專利名稱：變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種IPC分類H02J 3/00的變電站的電壓無功調(diào)節(jié)裝置，適用于電力部門和用電單位，調(diào)節(jié)供電系統(tǒng)的容性無功，改善供電質(zhì)量和節(jié)約電能。
背景技術(shù)：
就上述技術(shù)領(lǐng)域，目前國內(nèi)外廣泛采用的有固定電容器組自動分組投切、SVC靜補裝置及變頻調(diào)容技術(shù)。它們都在不同程度上解決了用電系統(tǒng)的容性無功的補償問題。但是，固定電容器組分組投切技術(shù)經(jīng)常出現(xiàn)欠補或過補問題，頻繁投切還會產(chǎn)生過電壓、涌流等影響電容器的安全使用；而SVC靜補裝置和變頻調(diào)容裝置雖然無功實時調(diào)節(jié)的效果較好，但設(shè)備價格昂貴，維護技術(shù)復(fù)雜。目前還出現(xiàn)了一些通過調(diào)節(jié)電容器兩端電壓來調(diào)節(jié)電容器無功輸出實現(xiàn)電網(wǎng)無功平衡的技術(shù)。專利號為03284380.1，名稱為電壓無功自動控制裝置的中國專利，公開了一種利用微機控制、電容器電壓調(diào)節(jié)器和固定電容器組實現(xiàn)調(diào)節(jié)電容器兩端電壓來調(diào)節(jié)電容器無功輸出的技術(shù)，該專利避免了電容器分組投切造成的無功欠補或過補和過電壓、涌流損壞電容器等問題，另外還有一些同類型的專利技術(shù)也已出現(xiàn)。但是，其中缺少適于變電站使用的，容易實施的，更適合各種電網(wǎng)情況的具體實施方案。因此，還需要公開一種適于變電站使用的，更具體的，更易于實現(xiàn)的，而且適用性較強的通過調(diào)節(jié)電壓來調(diào)節(jié)電容器無功輸出的技術(shù)。
實用新型內(nèi)容針對上述問題，本實用新型的目的是提供一種變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置。該裝置是在不改變電容容量的前提下，利用電容無功輸出與電壓成正比的關(guān)系實現(xiàn)無功輸出；同時，又利用了電阻過渡的方式防止了涌流和過電壓問題的產(chǎn)生。
本實用新型所采用的技術(shù)方案是一種變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括有載調(diào)壓變壓器、變壓器原級母線、變壓器次級母線、微機控制器、電壓檢測互感器A、電壓檢測互感器B、電流檢測互感器、操作箱A、操作箱B、電容器電壓調(diào)節(jié)器和電容器組，所述的有載調(diào)壓變壓器連接在所述變壓器原級母線和變壓器次級母線之間，所述的電壓檢測互感器A和電流檢測互感器分別連接在所述的變壓器原級母線上，所述的電壓檢測互感器B和電容器電壓調(diào)節(jié)器分別連接在所述變壓器次級母線上，所述的電壓檢測互感器A和電壓檢測互感器B及所述的電流檢測互感器的檢測信號輸出端分別和所述微機控制器的輸入端連接，所述微機控制器的信號輸出端分別和所述操作箱A和操作箱B連接，操作箱A連接控制有載調(diào)壓變壓器，操作箱B連接控制電容器電壓調(diào)節(jié)器，所述電容器電壓調(diào)節(jié)器電壓輸出端和所述三相電容器組連接，其特征在于，所述的電容器電壓調(diào)節(jié)器包括一個有載分接開關(guān)和三組分別緾繞在三個鐵芯上的主線圈及調(diào)壓線圈，所述主線圈和調(diào)壓線圈的極性相反，所述調(diào)壓線圈有8段線圈、9個抽頭、10個接點，所述8段線圈的每段線圈的圈數(shù)均為主線圈圈數(shù)的5％，所述有載分接開關(guān)有10個檔位接點，所述調(diào)壓線圈的10個接點和所述有載分接開關(guān)的10個檔位接點相連接，所述有載分接開關(guān)的機構(gòu)在所述操作箱B的控制下可以使每兩個相鄰檔位接點接通，所述有載分接開關(guān)的檔位接點之間有過渡電阻。
