浅谈改进型 CKY与 MSC的比较
BAIDU_CLB_singleFillSlot("10979"); 摘要：近年来，电力系统中出现了多种新型的无
功静止补偿装置，它们与传统的无功静止补偿装置存在一些共同点，同时它们也具有自身
的特性。从技术 经济 角度出发，对新型晶体管串联调压电容无功补偿装置（改进型
CKY）与传统机械开关投切电容器组（MSC）进行分析比较。 关键词：机械开关投切电容
器组（MSC） 晶体管串联调压电容无功补偿装置（改进型 CKY） 技术经济性能 比较
中国论文联盟 编辑。 0 引言 随着社会的进步和 科学
发展 ，用户和电力系统自身在提出稳定运行要求的同时，对电能的频率、电压和波形也
提出了越来越高的质量要求。从技术经济的角度考虑，电力系统通常在线路末端并列无功
静止补偿设备，以保证线路末端电压的质量。 各种无功静止补偿装置的作用都
是通过改变自身阻抗的大小，与系统的阻抗相匹配，达到调节进线无功、接入点电压和维
持功率因素的目的。同时，它还对电力系统的稳定状态和过滤过程发生作用，但其本身并
不具备生产、传输和分配电能的功能。现在电力系统中有两种比较典型的无功静止补偿装
置：一种是广泛使用的机械开关投切电容器组，简称 MSC；另一种是近年来新型的晶体管
串联调压电容无功补偿装置，简称改进型 CKY。 1 机械开关投切电容器组
（MSC）的工作原理 机械开关投切电容器组是通过控制机械开关的合分投切电容
器组 QC-电容器组的无功功率；QF-机械开关（每一组电容器用一个机械开关来
控制其投切）；U-10千伏母线或 35千伏母线的电压；XC-电容器组的电抗；
QC=U2/XC...............................公式 1 根据公式 1可知，
通过改变投入电力系统电容器组的数目，而改变电容器组的电抗 XC，使电容器组的无功功
率发生变化，达到调节无功功率的目的，使被控母线的电压控制在规定范围内。当负荷增
加时，系统电压降低，低于规定范围的下限值时，可以通过合上机械开关，增加电容器组
的投入量，使电容器组的电抗 XC减小，使电容器输出的无功功率 QC增加，使被控母线的
电压升高至规定范围内；反之，当负荷减少时，系统电压升高，高于规定范围的上限值
时，可以通过断开机械开关，减少电容器组的投入量，使电容器组的电抗 XC增加，使电
容器输出的无功功率 QC减少，使被控母线的电压降低至规定范围内。 2 晶体管
串联调压电容无功补偿装置（改进型 CKY）的工作原理 电容器安装在辅助变压器
的副边绕组，它与晶体管开关组合是串联关系 QF－高压开关；1－8：均为晶体
管开关，如图 3；U－辅助变压器原边绕组电压，也是 110千伏（或 220千伏）母线电压；
UC－电容器电压；E－辅助变压器副边绕组电势；W3－辅助变压器副边固定绕组；W2、W1
－辅助变压器副边调节绕组；K－辅助变压器副边绕组与原边绕组的匝数之比，小于 1；
UC＝U-E=U-KU=U(1-K)………………………………公式 2 QC=UC2/XC=U2*
(1-K)2/XC…………………………………公式 3 根据公式 3可知，通过改变 K来
改变电容器上的电压 UC，从而达到调节无功的 QC目的。K的改变是通过晶体管开关组合
来实现的，它可使辅助变压器副边调节绕组 W2、W1正接、反接或不接入电路，使辅助变
压器副边绕组的等效匝数改变，从而达到改变 K。当负荷增加时，系统电压降低，低于规
定范围的下限值时，可以减少辅助变压器副边绕组等效匝数，使 K变小，使电容器输出的
无功功率 QC增加，使被控母线的电压升高至规定范围内；反之，当负荷减少时，系统电
压升高，高于规定范围的上限值时，可以增加辅助变压器副边绕组等效匝数，使 K变大，
使电容器输出的无功功率 QC降低，使被控母线的电压降低至规定范围内。 转贴于中国论
文联盟
BAIDU_CLB_singleFillSlot("10979"); 3 改进型 CKY与 MSC的比较
机械开关投切电容器组（MSC）与晶体管串联调压电容无功补偿装置（改进型
CKY）都属于无功静止补偿装置，都只能发出无功，而不能吸收无功，它们在技术 经济
方面都有自身的特点。 中国论文联盟 编辑。 改进型 CKY与
MSC的技术性能比较 MSC的分级少，一组为一级，一般情况一个变电站下
只有 6－8组，所以它的单级容量大，不能满足调压精度要求，主变需要采用有载分接头
开关与它配合调压，才能满足调压要求；改进型 CKY辅助变压器副边调节绕组 W2、W1可
以正接、反接或不接入电路，它们与辅助变压器副边固定绕组 W3有多种组合方式，每一
种组合方式都对应一个级，所以改进型 CKY的分级多，它的单级容量小，能满足调压精度
要求，主变可取消有载分接头开关，采用无载分接头开关代替。 MSC切除
后，不能立即再投入，因为电容器没有放电，若立刻投入可能引起很大的冲击电流，所以
不具备调压快速性；MSC采用真空开关，一般是 1年检修一次，开断 1000次就需要检修，
即真空开关平均每天只能开断 3－5次，固不可频繁调节；改进 CKY的晶体管开关可以频
繁断合，并且它的换级时间很短，所以它可以快速频繁调节电压。 事故
后，MSC不具备调压快速性，它不能及时的投入足够的组数，所以它防止电压崩溃的能力
差；改进型 CKY具备调压快速性，它能在很短的时间内（1秒内），换级完成，发出足够
的无功，保证电压在额定电压的 倍及以上，可以可靠的防止电压崩溃。
改进型 CKY与 MSC的经济性能比较 MSC的构成简单，每一组只包括一套
低压真空开关和一套电容器组，但它对变电站主变的要求较高，要求主变选用有载分接头
开关，并且它只能安装在低压侧 10千伏或 35千伏母线上，所以要求主变第三绕组的容量
大。 改进型 CKY的构成较复杂，每一套包括一套 110千伏高压开关及电
流互感器、一台辅助变压器、一套晶体管开关组合和一套电容器组，但它对变电站主变的
要求相对较低，只要求选用无载分接头开关、第三绕组的容量小的主变。 无载
分接头的变压器比有载分接头的变压器节约投资 20％；主变第三绕组容量的减少，可以大
大降低投资，绕组的造价一般占该变压器造价的 50％。下面，对同一变电站的无功补偿装
置设计两种方案：方案一只含改进型 CKY，方案二只含 MSC。假设这变电站的主变容量为
300兆伏安，电容器容量为 200兆乏，改进型 CKY与 MSC的经济性能比较 4 结束
语 通过对机械开关投切电容器组（MSC）与晶体管串联调压电容无功补偿装置
（改进型 CKY）在技术经济性能方面比较，得出以下结论：近年来新型的改进型 CKY虽然
在价格方面略高于传统的 MSC，但改进型 CKY的技术性能远远高于 MSC。在电力系统无功
补偿装置 发展 中，改进型 CKY将是未来的一个发展方向。转贴于中国论文联盟 http:/
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