL 2WL 1WL 2WL 9QS 10QS 1QS 2QS 1QS 2QS 1QF 2QF 5QS 3QF 6QS 3QS 4QS 3QS 5QS 4QS 7QS 3QF 6QS 8QS T-1 T-2 T-1 T-2 1QF 2QF (a ) (b ) 图2-2 桥式接线 (a) 内桥带外跨 条接线 ；(b ) 外桥接线 两回 进线 （电源引入线）分别经断路器接入两台主变压器，若在两条电源引入线之间用带断路器的横向母线（汇流母线）将它们连接起来，即构成桥式接线。带断路器的横向母线通常称为连接桥。当桥式接线的两回电源引入线接入电力系统的环形电网中时，断路器经常处于闭合状态以便系统功率穿越。 根据连接桥的所在的位置不同，桥式接线又分为外桥式接线和内桥式接线。 （1）内桥带外跨条接线 如图2-2(a)所示，连接桥若设置在靠变压器侧，则构成了内桥式接线。为了提高内桥接线的供电的可靠性和运行的灵活性，一般在进线断路器外侧再设置一条带隔离开关的横向母线（称为外跨条）。内桥带外跨条接线在两条电源进线回路上均有断路器，任一电源线路故障不影响向牵引变电所的供电。 主接线正常运行时，如电源1WL 供电，2WL 备用；主变压器T-1运行，T-2备用。此时，除隔离开关9QS 、10QS 、8QS 断开，其他开关均闭合，使系统功率从桥断路器通过，如图2-2(a)中的箭头所指的方向所示。电源1WL 经1QS 、1QF 、3QS 、7QS 将电能传递给T-1，另一回电路冷备用。电源1WL 经1QS 、1QF 、3QS 、5QS 、3QF 、6QF 、4QS 、2QF 、2QS 将电能传递给周边变电所，完成系统功率穿越。 内桥带外跨条式主接线在两条电源进线上均设有断路器，如断路器1QF 、2QF 。若电源1WL 故障，需要退出检修时，反映该故障的继电器保护装置动作，断路器1QF 断开，电源1WL 退出运行，同时，电源2WL 测的电源断开点自动闭合，2WL 投入运行。若只是一般的倒换电源1WL ，只需断开1QF ，闭合电源2WL 测的
电力系统接线方式
电力系统运行接线方式 电力系统运行接线方式就是调度部门制定的发电厂、变电所、换流站和输配电线路之间的连接方式。 1一次回路接线种类 变电站一次回路接线是指输电线路进入变电站之后，所有电力设备（变压器及进出线开关等）的相互连接方式。其接线方案有：线路变压器组，桥形接线，单母线，单母线分段，双母线，双母线分段，环网供电等。 1） 线路变压器组 变电站只有一路进线与一台变压器，而且再无发展的情况下采用线路变压器组接线。 2）桥形接线 有两路进线、两台变压器，而且再没有发展的情况下，采用桥形接线。针对变压器，联络断路器在两个进线断路器之内为内桥接线，联络断路器在两个进线断路器之外为外桥接线。3）单母线 变电站进出线较多时，采用单母线，有两路进线时，一般一路供电、一路备用（不同时供电），二者可设备用电源互自投，多路出线均由一段母线引出。 4）单母线分段 有两路以上进线，多路出线时，选用单母线分段，两路进线分别接到两段母线上，两段母线用母联开关连接起来。出线分别接到两段母线上。单母线分段运行方式比较多。一般为一路主供，一路备用（不合闸），母联合上，当主供断电时，备用合上，主供、备用与母联互锁。备用电源容量较小时，备用电源合上后，要断开一些出线。这是比较常用的一种运行方式。对于特别重要的负荷，两路进线均为主供，母联开关断开，当一路进线断电时，母联合上，来电后断开母联再合上进线开关。单母线分段也有利于变电站内部检修，检修时可以停掉一段母线，如果是单母线不分段，检修时就要全站停电，利用旁路母线可以不停电，旁路母线只用于电力系统变电站。 5）双母线 双母线主要用于发电厂及大型变电站，每路线路都由一个断路器经过两个隔离开关分别接到两条母线上，这样在母线检修时，就可以利用隔离开关将线路倒在一条件母线上。双母线也有分段与不分段两种，双母线分段再加旁路断路器，接线方式复杂，但检修就非常方便了，停电范围可减少。 2 母线接线 1）接线方式 a)单母线。单母线、单母线分段、单母线加旁路和单母线分段加旁路。 b) 双母线。双母线、双母线分段、双母线加旁路和双母线分段加旁路。 c) 三母线。三母线、三母线分段、三母线分段加旁路。 d) 3/2接线、3/2接线母线分段。 e) 4/3接线。 f)母线一变压器一发电机组单元接线。 g)桥形接线。内桥形接线、外桥形接线、复式桥形接线。 h)角形接线(或称环形)。三角形接线、四角形接线、多角形接线。 2）特点： a)单母线接线。单母线接线具有简单清晰、设备少、投资小、运行操作方便且有利于 扩建等优点，但可靠性和灵活性较差。当母线或母线隔离开关发生故障或检修时，必须断母
高速铁路牵引供电方式
