集成式无功补偿装置是由集合式高压并联电容器、串联电抗器、隔离接地开关、放电线圈、氧化锌避雷器、成套柜体(含不锈钢端子箱)、保护器件、温控装置及一、二次部分接线等设备组合而成的装置。
集成式无功补偿装置的并联电容器通过容性无功电流，串联电抗器与电容器串联，可投切涌流和谐波放大。氧化锌避雷器主要用来限制电容器投切开关的过电压。隔离接地开关主要作用是将电容器装置与断路器断开。使其间有一明显可看见的断开点，同时在停电检修时将电容器装置接地。
2 集成式无功补偿装置的应用
新一代智能变电站示范工程一武汉未来城110 kV变电站位于武汉市东湖高新开发区，变电站主变压器容量为2x50 MVA．无功补偿采用集成式无功补偿装置，电容器容量按变压器容量的16％配置。容量为1组3 Mvar+5 Mvar电容器。集成式无功补偿装置的平面布置如图1所示。未来城110 kV变电站以110 kV典型设计1 10—C一5模块方案为模板对无功补偿装置的布置进行优化设计[9]．原设计采用常规无功补偿装置的平面布置图如图2所示。
图1 集成式无功补偿装置平面布置图
图2 常规无功补偿成套装置平面布置图
从图2可以看出，常规无功补偿装置的占地面积为49．6 m2，而选用的集成式无功补偿装置占地面积仅为25．324 m2，占地面积减少了近1／2，符合新一代智能变电站小型化、集成化的要求。
3集成式无功补偿装置的优势
根据新一代智能变电站建设与运行情况．与常规无功补偿装置相比．集成式无功补偿装置主要有以下优点：
1)造价降低，节约投资成本。集成式无功补偿装置生产、运输、安装等费用大幅下降，生产工时、运输安装费用比传统模式减少40％以上。
2)成套装置安装简易、扩容方便、维护简单、结构紧凑、占地面积小(占地为散装电容器成套产品的1／5、集合式电容器成套产品的113左右)。
3)方便成套布置设计规范标准化、产品智能模块化，接线形式较为简易，大大提高了设计工作效率，且便于维护操作和沟通。
4)采用串联电抗器与并联电容器一体化设备，无功补偿装置减少了80％的连接线、60％的节点，降低了故障概率，减少了运行维护量，延长了使用寿命。集成式无功补偿装置一次和二次布线均在厂内完成。在使用现场快速组装，维护简单。设备全绝缘直接落地安装，抗震性能好。现场定位后，接入电网即可运行。常规电容器装置与集成式电容器装置的主要性能比较见表1。
表1 常规补偿装置与集成式补偿装置的比较
从表1中可以看出：集成式补偿装置安装简易，故障概率低，运行维护量少，维护简单，使用寿命长；而且成套装置重量轻，本体带储油装置，无需设置储油坑，能有效节约土建投资成本。
4 集成式无功补偿装置的分类
集成式无功补偿装置的分类目前还没统一标准规定，根据结构上的不同，目前生产的集成式电容器主要有两种类型：I型集成电容器和Ⅱ型集成电容器。
I型集成电容器装置采用半封闭式结构：采用模块化设计，整套装置分为两个模块，隔离开关、干式铁心串联电抗器、放置于箱变内为1个模块。集合式电容器、避雷器、放电线圈、电流互感器、围栏放于箱变外为第2模块。装置结构紧凑，占地面积小。I型集成电容的断面示意如图3所示。
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图3 I型集成电容器的断面示例图
Ⅱ型集成电容的断面示意如图4所示．装置采用全密封紧凑型结构，绝缘油与空气完全隔离．不需要内部维修及更换绝缘油。更不需进行定期油试验，整体一体化结构，无外露走线，大大降低故障几率。占地仅为常规装置的1/3左右，节约了土地资源。Ⅱ型集成式无功补偿装置的占地面积比I型占地面积更小。所述的I型与Ⅱ型集成式电容器装置尺寸对比见表2。
图4 II型集成电容器的断面示例图
表2 I型和II型集成电容器成套装置对比表
从表2中可以看出：3 Mvar的Ⅱ型集成式电容器成套装置占地面积为I型集成式电容器成套装置的34％，5 Mvar的Ⅱ型集成式电容器成套装置占地面积为I型集成式电容器成套装置的35．9％。且Ⅱ型集成式电容器成套装置不需要装设围栏。如果新一代智能变电站设计中采用Ⅱ型集成式电容器成套装置，能更有效地节省占地面积，为变电站的优化设计提供必要的技术支持。将成为集成式无功补偿装置发展的一个趋势。
5 安科瑞AZC/AZCL智能集成式电容器介绍
5.1产品概述
AZC/AZCL系列智能电容器是应用于0.4kV、50Hz低压配电中用于节省能源、降低线损、提高功率因数和电能质量的新一代无功补偿设备。它由智能测控单元，晶闸管复合开关电路，线路保护单元，两台共补或一台分补低压电力电容器构成。可替代常规由熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。具有体积更小，功耗更低，维护方便，使用寿命长，可靠性高的特点，适应现代电网对无功补偿的更高要求。
AZC/AZCL系列智能电容器采用定式LCD液晶显示器，可显示三相母线电压、三相母线电流、三相功率因数、频率、电容器路数及投切状态、有功功率、无功功率、谐波电压畸变率、电容器温度等。通过内部晶闸管复合开关电路，自动寻找投入（切除）点，实现过零投切，具有过压保护、缺相保护、过谐保护、过温保护等保护功能。
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