高压无功功率补偿及滤波装置

简 介

     高压THFC型无功功率补偿及滤波装置主要用于6kV、10KW及35kV供电系统有谐波源的场所。本装置主要由滤波电容器、滤波电抗器和电阻器适当组合，精密调谐后使滤波器对某一频率的高次谐波电流呈现低阻抗，从而起到就地吸收谐波电流改善电能质量的目的。滤波装置在运行中与谐波源并联，除滤波作用外，还兼有无功补偿的目的作用。

    高压THFC型滤波及无功补偿装置电抗器和电容器在特征次谐波频率下形成LC串联谐振，对该次谐波相当于一个低阻抗通道，使谐波电流大部分流入滤波回路。THFC型滤波及无功补偿装置滤波效果明显，能够将谐波全部或大部分吸收，维护良好的用电环境，保障电气设备安全运行，同时还能提高电网功率因数，收到良好的经济效益。

主要设备构成

     1、滤波电抗器 2、滤波专用电容器

滤波电抗器

    ● 干式空芯结构，玻璃纤维包封，环氧树脂固化 ● 铜质或铝质导体
    ● 电感值在±5%内可调，调谐准确简单 ● 品质因数精确 

滤波专用电容器 ：

● 电容器采用金属全膜介质 ● 内附熔丝和放电电阻，极板析边 ● 大爬距套管
● 无氯、环保型绝缘油 ● 损耗低 ● 电容器采用支架叠装，方便散热

装置结构 ：

●高压滤波成套装置主要由隔离开关(接地开关)、放电线圈、氧化锌避雷器、干式空芯滤波电抗器、高压滤波电容器、电流互感器、熔断器和母线等组成。根据用户及场地需要，可做各种结构的滤波成套装置。具有安装维护方便，占地而积小，布局合理等特点。
●滤波成套装置可分为户内安装和户外安装：按调谐次数可分为2次、3次、5次、7次等滤波支路。装置所包含的调谐次数及滤波支路数主要是根据用户谐波源状况而设计的。
●电抗器安装方式采用三相平装时，可采用“一”字排列或“品”字排列。空芯电抗器由于互感影响比较大，因而在安装时必须保证一定的防磁距离。
●电容器安装方式可分为立式安装、卧式安装等。可根据场地情况、负荷特性、系统情况及用户要求，并考虑接线方便有针对性的设计。
●结构采用上下排布方式，绝缘框架采用性能最好的不饱和聚脂材料压制而成，具有性能稳定，结构紧凑，重量轻，外型美观的特点

工作原理 ：
    无源滤波器主要由滤波电容器、滤波电抗器等适当组合成LC滤波装置。LC滤波装置主要有单调谐滤波器、双调谐滤波器、高通滤波器、C型滤波器等。各种滤波器电气接线如下图。

     实际应用中根据谐波电流的特征及大小以及无功需求情况设计成几组滤波器，每一组滤波器对应于某一次谐波，滤波器的分组需进行精密计算，既要满足滤除谐波的要求，也要满足无功补偿要求，同时还要防止在某一整数次频率下由于滤波器与系统阻抗发生并联谐振而产生的谐波电流放大。THFC原理接线图如下：

技术参数和性能：

● 装置的一次线为单星型或双星型，对于35kV及以下电力系统，电容器组的中性点不接地，其绝缘等级与电力系统的绝缘等级相同。
● 装置能在1.1Un或1.3In下长期运行。
● 装置的额定安装容量为所有电容器额定容量之和。
● 电容器的保护对6-10kV等级，一般采用开口三角电压保护或中性点不平衡电流保护。35kV以上等级采用差压保护。此外，每台电容器还可串接一只喷逐式熔断器做电容器的内部故障保护。
● 放电线圈的额定放电容量应能使电容脱开电源后，在5s时间内，将电容器组上的剩余电压自额定电压峰值降至50V以下。带有二次绕组的放心线圈还可用作开口三角零序电压保护和电压差动保护。
● 氧化锌避雷器用于吸收装置的过电压，电容器组保护用的氧化锌避雷器必须选用无间隙避雷器。装置采用三只避雷器接线，并联与电容器组相与地之间。
● 采用滤波装置专用微机保护。
在线参数设置，实时监测负荷V、I、P、Q、COSφ。
滤波支路设以下保护：
1.每台电容器均采用喷逐式熔断器保护。
2.开口三角电压保护，由放电线圈的第三副线圈接成开口三角形，反映三相电容器不平衡情况。
3.过电流速断保护。
4.带有短延时的电流速断保护。
5.低电压保护(防带电投入)。
6.过电压保护。
每一滤波支路进线处设过电压保护装置。
每一滤波支路中性点处设对地氧化锌避雷器。
每一滤波支路馈线处下桩头(负荷侧)设过电压保护装置。
如果需要还可以加装周波保护。
电气联锁
1.支路进线柜未投,馈线高压柜合不上;馈线柜合上后,支路进线柜不能操作。
2.低次滤波馈线柜未投,高次合不上。
3.低次滤波馈线柜事故跳闸后,高次随之连跳。

使用环境

    ● 装置用于户内外： ● 安装运行地区的海拔不超过1000m： ● 周围空气温度为-25℃～+45℃：
    ● 空气相对温度不大于85％(20℃时)： ● 安装场所应无剧烈的机械振动和颠簸： ● 地震烈度8度；
    ● 无有害气体及蒸汽，无导电性或爆炸性尘埃等。

主要技术指标

     滤波装置投运后，满足国标《电能质量公用电网谐波》GB14549—93及用户要求。
     滤波装置投运后,功率因数达到0.92左右。    
     滤波电容器满足ZBK 48004-90《高电压交流滤波电容器》
     滤波电抗器满足GB10229-88《电抗器》中调谐电抗器篇
     1995版《电气标准规范汇编》
     GB/T 16927.1~16927.2-97,GB311.6-83《高电压试验技术》
     运行环境温度：- 40 ~ 45℃
     海拔高度：≤2000m