高速铁路牵引供电方式 1.直接供电方式 电方式是指牵引变电所通过接触网直接向动车组供电，回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所。这种供电方式的电路构成简单、设备少，施工及运营维修都较方便，造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，因此一般不采用。 2.BT供电方式 BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器（3～4 km安装一台）和回流线。这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，因此大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。采用BT供电方式的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道及吸上线等组成。牵引变电所作为电源向接触网供电；动车组列车运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接在回流线中。吸流变压器是变比为1∶1的特殊变压器。它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。因此，可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等、方向相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。 理论上的理想情况是这样的，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路电磁感应的影响。另外，当机车位于吸流变压器附近时，回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为半段效应。此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处，接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过该电分段时会产生很大的电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压
牵引变电所设计原则及其要求
目录 第1章牵引变电所设计基础 (1) 1.1 概述 (1) 1.2 电气主接线设计的基本要求 (1) 1.3 电气主接线的设计依据 (2) 1.4 主变压器型式、台数及容量的选择 (3) 第2章 F所牵引变电所电气主接线图设计说明 (3) 第3章短路计算 (4) 第4章高压电气设备选择及校验 (5) 4.1 高压电气设备选择的原则 (5) 4.2 高压电气设备的选择方法及校验 (7) 4.2.1 高压断路器和隔离开关的选择 (11) 4.2.2 高压熔断器的选择和校验 (13) 4.2.3 电流互感器的选择和校验 (14) 4.2.4 电压互感器 (14) 4.2.5 支柱绝缘子及穿墙套管的选择和校验 (15) 4.2.6 母线的选择和校验 (16) 4.2.7 限流电抗器选择 (16) 4.2.8 避雷器的选择 (17) 后记 (19) 参考资料 (20) 附图 (21)
第1章牵引变电所设计原则及要求 1.1概述 变电所电气主接线设计是依据变电所的最高电压等级和变电所的性质，选择出一种与变电所在系统中的地位和作用相适应的接线方式。变电所的电气主接线是电力系统接线的重要组成部分，它表明变电所内的变压器、各电压等级的线路、无功补偿设备以最优化的接线方式与电力系统连接，同时也表明在变电所内各种电气设备之间的连接方式。一个变电所的电气主接线包括高压侧、中压侧、低压侧以及变压器的接线。因各侧所接的系统情况不同，进出线回路数不同，其接线方式也不同。电气主结线的基本结线形式有但母线结线，双母线结线，桥形结线和简单分支结线。牵引负荷侧电气结线特点主要有：1.每路馈线设有备用断路器的单母线结线；2.具有公共备用断路器的结线；3.但母线分段带旁路母线结线。 1.2 电气主接线基本要求 电气主接线应满足可靠性、经济性和灵活性三项基本要求： 1、灵活性 主接线的灵活性主要表现在正常运行或故障情况下都能迅速改变接线方式，具体情况如下： ①满足调度正常操作灵活的要求，调度员根据系统正常运行的需要，能方便、 灵活地切除或投入线路、变压器或无功补偿装置，使电力系统处于最经济、最安全的运行状态。 ②满足输电线路、变压器、开关设备停电检修或设备更换方便灵活的要求。 设备停电检修引起的操作，包括本站内的设备检修和系统相关的厂、站设备检修引起的站内的操作是否方便灵活。 ③满足接线过渡的灵活性。一般变电站都是分期建设的，从初期接线到最终 接线的形成，中间要经过多次扩建。主接线设计要考虑接线过渡过程中停电范围最少，停电时间最短，一次、二次设备接线的改动最少，设备的搬迁最少或不进行设备搬迁。 ④满足处理事故的灵活性。变电所内部或系统发生故障后，能迅速地隔离故 障部分，尽快恢复供电操作的方便和灵活性，保障电网的安全稳定。
牵引供电发展及方式
