專利名稱：大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種在小容量電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能進(jìn)行測(cè)試的系統(tǒng)，屬于電力系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，為了改善電能質(zhì)量與減低線損、節(jié)能節(jié)電，大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置在電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)獲得越來越多的應(yīng)用。目前大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置主要有基于晶閘管閥的靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC — static Var compensator)及基于電力晶體管的先進(jìn)靜止無功發(fā)生器(ASVG - Advanced Static Var Generator)也有人稱之為靜止調(diào)相機(jī)(STATCOM - Static Condenser)，它們共同的特點(diǎn)是能產(chǎn)生的無功功率容量大，一般在幾Mvar到幾十Mvar甚至到上百M(fèi)var。因此，制造與研究部門要在工廠或?qū)嶒?yàn)室對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其性能測(cè)試將對(duì)用戶電網(wǎng)帶來嚴(yán)重后果，如果工廠或?qū)嶒?yàn)室電網(wǎng)容量較小(例如幾百KVA)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其性能系統(tǒng)的測(cè)試將難以進(jìn)行。例如在中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T20995—2007輸配電系統(tǒng)的電力電子技術(shù)靜止無功補(bǔ)償裝置用晶閘管閥的試驗(yàn)》只規(guī)定對(duì)靜止無功補(bǔ)償裝置中的關(guān)鍵部件晶閘管閥進(jìn)行出廠試驗(yàn)，而整機(jī)試驗(yàn)只能采用現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)方法(見中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)《GB/T 20297—2006靜止無功補(bǔ)償裝置(SVC)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)》)。供電容量較小的制造廠或?qū)嶒?yàn)室由于在出廠時(shí)無法對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及對(duì)其性能進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)試，從而難以發(fā)現(xiàn)裝置可能存在的質(zhì)量問題，也難以使裝置在現(xiàn)場(chǎng)一次投運(yùn)成功。
發(fā)明內(nèi)容為解決以上技術(shù)上的不足，本實(shí)用新型提供了一種能夠針對(duì)現(xiàn)有供電容量較小的制造廠或?qū)嶒?yàn)室進(jìn)行大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其對(duì)性能進(jìn)行測(cè)試的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)。本實(shí)用新型提出的一種大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，包括待測(cè)性能的被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，還包括電能質(zhì)量分析儀、高壓開關(guān)柜以及通過高壓開關(guān)柜外接電網(wǎng)并與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置相并聯(lián)的有功負(fù)載和提供與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的無功功率性質(zhì)相反的可調(diào)容性或感性無功功率的無功負(fù)載； 所述高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有外接電網(wǎng)的電壓互感器PT和電流互感器CTl，所述被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置串有電流互感器CT2，所述電能質(zhì)量分析儀的電壓信號(hào)輸入端連接電壓互感器PT 二次側(cè)輸出端，所述電能質(zhì)量分析儀的電流信號(hào)輸入端通過切換開關(guān)K連接電流互感器CTl或者電流互感器CT2的二次側(cè)輸出端；
3[0022]為了便于實(shí)驗(yàn)操作，上述無功負(fù)載優(yōu)先采用另一臺(tái)和被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能相同的無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。在測(cè)試時(shí)，上述被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置與無功負(fù)載的無功功率數(shù)值相近且和有功負(fù)載的總功率小于外接電網(wǎng)的容量。上述高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有過電流保護(hù)裝置，用于控制電路中總電流不超過過電流保護(hù)裝置的整定值，保證在出現(xiàn)故障或發(fā)生誤操作時(shí)，高壓開關(guān)柜中的斷路器將迅速跳閘， 切斷被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及負(fù)載與電網(wǎng)的連接，避免過大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。本實(shí)用新型的有益效果是避免了制造與研究部門在工廠或?qū)嶒?yàn)室對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其性能測(cè)試將對(duì)用戶電網(wǎng)帶來的嚴(yán)后果，實(shí)現(xiàn)了在容量較小的電網(wǎng)(例如幾百KVA)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其性能系統(tǒng)的測(cè)試，從而比較容易發(fā)現(xiàn)裝置可能存在的質(zhì)量問題，保證了裝置在現(xiàn)場(chǎng)的一次投運(yùn)成功。