本實用新型是通過改變電容器組的端電壓來實現(xiàn)固定電容器的不固定容性無功的輸出，它隨著端電壓的調(diào)節(jié)而調(diào)節(jié)，保證了無功的就地平衡。由于不使用電容器分組投切，避免了電容器的分組投切造成的欠補或過補；本實用新型的有載分接開關(guān)的檔位接點之間有過渡電阻，吸收了過電壓；從而改善了供電的質(zhì)量和電容器的使用壽命及電網(wǎng)的安全；本實用新型的有載調(diào)壓變壓器是在微機控制器控制下實現(xiàn)實時調(diào)壓的，從而實現(xiàn)了無功實時就地平衡，更好地保證了供電的質(zhì)量；本實用新型的調(diào)壓線圈可以靈活地分組設(shè)置，設(shè)計靈活，制造容易；有載調(diào)壓開關(guān)市面上可以買到。因此，本實用新型的變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有易于實現(xiàn)，結(jié)構(gòu)簡單，能夠?qū)崿F(xiàn)變電站實時就地無功平衡，較好地保證變電站的供電質(zhì)量和設(shè)備及電網(wǎng)安全的優(yōu)點。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中電容器電壓調(diào)節(jié)器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
參見附圖，一種變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括有載調(diào)壓變壓器6、變壓器原級母線3.1、變壓器次級母線3.2、微機控制器1、電壓檢測互感器A2、電壓檢測互感器B9、電流檢測互感器5、操作箱A4、操作箱B7、電容器電壓調(diào)節(jié)器8和電容器組10，所述變壓器原級母線和變壓器次級母線均為三相，所述的有載調(diào)壓變壓器連接在所述變壓器原級母線和變壓器次級母線之間，所述的電壓檢測互感器A和電流檢測互感器分別連接在所述的變壓器原級母線上，所述的電壓檢測互感器B和電容器電壓調(diào)節(jié)器分別連接在變壓器次級母線上，所述的電壓檢測互感器A和B及所述的電流檢測互感器的檢測信號輸出端分別和所述微機控制器的輸入端連接，所述微機控制器的信號輸出端分別和所述操作箱A和操作箱B連接，操作箱A連接控制有載調(diào)壓變壓器，操作箱B連接控制電容器電壓調(diào)節(jié)器，電容器電壓調(diào)節(jié)器的電壓輸出端和三相電容器組連接，所述的電容器電壓調(diào)節(jié)器包括一個有載分接開關(guān)803和三組分別緾繞在三個鐵芯上的主線圈801及調(diào)壓線圈802，所述主線圈和調(diào)壓線圈的極性相反，所述調(diào)壓線圈有8段線圈、9個抽頭、10個接點g1、g2、g3、g4、g5、g6、g7、g8、g9、g10，所述8段線圈的每段線圈的圈數(shù)均為主線圈圈數(shù)的5％，所述有載分接開關(guān)有10個檔位接點f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10，所述調(diào)壓線圈的10個接點和所述有載分接開關(guān)的10個檔位接點相連接，所述有載分接開關(guān)的機構(gòu)804在所述操作箱B的控制下可以使每兩個相鄰檔位接點接通，所述有載分接開關(guān)的檔位接點之間有過渡電阻。
本實用新型的變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置根據(jù)公式Q＝2πFCU2的原理，即電容無功輸出與電壓成正比的關(guān)系，通過改變電容器的端電壓來改變電容無功的輸出。當本實用新型的變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置運行時，電壓檢測互感器A和電流檢測互感器將檢測到的母線上的電壓和電流信號傳送給微機控制器，微機控制器通過內(nèi)部設(shè)定的處理工作程序，按照設(shè)定的電壓和功率因數(shù)的要求進行分析和判斷，進而發(fā)出指令。當cosΦ低于要求時，發(fā)出升高電壓的指令給操作箱B，通過操作箱B完成有載分接開關(guān)的檔位接點的轉(zhuǎn)換動作，使電容器組的端電壓升高，提高電容器無功的輸出，從而提高cosΦ；當cosΦ高于要求時，微機控制器則發(fā)出降低電壓的指令，降低電容器組的端電壓，降低電容器組的無功輸出，從而降低cosΦ。在電容器電壓調(diào)節(jié)器內(nèi)部，有三個鐵芯，每個鐵芯上有二個極性相反的線圈，分別是主線圈AX、BY、CZ，和調(diào)壓線圈Aa、Bb、Cc。