牵引供电 牵引供电绪论 1879年5月，德国西门子和哈尔斯公司建造了世界上第一条电气化铁路。100多年来，随着电机电器制造工业、电子工业和电力工业的发展，电气化铁路运输以其巨大的经济效益受到世界各国的普遍重视，得到飞速发展。 我国铁路电气化事业起始于1956年。1961年8月宝成铁路（宝鸡至成都）宝鸡至凤州段电气化通车；1975年6月宝成铁路全线电气化通车，成为我国第一条电气化铁路。宝成铁路电气化后，该铁路的运能、运量大幅度的增长，推动了我国铁路电气化事业的发展。目前，电气化铁路已经占据了我国铁路发展的绝对主导地位。我国的电气化铁路正逐步向高速铁路发展，以2007年动车组的运行为标志，我国的电气化铁路将迈入世界先进行列。 自1961年8月15日，我国第一条电气化铁路－宝成铁路铁路建成通车，到1980年底，共建成电气化铁路1679.6km，平均每年修建电气化铁路还不到100km，十一届三中全会确定了以经济建设为中心的基本路线。随着我国改革开放的不断向前推进，我国的电气化铁路建设有了较快的发展，在“六五”、“七五”期间共修建了电气化铁路5294.63km，平均每年修建已超过500km， 到2005年，中国电气化铁路总里程达20000公里，截至到2008年10月，中国电气化铁路总里程已达26000公里。 牵引供电系统概述 牵引供电是指拖动车辆运输所需电能的供电方式。牵引供电系统是指铁路从地方引入220（110）KV电源，通过牵引变电所降压到27.5KV送至电力机车的整个供电系统。 例如城市电车，地铁等，我们主要研究的内容是电气化铁道牵引供电系统。在我们这里简称牵引供电系统。 牵引供电优缺点 牵引供电的优越性 电气化铁路运输电力牵引的优越性主要体现在如下几个方面： 1、电力牵引可节约能源，综合利用能源 2、电力牵引可提高列车的牵引重量，提高列车的运行速度 3、电力牵引制动功率大，运行时安全性高强 4、电气化铁路运输的成本费用低 5、电力牵引易于实现自动化，利用采用先进科学技术，利于改善劳动
牵引变电所电气主接线的设计
指导教师评语修改（40） 年月
1题目：牵引变电所电气主接线的设计 1.1选题背景 某牵引变电所位于大型编组站内，向两条复线电气化铁路干线的三个方向馈电区段供电，已知列车正常情况的计算容量为12000kV A（三相变压器），并以10kV 电压给车站电力照明机务段等地区负荷供电，容量计算为3850kV A。各电压侧馈出线数目及负荷情况如下： R 10kV回路（2路备）：供电电源由系统区域变电所以双回路110KV输送线供电。算；各种方案主接线的技术经济性比较。） 这类牵引变电所的电源线路，按保证牵引符合供电的需求一般有两回，主要向牵引负荷和地区负荷供电，桥型结线的中间牵引变电所还有穿越功率通过母线，并向邻近牵引变电所或地区变电所供电。由题意知，本牵引变电所担负着重要的牵引负荷供电任务（一级负荷）、馈线数目多、影响范围广，应保证安全可靠持续性的供电。10千伏地区负荷主要为编组站自动化驼峰、信号自动闭塞、照明及其自动装置等一部分为一级负荷、其他包括机务段在内的自用电和地区三相负载等均为二级负荷，也应满足有足够安全可靠供电的要求。本变电所为终端变电所，一次侧无通过功率。 2方案论证 因没有校核容量，只考虑计算容量来选择变压器，牵引变压器计算容量为12000kV A,故选择容量为12500kV A的变压器，而地区变压器选择6300kV A变压器。 根据原始资料和各种负荷对供电可靠性要求，主变压器容量与台数的选择，可能有以下两种方案：
110kV母线，（110千伏变压器最小容量为6300kV A）。 过15%，采用电压为110／25／10.5kV A，结线为Y//两台三绕组变压器同时3主接线设计 (2)可靠性：根据变电所的性质和在系统中的地位和作用不同，对变电所的主接线可靠性提出不同的要求。主接线的可靠性是接线方式和一次、二次设备可靠性的综合。对主接线可以作定量计算，但需要各种设备的可靠性指标、各级线路、母线故障率等原始数据。通常采用定性分析来比较各种接线的可靠性。 (3)经济性：经济性是在满足接线可靠性、灵活性要求的前提下，尽可能地减少与接线方式有关的投资。 (2)变电所在电力系统中的地位和作用：电力系统中的变电所有系统枢纽变电所、地区重要变电所和一般变电所三种类型。一般系统枢纽变电所汇集多个大电源，进行系统功率交换和以中压供电，电压为330—500kV；地区重要变电所，电压为220—330kV；一般变电所多为终端和分支变电所，电压为110kV，但也有220kV。 (3)负荷大小和重要性：对于一级负荷必须有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证对全部一级负荷不间断供电。对于二级负荷一般要有两个独立电源供电，且当任何一个电源失去后，能保证全部或大部分二级负荷的供电。 (4)系统备用容量大小：装有两台及以上主变压器的变电所，其中一台事故断
电气化铁道主要供电方式
接触网的供电方式 我国电气化铁路均采用单边供电方式，即牵引变电所向接触网供电时，每一个供电臂的接触网只从一端的牵引变电所获得电能（从两边获得电能则为双边供电，可提高接触网末端网压，但由于其故障范围大、继电保护装置复杂等原因尚未有采用）。复线区段可通过分区亭将上下行接触网联接，实现“并联供电”，可适当提高末端网压。当牵引变电所发生故障时，相邻变电所通过分区亭实现“越区供电”，此时供电范围扩大，网压降低，通常应减少列车对数或牵引定数，以维持运行。 1、直接供电方式 如前所述，电气化铁路采用工频单相交流电力牵引制，单相交流负荷在接触网周围空间产生交变电磁场，从而对附近通信设施和无线电装置产生一定的电磁干扰。我国早期电气化铁路（如宝成线、阳安线）建设时，处于山区，地方通信技术不发达，铁路通信采用高屏蔽性能的同轴电缆，接触网产生的电磁干扰影响极小，不用采取特殊防护措施，因此上述单边供电方式亦称为直接供电方式（简称TR供电方式）。随着电气化铁路向平原和大城市发展，电磁干扰矛盾日显突出，于是在接触网供电方式上采取不同的防护措施，便产生不同的供电方式。目前有所谓的BT、AT和DN供电方式。从以下的介绍中可以看出这些供电方式有一个共同特点，即在接触网支柱田野侧，与接触悬挂同等高度处都挂有一条附加导线。电力牵引时，附加导线中通过
