一種基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及輸電線路電容補(bǔ)償配合研宄領(lǐng)域，特別涉及一種基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng) 的電容補(bǔ)償配合的方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 在電力系統(tǒng)中，由于輸電線路感性以及感性負(fù)載的接入，如電動(dòng)機(jī)、變壓器、日光 燈、電弧爐等大多屬于電感性負(fù)荷，使得系統(tǒng)的功率因數(shù)較低。較低的功率因數(shù)會(huì)降低系統(tǒng) 的供電效率，不利于供電環(huán)境的改善。因此往往需要對系統(tǒng)進(jìn)行無功補(bǔ)償，以提高線路有功 功率的傳輸，降低線路無功損耗。對于供電部門而言，通過無功補(bǔ)償提高功率因數(shù)是一項(xiàng)收 效快、且投資少的節(jié)能減損措施，它能幫助降低電能損耗，改善電能質(zhì)量，同時(shí)有利于用戶 用電設(shè)備的安全運(yùn)行。同時(shí)，國內(nèi)一些科研機(jī)構(gòu)由于研宄的需要，需要搭建大電流或大電壓 的試驗(yàn)系統(tǒng)，如搭建大電流升流試驗(yàn)系統(tǒng)，對負(fù)載進(jìn)行溫升試驗(yàn)。由于這些試驗(yàn)系統(tǒng)的負(fù)載 對象往往呈感性，為了降低電能消耗，同時(shí)保證系統(tǒng)設(shè)備安全運(yùn)行，也需要對系統(tǒng)進(jìn)行無功 補(bǔ)償。
[0003] 無功補(bǔ)償?shù)姆椒ㄓ卸喾N。對于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)，其包括依次連接的220V/380V電 源、穩(wěn)壓器、調(diào)壓器、升流器、電纜。其基本原理是通過升流器在電纜端產(chǎn)生低電壓、大電流。 系統(tǒng)的無功補(bǔ)償是通過在升流器輸入端并聯(lián)多個(gè)補(bǔ)償電容實(shí)現(xiàn)的，因而不能自動(dòng)補(bǔ)償。由 于各個(gè)補(bǔ)償電容的容量不同，電容值不同，在進(jìn)行補(bǔ)償時(shí)，需要用多個(gè)電容器進(jìn)行配合，配 合的原則是既要保證補(bǔ)償?shù)目傠娙葜禎M足計(jì)算要求，又要保證補(bǔ)償電流不會(huì)超過補(bǔ)償電容 器的額定電流。因此，有必要找到一種合適的補(bǔ)償電容配合方法，以符合補(bǔ)償原則

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的目的是解決如何進(jìn)行補(bǔ)償電容配合的問題，提供一種基于大電流試驗(yàn)系 統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，該方法可以在保證滿足額定電流條件的情況下，以最低的成本 選擇補(bǔ)償電容器。
[0005] 本發(fā)明的目的通過下述技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)：一種基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合 的方法，包括以下步驟：
[0006] (1)將升流器和電纜等效為一個(gè)負(fù)載阻抗，調(diào)壓器輸出端等效為電源輸入，測量負(fù) 載阻抗的負(fù)載阻抗角、負(fù)載電壓有效值和負(fù)載電流有效值；
[0007] (2)根據(jù)并聯(lián)電路的電流諧振的條件計(jì)算補(bǔ)償電容的大??；
[0008] (3)根據(jù)試驗(yàn)的升流要求，確定試驗(yàn)負(fù)載電流，計(jì)算通過補(bǔ)償電容的電流值I。；
[0009] (4)根據(jù)已有電容器的電容值等級Ci、總的補(bǔ)償電容電流I。以及總的補(bǔ)償電容值 C，計(jì)算分配到不同電容等級補(bǔ)償電容的電流值：
[0010]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，其特征在于，包括以下步驟： (1) 將升流器和電纜等效為一個(gè)負(fù)載阻抗，調(diào)壓器輸出端等效為電源輸入，測量負(fù)載阻 抗的負(fù)載阻抗角、負(fù)載電壓有效值和負(fù)載電流有效值； (2) 根據(jù)并聯(lián)電路的電流諧振的條件計(jì)算補(bǔ)償電容的大??； (3) 根據(jù)試驗(yàn)的升流要求，確定試驗(yàn)負(fù)載電流，計(jì)算通過補(bǔ)償電容的電流值I。； (4) 根據(jù)已有電容器的電容值等級Ci、總的補(bǔ)償電容電流I。以及總的補(bǔ)償電容值C，計(jì) 算分配到不同電容等級補(bǔ)償電容的電流值：
其中，i = 1，2, ···，!!，η為已有電容器的電容值等級數(shù)； 然后選擇分配電流未超過補(bǔ)償電容額定電流的電容器； (5) 在符合補(bǔ)償電容額定電流要求的電容器中，用下述公式在兩個(gè)同樣符合條件的電 容器中進(jìn)行選擇：
式中，Cp、15為電容器ρ的電容值和額定電流值；C ,、Iq為電容器q的電容值和額定電流 值，若滿足上述公式，則選擇電容器P ; (6) 最后根據(jù)總的補(bǔ)償電容值，確定最優(yōu)的補(bǔ)償配合。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，其特征在于， 所述步驟（1)，負(fù)載端的負(fù)載阻抗角、負(fù)載電壓有效值和負(fù)載電流有效值通過下面方式測量 得到：示波器與閉合線圈組合來測量，或者通過電能質(zhì)量分析儀測量。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，其特征在于， 所述步驟（2)，根據(jù)并聯(lián)電路的電流諧振的條件，補(bǔ)償電容用下式進(jìn)行計(jì)算：
式中，C表示補(bǔ)償電容，單位為uF，f表示電源頻率，實(shí)際中采用50Hz，U表示負(fù)載電壓 有效值，單位為V，I表示負(fù)載電流有效值，單位為Α，Θ表示負(fù)載阻抗角。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，其特征在于， 所述步驟（3)，通過補(bǔ)償電容的電流值的計(jì)算公式為： Ic= I bsin Θ ； 其中，I。表示通過補(bǔ)償電容器的電流，Ib表示負(fù)載電流，Θ表示負(fù)載阻抗角。
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于大電流試驗(yàn)系統(tǒng)的電容補(bǔ)償配合的方法，包括以下步驟：將升流器和電纜等效為一個(gè)負(fù)載阻抗，調(diào)壓器輸出端等效為電源輸入，測量負(fù)載阻抗角、負(fù)載電壓有效值和負(fù)載電流有效值；計(jì)算負(fù)載阻抗；計(jì)算補(bǔ)償電容的大?。淮_定試驗(yàn)負(fù)載電流，計(jì)算通過補(bǔ)償電容的電流值；根據(jù)已有電容器的電容值等級、總的補(bǔ)償電容電流以及總的補(bǔ)償電容值，確定分配到不同電容等級補(bǔ)償電容的電流值，然后選擇分配電流未超過補(bǔ)償電容額定電流的電容器；在符合額定電流要求的電容器中，在兩個(gè)符合條件的電容器中進(jìn)行選擇；確定最優(yōu)的補(bǔ)償配合。采用本發(fā)明，可以通過試驗(yàn)的方法得出系統(tǒng)發(fā)生并聯(lián)諧振時(shí)的補(bǔ)償電容，為試驗(yàn)人員選擇電容器的總電容值提供參考。
【IPC分類】G01R31-00
【公開號】CN104678219
【申請?zhí)枴緾N201510075637
【發(fā)明人】劉剛, 王振華
【申請人】華南理工大學(xué)
【公開日】2015年6月3日
【申請日】2015年2月10日