它們在個工作時間段的有效匝數(shù)可以通過有載分接開關(guān)檔位接點的變換而變化，當分接開關(guān)f9、f10短接時，電容器電壓調(diào)節(jié)器輸出電壓最高，為UA、UB、UC，當分接開關(guān)f1、f2短接時，電容器電壓調(diào)節(jié)器輸出電壓最低，為UA′＝UA-8×5％×UA、UB′＝UB-8×5％×UB、UC′＝UC-8×5％×UC；電壓為原電壓的60％；變換分接開關(guān)的檔位接點的短接情況，可以方便靈活地使電容器組的端電壓在U×60％-U×100％的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)，使系統(tǒng)功率因數(shù)保持在設(shè)置范圍內(nèi)。
當系統(tǒng)電壓升降使母線電壓不合格時，反映該狀態(tài)的電壓互感器B的信號輸入微機控制器，微機控制器經(jīng)分析運算發(fā)出指令給操作箱B，通過操作箱B來完成有載調(diào)壓變壓器的調(diào)壓動作，調(diào)整其輸出電壓，保證電壓合格。
權(quán)利要求1.一種變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括有載調(diào)壓變壓器(6)、變壓器原級母線(3.1)、變壓器次級母線(3.2)、微機控制器(1)、電壓檢測互感器A(2)、電壓檢測互感器B(9)、電流檢測互感器(5)、操作箱A(4)、操作箱B(7)、電容器電壓調(diào)節(jié)器(8)和電容器組(10)，所述的有載調(diào)壓變壓器連接在所述變壓器原級母線和變壓器次級母線之間，所述的電壓檢測互感器A和電流檢測互感器分別連接在所述的變壓器原級母線上，所述的電壓檢測互感器B和電容器電壓調(diào)節(jié)器分別連接在所述變壓器次級母線上，所述的電壓檢測互感器A和電壓檢測互感器B及所述的電流檢測互感器的檢測信號輸出端分別和所述微機控制器的輸入端連接，所述微機控制器的信號輸出端分別和所述操作箱A和操作箱B連接，操作箱A連接控制有載調(diào)壓變壓器，操作箱B連接控制電容器電壓調(diào)節(jié)器，所述電容器電壓調(diào)節(jié)器電壓輸出端和所述三相電容器組連接，其特征在于，所述的電容器電壓調(diào)節(jié)器包括一個有載分接開關(guān)(803)和三組分別緾繞在三個鐵芯上的主線圈(801)及調(diào)壓線圈(802)，所述主線圈和調(diào)壓線圈的極性相反，所述調(diào)壓線圈有8段線圈、9個抽頭、10個接點(g1、g2、g3、g4、g5、g6、g7、g8、g9、g10)，所述8段線圈的每段線圈的圈數(shù)均為主線圈圈數(shù)的5％，所述有載分接開關(guān)有10個檔位接點(f1、f2、f3、f4、f5、f6、f7、f8、f9、f10)，所述調(diào)壓線圈的10個接點和所述有載分接開關(guān)的10個檔位接點相連接，所述有載分接開關(guān)的機構(gòu)(804)在所述操作箱B的控制下可以使每兩個相鄰檔位接點接通，所述有載分接開關(guān)的檔位接點之間有過渡電阻。
專利摘要一種變電站電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，該裝置包括有載調(diào)壓變壓器、變壓器原級母線、變壓器次級母線、微機控制器、電壓檢測互感器、電流檢測互感器、操作箱、電容器電壓調(diào)節(jié)器和電容器組，其特征在于，所述的電容器電壓調(diào)節(jié)器包括一個有載分接開關(guān)和三組分別纏繞在三個鐵芯上的主線圈及調(diào)壓線圈，所述主線圈和調(diào)壓線圈的極性相反，所述調(diào)壓線圈的抽頭接點和所述有載分接開關(guān)的檔位接點相連接，所述電容器電壓調(diào)節(jié)器的電壓輸出端與三組電容器組相連接。本實用新型通過調(diào)節(jié)電容器組的端電壓來調(diào)節(jié)電容器的無功輸出，適用于變電站實時無功自動調(diào)節(jié)，達到提高供電質(zhì)量，節(jié)約能源的效果。
文檔編號H02J3/16GK2819584SQ200520108928
公開日2006年9月20日 申請日期2005年6月9日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月9日
發(fā)明者黃留欣, 翟學(xué)軍 申請人:北京思能達電力技術(shù)有限公司