的电流与接触网中通过的牵引电流，理论上讲（或理想中）大小相等、方向相反，从而两者产生的电磁干扰相互抵消。但实际上是做不到的，所以不同的供电方式有不同的防护效果。
2、吸流变压器（BT）供电方式 这种供电方式，在接触网上每隔一段距离装一台吸流变压器（变比为1:1），其原边串入接触网，次边串入回流线（简称NF线，架在接触网支柱田野侧，与接触悬挂等高），每两台吸流变压器之间有一根吸上线，将回流线与钢轨连接，其作用是将钢轨中的回流“吸上”去，经回流线返回牵引变电所，起到防干扰效果。 由于大地回流及所谓的“半段效应”，BT供电方式的防护效果并不理想，加之“吸——回”装置造成接触网结构复杂，机车受流条件恶化，近年来已很少采用。 BT供电方式原理结线图 H—回流线；T—接触网；R—钢轨； SS—牵引变电所；BT—吸流 变压器。 牵引网阻抗与机车至牵引变电所的长度不是简单的线性关系。随着机车取流位置的不同，牵引网内的电流分布可有很大不同，例如图中当机车位于供电臂内第一台BT前方时，牵引负荷未通过吸流变压器一次绕组，其二次绕组没有电流流通，因此牵引网按直接供电方式
什么叫无功补偿装置
什么叫无功补偿装臵 总的来说“无功补偿装臵”就是个无功电源。 一般电业规定功率因数为低压0.85以上，高压0.9以上。为了克服无功损耗，就要采用无功补偿装臵来解决。 电力系统中现有的无功补偿设备有无功静止式补偿装臵和无功动态补偿装臵两类，前者包括并联电容器和并联电抗器，后者包括同步补偿机(调相机)和静止型无功动态补偿装臵(SVS)。 并联电抗器的功能是： 1)吸收容性电流，补偿容性无功，使系统达到无功平衡； 2)可削弱电容效应，限制系统的工频电压升高及操作过电压。其不足之处是容量固定的并联电抗器，当线路传输功率接近自然功率时，会使线路电压过分降低，且造成附加有功损耗，但若将其切除，则线路在某些情况下又可能因失去补偿而产生不能允许的过电压。
改进方法是采用可控电抗器，它借助控制回路直流的励磁改变铁心的饱和度(即工作点)，从而达到平滑调节无功输出的目的。 工业上采用 1.同步电机和同步调相机； 2.采用移相电容器； 目前大多数采用移相电容器为主。 无功补偿对于降低线损有哪些作用？ 电网的损耗分为管理线损和技术线损。管理线损通过管理和组织上的措施来降低；技术线损通过各种技术措施来降低。无功补偿是利用技术措施降低线损的重要措施之一，在有功功率合理分配的同时，做到无功功率的合理分布。按照就近的原则安排减少无功远距离输送。对各种方式进行线损计算制定合理的运行方式；合理调整和利用补偿设备提高功率因数。 1、提高负荷的功率因数
提高负荷的功率因数，可以减少发电机送出的无功功率和通过线路、变压器传输的无功功率，使线损大为降低，而且还可以改善电压质量、提高线路和变压器的输送能力。 2、装设无功补偿设备 应当根据电网中无功负荷及无功分布情况合理选择无功补偿容量和确定补偿容量的分布，以进一步降低电网损耗。 农村低压客户的用电现状以及无功补偿在低压降损中的作用有哪些？ 90年代以前，农村低压用电以居民生活用电为主，其负荷主要是照明用白炽灯，不仅用电量少而且负荷性质基本是纯电阻性(COSφ≈1)，而低压动力用户的负荷功率因数虽然较低，但其用电量占总售电量的比例较小，故影响不大。近些年来，由于各种现代家用电器的迅速普及和大量使用，居民生活用电不仅用电量有了较大的增长，更重要的是其负荷性质有了很大的改变。与此同时，低压动力客户电量增长迅速，近几年已经占到了农村总用电量比重的60％～70％，主要以纺织行业、机械加工为主，而且动力客户的用电量明显呈现出继续增长趋势。这些动力客户，其设备自然功率因数较低（COSφ＝0.6～0.7），且经常处于低功率因数运行状况。
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记
35kV~220kV变电站无功补偿装置设计技术规定学习笔记 5.0.3 SVC与STATCOM的区别:STATCOM较SVC电压稳定效果好、系统稳定和动态特性好、投资收益佳 高压静止动态无功补偿装置 SVC（Static Var Compensator）是一种静止无功补偿器。静止无功补偿器是由晶闸管所控制投切电抗器和电容器组成，由于晶闸管对于控制信号反应极为迅速，而且通断次数也可以不受限制。当电压变化时静止补偿器能快速、平滑地调节，以满足动态无功补偿的需要，同时还能做到分相补偿；对于三相不平衡负荷及冲击负荷有较强的适应性；但由于晶闸管控制对电抗器的投切过程中会产生高次谐波，为此需加装专门的滤波器。 目前，中国电网的建设和运行中长期存在的一个问题是无功补偿容量不足和配备不合理，特别是可调节的无功容量不足，快速响应的无功调节设备更少。近年来，随着大功率非线性负荷的不断增加，电网的无功冲击和谐波污染呈不断上升的趋势，无功调节手段的缺乏使得母线电压随运行方式的改变而变化很大。导致电网的线损增加，电压合格率降低。此外，随着电网的发展，系统稳定性的问题也愈加重要。动态无功补偿技术是一种提高电压稳定性的经济、有效的措施。另外，静态无功补偿技术在风电场、冶金、电气化铁路，煤炭等工业领域的客观需求也很大。在目前情况下，静止型动态无功补偿装置（SVC）对于解决各种负载所产生的无功冲击是很有效的。使电网电压波动明显改善，功率因数明显提高，是一种技术含量高、经济效益显著的新型节能装置。 