圖1為本實(shí)用新型的電路連接示意圖。圖中1高壓開關(guān)柜，2被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，3無功負(fù)載，4有功負(fù)載，5電能質(zhì)量分析儀，6過電流保護(hù)裝置。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)用新型的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，能夠在小容量電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置滿負(fù)荷試驗(yàn)及性能測(cè)試，該測(cè)試系統(tǒng)包括帶斷路器DLl、電壓互感器PT和電流互感器CTl的高壓開關(guān)柜1，外接入電網(wǎng)；待測(cè)性能的大容量被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2，它串聯(lián)斷路器DL2和電流互感器CT2 ；通過高壓開關(guān)柜1外接電網(wǎng)并與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2相并連接的小容量有功負(fù)載4和提供與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2產(chǎn)生的無功功率性質(zhì)相反的可調(diào)容性或感性無功功率的無功負(fù)載3。無功負(fù)載3可優(yōu)先采用與被測(cè)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2具有相同性能的另一大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。具體地說，高壓開關(guān)柜1輸入端與6/10KV小容量電網(wǎng)相連，高壓開關(guān)柜1其輸出端分別經(jīng)斷路器DL2、電流互感器CT2與待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸入端相連；經(jīng)斷路器DL3、電流互感器CT3與能產(chǎn)生可調(diào)容性或感性無功功率的無功負(fù)載3輸入端相連；經(jīng)斷路器DL4與固定的小容量的有功負(fù)載4輸入端相連。電能質(zhì)量分析儀5電壓信號(hào)由高壓開關(guān)柜1中的電壓互感器PT 二次側(cè)輸出端提供，其電流信號(hào)由切換開關(guān)K選擇可由電流互感器CTl或由電流互感器CT2 二次側(cè)輸出端提供，在閉合斷路器DLl、DL2、DL3和DL4后，當(dāng)電能質(zhì)量分析儀5電流信號(hào)由電流互感器 CTl提供時(shí)，電能質(zhì)量分析儀5將檢測(cè)通過被測(cè)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及負(fù)載的總電流，而當(dāng)電能質(zhì)量分析儀5電流信號(hào)由電流互感器CT2提供時(shí)，電能質(zhì)量分析儀5將只檢測(cè)通過被測(cè)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的電流，電流信號(hào)的切換只能在斷電時(shí)進(jìn)行。其工作原理為根據(jù)試驗(yàn)時(shí)采用的互補(bǔ)原則，使無功負(fù)載3產(chǎn)生無功的性質(zhì)與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2產(chǎn)生的無功性質(zhì)相反，且二者大小接近，被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2與無功負(fù)載3其無功功率數(shù)值改變時(shí)應(yīng)逐步調(diào)節(jié)，使被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2與無功負(fù)載3及有功負(fù)載4產(chǎn)生的總功率始終小于電網(wǎng)的容量。其控制被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2與負(fù)載的高壓開關(guān)柜1設(shè)置有可靠的過電流保護(hù)裝置6，過電流保護(hù)整定值應(yīng)根據(jù)電網(wǎng)的容量選取，以保證在出現(xiàn)故障或發(fā)生誤操作時(shí)，一旦通過被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2與負(fù)載的總電流超過過電流保護(hù)裝置6的整定值時(shí)，高壓開關(guān)柜1中的斷路器將迅速跳閘，切斷被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2及負(fù)載與電網(wǎng)的連接，避免過大電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊。電流互感器CT2和電流互感器CT3可以測(cè)量被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置支路和無功負(fù)載支路上的電流。以下是本實(shí)用新型提出的在小容量電網(wǎng)實(shí)現(xiàn)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試的測(cè)試系統(tǒng)實(shí)施步驟讓電能質(zhì)量分析儀5電流信號(hào)由電流互感器CT2提供，讓待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及無功負(fù)載3均置于接近零電流(零無功功率)輸出的給定指令狀態(tài)，先后合斷路器DL1、DL2、DL3，DL4，使系統(tǒng)投入運(yùn)行。通過手動(dòng)或自動(dòng)給定方式先讓無功負(fù)載3輸出感性無功功率，其大小可從接近零無功功率增至例如lOOKvar，隨后也通過手動(dòng)或自動(dòng)給定方式讓待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸出容性無功功率，其大小可從接近零無功功率增至例如-150Kvar，在該給定值可由電能質(zhì)量分析儀5讀得待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置對(duì)應(yīng)的視在功率S，有功功率P，無功功率Q及有功電流、無功電流、總電流、總諧波電流畸變率THDi等參數(shù)。按IOOKvar等級(jí)(視電網(wǎng)容量可增大或減小)逐步增大無功負(fù)載3輸出感性無功功率及待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸出容性無功功率，在每一給定值均可由電能質(zhì)量分析儀5讀得待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置對(duì)應(yīng)的視在功率S，有功功率P，無功功率Q及有功電流、無功電流、總電流、電流的諧波總畸變率THDi等參數(shù)，直至待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸出容性無功功率達(dá)到額定值。重復(fù)以上測(cè)試，但通過手動(dòng)或自動(dòng)給定方式先讓無功負(fù)載3輸出容性無功功率， 其大小可從接近零無功功率增至例如-lOOKvar，隨后也通過手動(dòng)或自動(dòng)給定方式讓待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸出感性無功功率，其大小可從接近零無功功率增至例如+150Kvar，在該給定值可由電能質(zhì)量分析儀5讀得待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置對(duì)應(yīng)的視在功率S，有功功率P，無功功率Q及有功電流、無功電流、總電流、電流的諧波總畸變率THDi等參數(shù)。