SVC如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功Qc，补偿电抗器通过的电流决定了补偿电抗器输出的感性无功QTCR的大小，感性无功和容性无功相互抵消，只要能做到系统无功QN=Qv（系统所需）-Qc+QTCR=常数（或者0），则能够实现电网功率因数=常数，电压几乎不波动，关键是准确控制晶闸管的触发角。得到所需要的流过补偿电抗器的电流。晶闸管变流装置和控制系统能够实现这个功能。采集母线的无功电流值和电压值，合成无功值，和所设定的恒无功值进行比较，计算得到的触发角大小。通过晶闸管触发装置，使晶闸管流过所需要的电流。 STATCOM——静止同步补偿器（Static Synchronous Compensator, 简称STATCOM，又称SVG）是当今无功补偿领域最新技术的代表，属于灵活柔性交流输电系统（FACTS）的重要组成部分。STATCOM并联于电网中，相当于一个可控的无功电流源，其无功电流可以快速地跟随负荷无功电流的变化而变化，自动补偿电网系统所需无功功率，对电网无功功率实现动态无功补偿。
关于牵引变电所无功补偿研究
关于牵引变电所无功补偿研究 梁俊 （华东交通大学电气与电子学院电气（城轨）2009-1） 摘要：为克服现有牵引变电所固功率因数低，谐波含量大和通过牵引变电所向电力系统注入波动的负序电流，改善电能质量，要进行进行无功补偿。并联电容补偿的缺陷经济有效的方式是采用并联补偿，而对于电力部门采用的发送正计的计量方式，固定无功补偿已经满足不了要求，需采用动态补偿方案，而动态补偿方案的确定需根据牵引负荷的特点来最终确定。 关键字：牵引变电所；无功补偿；固定补偿；动态补偿；功率因数 电力牵引负荷波动范围很大，一般机车电流很难保持30 s平稳不变，有时还会在更短的时间发生更突然的变化，使得日平均负荷与最大负荷相差很大。同时，现在国内外普遍采用交—直型机车，产生整流型牵引负荷，这使牵引负荷具有功率因数低和谐波含有大（主要是奇次）的特点。因此，功率因数低，谐波含量大和通过牵引变电所向电力系统注入波动的负序电流即为电力牵引自身具有的三大技术课题，这不仅使牵引供电系统自身的技术指标变坏，还使电力系统的电能质量受到损害。 改善电能质量的有效措施之一就是进行无功补偿。所谓的无功补偿方案, 就是补偿基波下的牵引负荷的无功功率，以提高功率因数，滤除指定谐波。为提高电力系统的容量利用率和供电质量，各国对各级电网及各类电力用户功率因数有着明确的规定，并采用经济手段进行管理。我国将大宗工业用户经济功率因数定为0．90，高于0．90奖励，低于0．90惩罚。 我国幅员广大、地质情况多样，各地区发展程度不一，许多欠发达地区普遍具有电网容量小，公用电网负荷中铁路占比重过大的问题。现有的无功补偿方案一般是设置固定电容进行并联补偿，实际运营后发现，在铁路轻载和空载的条件下，过补偿问题严重。补偿后造成无负荷时电压抬升，变电所月平均功率因数反而降低，罚款增加等问题。因此研究一种能提高电能质量，又不用大量追加一次性投资的补偿方案是非常必要的。 1 补偿方案 近几年，结合国外的先进技术，我国电气化铁道变电所无功补偿与谐波综合治理提出了多种无功补偿方案，无论哪种方案，都是力求基波下补偿牵引负荷的感性无功功率，提高功率因数，降低负序，并构成有效的滤波通路，滤除（或抵消）指定谐波。主要方案有： （1）安装固定电容器和电抗器组成单调谐滤波器。在设计时，滤除指定的谐波，并兼顾提高功率因数，降低负序。这种方案的优点是结构简单，投资少，但很难适应牵引负荷变化剧烈的特点，对于过补、欠补问题无法解决，在电力部门使用“返送正计”的无功计量方式情况下，功率因数很难满足要求。 （2）分组投切电容器。可采用晶闸管进行投切电(TSC)晶闸管投切电容器的单相电路图如图1 所示,其 图1 晶闸管投切电容器电路图
110KV 变电站无功补偿规格书
华恩机械有限责任公司35kV变电所SVG无功补偿装置 技术规格书 山西金鹤电力设计有限公司 2011年12月18日
1总则 1.1 本设备技术规格书适用于华恩机械35kV变电所的2套10kV无功补偿装置(SVG)。规格书提出设备的功能、设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。供方提供的设备应是符合本技术要求、完整的设备。 1.2本设备技术规范书提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和规范的条文，供方应提供符合工业标准和本规格书要求的优质产品。 1.3若供方没有以书面形式对本技术条件提出异议，则意味着卖方提供的设备完全符合本技术条件和国家标准要求；如有异议，不管多小，都应在投标书中以“对技术条件的意见和同技术条件的差异”为标题的专门章节中说明 1.4本技术规范书经双方确认后，作为商务合同的附件，与商务合同具有同等的法律效力，随合同一起生效。 1.5本技术规格书未尽事宜，由供需双方协商确定。 1.6供方须执行现行国家标准和行业标准。应遵循的主要现行标准如下。下列标准所包含的条文，通过在本技术规范中引用而构成为本技术规范的条文。本技术规范出版时，所示本均为有效。所有标准都会被修订，供需双方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。有矛盾时，按现行的技术要求较高的标准执行。 (1) DL/T672 《变电所电压无功调节控制装置订货技术条件》 (2) DL/T597 《低压无功补偿控制器订货技术条件》 (3) GB11920 《电站电气部分集中控制装置通用技术条件》 (4) GB1207 《电压互感器》 (5) SD325 《电力系统电压和无功电力技术导则》 (6) SD205 《高压并联电容器技术条件》。 (7) DL442 《高压并联电容器单台保护用熔断器订货技术条件》。 (8) GB50227 《高压并联电容器装置设计规范》。 (9) GB311.2～311.6 《高电压试验技术》。 (10)GB11 024 《高电压并联电容器耐久性试验》。
电力系统对牵引变电所的供电方式
电力系统对牵引变电所的供电方式 这些都可以在技校里面都可以学到的知识，例如：甘肃轨道学校；兰州轨道技校，一些有知名的技工学校和技术学校都可以得到很好的学习和实践。 关键词：甘肃轨道学校，兰州轨道技校，技工学校，技术学校，职业技校. 电力系统向牵引变电所供电的方式可分为单电源供电，双电源供电和混合供电。当同一电气化区段有不同那个的电力系统功能供电时，在牵引网的分界处，应设置分相电分段而不应并联。牵引变电所设置两台变压器，它要求双电源供电。 一、牵引变电所高压进线的主接线方案 （一）牵引变电所主接线的要求 1、牵引变压器的接线方式不同，对主接线的影响较大。 2、在满足可靠性的情况下，应尽量采用简单的接线形式，一般一双T 接线为主。 3、双T接线虽然要求双回路进线，但可根据电气化铁路的重要程度和运量大小而采用手动投入或自动投入备用回路。当变电所的双回路进线中，主回路发生故障时，备用回路应投入。当采用手动投入时，将有一段停电时间（几数分钟到几十分钟），但可使主接线简化，考虑到110kV线路故障率较低，而且220 kV及更高系统逐步形成之情况下，这种接线方式得到了普遍应用。 4、对于重要电气化区段，可采用自动投入或双回路主供。 5、接触网的故障率较高，要求27.5 kV 侧馈线断路器能承受较高的跳闸次数或有足够的备用。 （二）单母线分段接线 1、单母线分段接线当牵引变电所除了110kV两回电源引入线外，还有别的引出线的时候，通常采用此种方式。正常运行时，分段断路器闭合，两母线并列运行，电源回路和同一负荷的馈线应交错连接在不同的分段母线上，分段断路器既能通过穿越功率，又可在必要的时候将母线分成两段，这样，当母线检修时，停电范围可缩小一半；母线故障时，分段断路器自动跳闸，将故障段母线断开，非故障段母线及其线路仍照常工作，仅使故障段母线连接的线路停电。单母线分段的接线，广泛用于城市电牵引变电所和110Kv电源进线回路较少的电牵引供电系统。 2、单母线带旁路母线接线单母线分段的接线虽然有上述优点，但是，还是存在断路器检修或故障时将使有关回路停电的缺陷，为此，增设一组旁路母线，组成带旁路母线的单母线接线即可解决这一矛盾。
变电站无功补偿装置的运行注意事项
变电站无功补偿装置的运行注意事项 (1)电容器应在额定电流下运行，最高不应超过额定电流的1.3倍； (2)三相电流相差不得超过5％； (3)电容器的容量偏差不超过额定值的－5％～＋10％； (4)高压套管爬距应不小于350mm； (5)电容器具有如下表所示的工频稳态过电压能力： 工频过电压最大持续时间说明 1.10Un长期指长期工作电压的最高值应不超过1.10Un 1.15Un每24小时中30分钟系统电压调整与波动 1.20Un5分钟轻负荷时电压升高 1.30Un1分钟轻负荷时电压升高 (6)在使用环境温度内电容器在额定容量下连续运行时，其内部油温不得超过65℃； (7)正常运行情况下电容器组的操作原则：电容器断路器的正常投切操作，由监控中心根据电压水平 执行。当变电站电容器组的母线全停电时，应先拉开电容器组分断路器，后拉开该母线上各出线断路器； 当该母线送电时，则应先合上各出线断路器，母线带负荷后再合上电容器组断路器； (8)当10kV母线失压后，应待母线电压恢复正常并已输出负荷后方可将
电容器组投入运行； (9)电容器断路器若带电容器组拉开后，一般应间隔5min后才能再次合闸操作； (10)电容器停用后应经充分放电后才能验电、装设接地线，其放电时间不得少于5min，若有单台熔丝 熔断的电容器，应进行个别放电； (11)当系统发生单相接地时，不准带电检查该系统上的电容器组； (12)正常情况下电容器组的投入与退出，必须根据系统和无功分布以及电压情况来决定； (13)投入电容器组时，必须注意是否会造成主变过负荷； (14)电容器组断路器跳闸后，没查明跳闸原因前，不准强送电； (15)无功补偿装置的调节原则。 当变电站的母线电压超出允许偏差范围时，首先应调节无功补偿设备的无功出力，若电压质量仍不符合要求时，再调整变压器有载分接开关位置，使电压恢复到合格值。
牵引变电所的几种供电方式复习课程