以上測(cè)試可至待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置輸出感性無功功率達(dá)到額定值。在以上試驗(yàn)時(shí)因采用互補(bǔ)逐步調(diào)節(jié)原則，負(fù)載產(chǎn)生無功的性質(zhì)與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2產(chǎn)生的無功性質(zhì)相反，且二者大小接近，從而保證被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置2與負(fù)載產(chǎn)生的總無功功率始終小于電網(wǎng)的容量，實(shí)現(xiàn)了在小容量電網(wǎng)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能的滿功率測(cè)試。[0046]為了對(duì)待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置對(duì)電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)功率因數(shù)動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)的性能進(jìn)行測(cè)試，讓電能質(zhì)量分析儀5其電流信號(hào)由電流互感器CTl提供，這時(shí)電能質(zhì)量分析儀5將檢測(cè)到通過被測(cè)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置及負(fù)載的總電流的功率因數(shù)值。測(cè)試前先讓待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置目標(biāo)功率因數(shù)整定在某一值 (例如0. 95)，然后合斷路器DL4，使有功負(fù)載4先投入運(yùn)行，合斷路器DL3并讓無功負(fù)載3輸出某一感性的無功值(例如+150Kvar)，再合斷路器DL2讓待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置投運(yùn)后在控制器的控制下根據(jù)事先設(shè)定的目標(biāo)功率因值自動(dòng)輸出一定大小的容性無功。由電能質(zhì)量分析儀5的讀數(shù)可確定實(shí)際功率因數(shù)值與設(shè)定的目標(biāo)功率因值之間的誤差。改變無功負(fù)載3輸出無功值大小及性質(zhì)可獲得待測(cè)性能的大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償曲線。上述實(shí)施例所述是用以具體說明本專利，文中雖通過特定的術(shù)語進(jìn)行說明，但不能以此限定本專利的保護(hù)范圍，熟悉此技術(shù)領(lǐng)域的人士可在了解本專利的精神與原則后對(duì)其進(jìn)行變更或修改而達(dá)到等效目的，而此等效變更和修改，皆應(yīng)涵蓋于權(quán)利要求范圍所界定范疇內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，包括待測(cè)性能的被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于還包括電能質(zhì)量分析儀、高壓開關(guān)柜以及通過高壓開關(guān)柜外接電網(wǎng)并與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置相并聯(lián)的有功負(fù)載和提供與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的無功功率性質(zhì)相反的可調(diào)容性或感性無功功率的無功負(fù)載；所述高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有外接電網(wǎng)的電壓互感器PT和電流互感器CTl，所述被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置串有電流互感器CT2，所述電能質(zhì)量分析儀的電壓信號(hào)輸入端連接電壓互感器PT 二次側(cè)輸出端， 所述電能質(zhì)量分析儀的電流信號(hào)輸入端通過切換開關(guān)K連接電流互感器CTl或者電流互感器CT2的二次側(cè)輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于無功負(fù)載采用和被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能相同的裝置。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于在測(cè)試時(shí)，所述被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置與無功負(fù)載的無功功率數(shù)值相近且和有功負(fù)載的總功率小于外接電網(wǎng)的容量。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，其特征在于所述高壓開關(guān)柜內(nèi)設(shè)置有過電流保護(hù)裝置，用于控制電路中總電流不超過過電流保護(hù)裝置的整定值。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，一種大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置性能測(cè)試系統(tǒng)，包括待測(cè)性能的被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于還包括電能質(zhì)量分析儀、高壓開關(guān)柜以及通過高壓開關(guān)柜外接電網(wǎng)并與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置相并聯(lián)的有功負(fù)載和提供與被測(cè)無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置產(chǎn)生的無功功率性質(zhì)相反的可調(diào)容性或感性無功功率的無功負(fù)載；本實(shí)用新型的有益效果是實(shí)現(xiàn)了在工廠或?qū)嶒?yàn)室容量較小的電網(wǎng)對(duì)大容量無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置進(jìn)行滿負(fù)荷試驗(yàn)及其性能系統(tǒng)的測(cè)試，從而比較容易發(fā)現(xiàn)裝置可能存在的質(zhì)量問題，保證了裝置在現(xiàn)場(chǎng)的一次投運(yùn)成功。
文檔編號(hào)G01R31/00GK201945650SQ201020679570
公開日2011年8月24日 申請(qǐng)日期2010年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2010年12月25日
發(fā)明者何洪臣, 凌志斌, 葉芃生, 李瑞來, 胡順全 申請(qǐng)人:山東新風(fēng)光電子科技發(fā)展有限公司