电气化铁道牵引供电装置，又称为牵引供电系统，其系统本身没有发电设备，而是从电力系统取得电能。目前我国一般由110kV以上的高压电力系统向牵引变电所供电。 目前牵引供电系统的供电方式有直接供电方式、BT供电方式、AT供电方式、同轴电缆和直供加回流线供电方式四种，京沪、沪杭、浙赣都是采用的直供加回流线方式。 一、直接供电方式 直接供电方式(T—R供电)是指牵引变电所通过接触网直接向电力机车供电，及回流经钢轨及大地直接返回牵引变电所的供电方式。 这种供电方式的电路构成及结构简单，设备少，施工及运营维修都较方便，因此造价也低。但由于接触网在空中产生的强大磁场得不到平衡，对邻近的广播、通信干扰较大，所以一般不采用。我国现在多采用加回流线的直接供电方式。 二、BT供电方式 所谓BT供电方式就是在牵引供电系统中加装吸流变压器(约3～4km安装一台)和回流线的供电方式。这种供电方式由于在接触网同高度的外侧增设了一条回流线，回流线上的电流与接触网上的电流方向相反，这样大大减轻了接触网对邻近通信线路的干扰。 BT供电的电路是由牵引变电所、接触悬挂、回流线、轨道以及吸上线等组成。由图可知，牵引变电所作为电源向接触网供电；电力机车(EL)运行于接触网与轨道之间；吸流变压器的原边串接在接触网中，副边串接
在回流线中。吸流变压器是变比为1：1的特殊变压器。它使流过原、副边线圈的电流相等，即接触网上的电流和回流线上的电流相等。因此可以说是吸流变压器把经钢轨、大地回路返回变电所的电流吸引到回流线上，经回流线返回牵引变电所。这样，回流线上的电流与接触网上的电流大小基本相等，方向却相反，故能抵消接触网产生的电磁场，从而起到防干扰作用。 以上是从理论上分析的理想情况，但实际上由于吸流变压器线圈中总需要励磁电流，所以经回流线的电流总小于接触网上的电流，因此不能完全抵消接触网对通信线路的电磁感应影响。另外，当机车位于吸流变压器附近时回流还是从轨道中流过一段距离，至吸上线处才流向回流线，则该段回流线上的电流会小于接触网上的电流，这种情况称为“半段效应”。此外，吸流变压器的原边线圈串接在接触网中，所以在每个吸流变压器安装处接触网必须安装电分段，这样就增加了接触网的维修工作量和事故率。当高速大功率机车通过，该电分段时产生很大电弧，极易烧损机车受电弓和接触线。且BT供电方式的牵引网阻抗较大，造成较大的电压和电能损失，故已很小采用。 三、AT供电方式 随着铁路电气化技术的发展，高速、大功率电力机车的投入运行，吸—回装置供电方式已不能适应需要。各国开始采用AT供电方式。所谓AT 供电方式就是在牵引供电系统中并联自耦变压器的供电方式。实践证明，这种供电方式是一种既能有效地减弱接触网对邻近通信线的感应影响，又能适应高速、大功率电力机车运行的一种比较先进的供电方式。
(完整版)牵引供电方式
接触网对机车的供电方式 （1）直接供电方式 牵引网结构最简，投资最小，但钢轨电位较高，对通信线的干扰感应最大, 主要适用于通信线路（主要是明线）较少或很易将受扰通信线迁改径路的场合。 基本型直接供电方式在法国、英国、原苏联都广泛应用。 牽引变电所 K （2）带回流线的直接供电方式 带回流线的直接供电方式简称 DN 供电方式：在钢轨上并联架空回流线（又 称为负馈线）。 增加回流线后，原来流经轨道、大地的回流，一部分改由架空回流线流回牵 引变电所，其方向与接触网中馈线电流方向相反，架空回流线与接触网距离较近， 因此相当于对邻近通信线路增加了屏蔽效果； 另外，钢轨电位大为降低，对通信 线的干扰得到较好抑制。还能降低牵引网阻抗，使供电臂延长 30%以上。 牵引变电所 Z\l （3） BT 供电方式 在牵引供电系统中加装吸流变压器-回流线装置的供电方式，称为吸流变压 器供电方式，简称BT （Booster Transforme ）供电方式。它是在牵引网中，每相 距1.5-4km ,设置一台变比为1： 1的吸流变压器，其一次线圈串接入接触网， 二次线圈串接在回流线中，（即吸流变压器-回流线方式，简称吸-回方式），或串 吸流变压器-轨道方 方 式）。
吸轨方式需要自吸流变压器处作绝缘轨缝，将轨道进行绝缘分段，依靠吸流变压器的作用，使绝大部分回归电流流经由轨道和吸流变压器二次线圈流回牵引变电所。与吸--回方式相比，吸轨方式造价要低得多，对接触网的运行维护也比较有利，对于地形比较困难，或穿越长大隧道的的电气化区段是有意义的。但是, 对邻近线路的防护效果要差一些。而且，在绝缘轨缝两侧的轨端之间可能出现数百伏的电压，对线路维修人员的安全是个威胁，为了解决这个矛盾，可在吸流变压器出做两个绝缘轨缝，以加长带有不同电位的两段钢轨之间的距离，此外，当列车通过绝缘轨缝的整段时间内，吸流变压器由于副边线路被短路而失去作用。 吸--回方式比吸--轨方式抑制通信干扰的效果好。我国采用的BT方式均为 吸-回方式，日本东海道新干线也如此，而英国、法国、瑞典两种方式都有应用，挪威只用BT-钢轨方式。 吸流变压器采用变比为1:1的特殊变压器，其特点是要求励磁电流小。吸流变压器的原边串接在接触网上，次边串接在回流线中。间隔约 1.5-4km设置 一台吸流变压器，在两个吸流变压器中间，把轨道和回流线连接起来，这个连接成为吸上线。它是机车电流返回回流线的通路。吸流变压器工作时，使接触网和回流线间集中的加强了互感耦合，设吸流变压器的原边电流为11，匝数为w1, 负边电流为12，匝数为w2，根据变压器的原理，11 w1= 12 w2，而w仁w2，所以，11= I2 ,11和I2的差别是11种含有吸流变压器的励磁电流，励磁电流流经轨道和大地，但数值很小。 吸--回方式能迫使由轨道回路和大地返回牵引变电所的机车牵引电流的绝大部分经由回流线路流回牵引变电所，而不经由轨道和大地。从而把本来距离很大的接触网一轨道大地回路，改变为距离相对很小的接触网一回流线线路。而且, 回流线中流回的电流与接触网内流过的牵引电流大小基本相等，方向相反，它们 形成的电磁场相互抵消，这样就达到了牵引供电回路比较对称的目的，显著的消弱了接触网和回流线周围空间的交变磁场，使牵引电流在邻近的通信线路中的电磁感应影响大大的减小。 吸回才式简单原理图 BT 方式牵引网结构复杂，造价较高，由于吸流变压器串入接触网，使得牵引网阻抗变大，供电臂长度将减小；因存在BT 分段（火花间隙），不利于高速、重载等大电流运行；但BT 方式的钢轨电位低，抑制通信干扰的效果很好。 （4）AT 供电方式
变电所无功补偿装置运行管理规定
变电所无功补偿装置运行管理规定 1总则： 1.1 电压质量是电能质量的重要指标。为贯彻“电力系统电压和无功电力管理条例”和“电力系统电压和无功电力技术导则”，加强电压质量和无功电力管理，必须紧紧抓住无功平衡和无功补偿这项基本工作。 1.2 电力系统的无功补偿与无功平衡，是保证电压质量的基本条件。有效的电压控制和合理的无功补偿，不仅能保证电压质量，而且提高了电力系统运行的稳定性和安全性，充分发挥了经济效益。 1.3 220kV及以下电压等级的变电所中，应根据需要配置无功补偿设备，其容量可按主变压器容量的0.10—0.30确定。在主变压器最大负荷时，其二次侧的功率因数不小于表1中所列数值，或者由电网供给的无功功率与有功功率比值不大于表1中所列数值。 表1 220kV及以下变电所二次侧功率因数规定值 注：1、由发电厂直接供电的变电所，其供电线路较短时，功率因数可取表1中较低值。其它变电所的功率因数应取较高值。 2、技术、经济比较合理时，功率因数可高于表中上限值。
1.4 电压允许偏差值 1）35kV 及以上用户供电电压正负偏差绝对值之和不超过额定电压的10%。 2）10kV 用户的电压允许偏差值，为系统额定电压的±7%。 1.5 各级调度或变电所运行人员应根据负荷变化规律、电压状况、并结合1.3和1.4所规定，及时调整、投切无功补偿装置。 1.6 无功补偿装置应采取就地平衡的原则，做到分层与分区平衡，并落实到计划、基建及技改工程中。 2、电容器组运行： 电容器组的投入服从调度命令，并在运行工作记录簿上做好记录。电容器组的正常运行和检查： 2.1、根据高压设备的巡视检查制度，高压设备巡视时应对运行中的电容器组巡视检查一次，交班时也应列入检查交接项目。 2.2、外壳各部是否渗漏油。 2.3、外壳是否鼓肚，膨胀量是否超过正常热胀冷缩的弹性许可度。 2.4、电容器外壳油漆是否脱落，变色。 2.5、套管是否清洁完整，有无裂纹，放电现象。 2.6、引线连接处，各处有无松动，脱落和断线，发热变色。电容器回路中任何连接处接触不良都可能引起高频振荡的电弧,使电容
110kV变电站无功补偿的设计
110kV变电站无功补偿的设计 发表时间：2017-10-19T17:44:37.000Z 来源：《电力设备》2017年第17期作者：张朝锋 [导读] 摘要：无功补偿包括并联补偿、串联补偿、电抗补偿等，本文结合实际应用，通过电力系统的无功功率平衡分析、谐振、合闸涌流的核算，对110kV变电站常用的并联补偿容量进行分析和论证。 （开平市翰联电力设计有限公司广东开平 529300） 摘要：无功补偿包括并联补偿、串联补偿、电抗补偿等，本文结合实际应用，通过电力系统的无功功率平衡分析、谐振、合闸涌流的核算，对110kV变电站常用的并联补偿容量进行分析和论证。 关键词：无功补偿；合闸涌流 概述 无功补偿包括并联补偿、串联补偿、电抗补偿等，本文主要对110kV变电站常用的并联补偿进行分析和论证。并联无功补偿一般指补充无功电源、满足无功负荷的需要，以达到无功电源和无功负荷在的电压条件下的平衡。[1] 大量终端变电站无功补偿的设计是变电站设计中的一个重要组成部分。通过合理的无功补偿配置，可以提高供电系及负载的功率因素，减少功率损耗，稳定受电端及电网电压，提高供电质量；在长距离输电线中合适的地点设置动态无功补偿还可以改善输电系统的稳定性，提高输电能力。[2]从运行经验方面、经济性等各方面考虑，终端变电站一般采用分散式框架油浸电容器组。 1 容量选择 110kV大沙变电站是广东江门市一个典型的终端变电站，终期安装3×50MVA主变压器；110kV出线4回、10kV出线30回。 基础数据如下： 汇入汇总表可得需补偿的无功容量如下： （由于10kV充电功率很小，本表计算中可忽略不计） 由上述计算表中，可在每台主变10kV母线侧装设3×6012kvar分散式电容器组，本期在负载率为100%时，需补偿的容量32.37Mvar，两台主变共投切2×3×6012kvar电容器组；在负载率为67%（n-1）时，需补偿的容量18.04Mvar，投切2×2×6012kvar电容器组；在负载率为33%（n-2）时，需补偿容量6.91Mvar，投切2×1×6012kvar电容器组，可满足需求。远期在负载率为100%时，需补偿的容量 48.66Mvar，两台主变共投切3×3×6012kvar电容器组；在负载率为67%（n-1）时，需补偿的容量27.16Mvar，投切3×2×6012kvar电容器组；在负载率为33%（n-2）时，需补偿容量10.47Mvar，投切2×1×6012kvar电容器组，可满足需求。 2 串联电抗器电抗率选择 根据GB-50227-2008《并联电容器装置设计规范》5.5.2.2条规定，当电容器装置接入电网处的背景谐波为5次以上时，其配套的电抗器宜采用4.5%-5%的电抗率，根据广东省电网谐波分析，本工程选用5%的电抗率，符合规程规定的要求。