專利名稱：真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電學(xué)技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，特別一種專門為改善線路及變電站功率因數(shù)、節(jié)能降損的自動(dòng)補(bǔ)償裝置。這種裝置適用于負(fù)荷較大且功率因數(shù)低的線路或者變電站，用于補(bǔ)償無功功率，減少線路損耗。
背景技術(shù)：
國內(nèi)目前的變電站無功補(bǔ)償設(shè)備通常采用手動(dòng)方式投切電容器，一般是一段母線投一組電容器，而且，電容器的容量都較大。當(dāng)電容器的補(bǔ)償容量大于變電站的無功缺額時(shí)，投入電容器就會(huì)出現(xiàn)過補(bǔ)，而不投又會(huì)欠補(bǔ)。出于安全考慮，大多數(shù)變電站將此類補(bǔ)償設(shè)備閑置起來，造成設(shè)備利用率不高，補(bǔ)償效果不好等問題。為了克服上述弊端，部分變電站雖采用了自動(dòng)裝置來投切電容器，但用于投切的開關(guān)通常是真空斷路器，其缺點(diǎn)是不適于頻繁操作。如果要進(jìn)行多路精細(xì)補(bǔ)償，其設(shè)備體積龐大，造價(jià)高。同樣，該裝置不能從根本上解決補(bǔ)償級(jí)數(shù)差大、精度低、投運(yùn)率低的問題，因此仍然達(dá)不到精細(xì)無功補(bǔ)償?shù)囊?。后來有些廠家對原有方式進(jìn)行了改造，加入了自動(dòng)控制環(huán)節(jié)，通過檢測系統(tǒng)電壓和無功的大小自動(dòng)投切電容器。但該方式只是解決了控制不靈便的問題，依然不能解決分組容量大，分組數(shù)目少，投切涌流大等問題，當(dāng)系統(tǒng)無功缺額較少時(shí)，電容器仍無法投入運(yùn)行。近年來，國內(nèi)變電站開始采用機(jī)械有載調(diào)壓器調(diào)節(jié)電容器端電壓進(jìn)行無功補(bǔ)償， 這種補(bǔ)償裝置能夠動(dòng)態(tài)補(bǔ)償無功，補(bǔ)償級(jí)數(shù)多，達(dá)到精細(xì)補(bǔ)償，無沖擊、合間涌流小，目前得到廣泛應(yīng)用。但是有載分接開關(guān)是在油中滅弧，容易使油碳化絕緣降低，不得不定期濾油或換油，更無法做到免維護(hù)。
發(fā)明內(nèi)容鑒于以上已有技術(shù)存在的缺陷或不足，本實(shí)用新型的目的在于，提供一種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，通過改變電容器兩端電壓進(jìn)而改變電容器輸出容量的方式補(bǔ)償線路無功功率，以減少無功損耗造成的電壓損失，達(dá)到節(jié)能降損的目的。為了實(shí)現(xiàn)上述任務(wù)，本實(shí)用新型采取如下的技術(shù)解決方案—種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括串聯(lián)連接在主變低壓側(cè)母線上的隔離開關(guān)、斷路器，其特征在于，還包括與斷路器連接的真空分接調(diào)壓器以及控制器，所述的真空分接調(diào)壓器由三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成，在真空分接調(diào)壓器上連接有串聯(lián)的固定電容器組、串聯(lián)電抗器和放電線圈。本實(shí)用新型的其它一些特點(diǎn)是所述的控制器用于對主變的高壓母線的電壓電流采樣，以及對低壓側(cè)的隔離開關(guān)的信息采樣；控制器連接有電源，并與后臺(tái)監(jiān)控連接?？刂破髦辽侔ㄓ袛?shù)字信號(hào)處理器、采樣信號(hào)輸入模塊、控制信號(hào)輸出模塊、IXD顯示電路和 RS232通訊接口。三相自耦變壓器包括有變壓器身、油箱、端子箱和套管。三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成一體。本實(shí)用新型的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，采用的原理是電容器組所補(bǔ)償?shù)臒o功功率大小正比于電容器端電壓的平方，真空分接調(diào)壓器輸出電壓可以改變，因此固定電容組所發(fā)出的無功功率也可以改變，改變的精細(xì)度取決于真空分接調(diào)壓器控制有載分接單元的檔位數(shù)，檔位數(shù)越多無功調(diào)節(jié)的精細(xì)度越高。真空分接調(diào)壓器設(shè)計(jì)時(shí)取輸出電壓在(1-0. 6)Un范圍內(nèi)變化，則真空分接調(diào)壓器+固定電容器組向電網(wǎng)發(fā)出的無功功率在(1-0. 36)Qcm之間變化，Qcm是固定電容器組在額定電壓下運(yùn)行所發(fā)出的無功功率即電容器組向電網(wǎng)發(fā)出的最大無功功率。若有需要，還可將真空分接調(diào)壓器的調(diào)壓范圍進(jìn)一步擴(kuò)大，使得無功功率的調(diào)節(jié)范圍進(jìn)一步增大。本實(shí)用新型的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，主要技術(shù)效果表現(xiàn)在以下方面(1)突破傳統(tǒng)的TBB或者分組投切的無功補(bǔ)償方式，采用調(diào)節(jié)電容器端電壓進(jìn)而改變輸出容量的方式進(jìn)行補(bǔ)償，補(bǔ)償過程中電容器不斷電，增加裝置的壽命。(2)控制器可以存儲(chǔ)三個(gè)月動(dòng)作記錄，整點(diǎn)記錄，最大電壓、電流，故障信息，可以檢測調(diào)壓器輸入端電壓及輸出端電壓。(3)真空分接調(diào)壓器采用真空滅弧，壽命長、不污染周圍介質(zhì)、適于頻繁操作。(4)該成套裝置中真空有載分接單元與自耦變壓器可以結(jié)合組成一體化結(jié)構(gòu)，體積小，重量輕，節(jié)省投資。真空分接調(diào)壓器替代傳統(tǒng)的油滅弧有載分接開關(guān)，采用真空滅弧， 壽命長、不污染周圍介質(zhì)、適于頻繁操作。(5)裝置在變電站使用時(shí)，不僅可以調(diào)節(jié)無功補(bǔ)償容量的大小，還可以根據(jù)電壓的情況調(diào)節(jié)主變分接頭的動(dòng)作，達(dá)到變電站更經(jīng)濟(jì)、合理地運(yùn)行。

圖1為本實(shí)用新型的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本實(shí)用新型的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置的原理框圖。圖3為控制器的流程圖。圖如和圖4b分別為控制器的采樣電路圖。圖5為真空分接調(diào)壓器T的結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
具體實(shí)施方式
參照圖1，依照本實(shí)用新型的技術(shù)方案，本實(shí)施例給出一種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括串聯(lián)連接在主變低壓側(cè)母線上的隔離開關(guān)QS(7)、斷路器QF(6)，還包括與斷路器QF(6)連接的真空分接調(diào)壓器Τ 以及控制器4，真空分接調(diào)壓器Τ 由三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成，在真空分接調(diào)壓器T( 上連接有串聯(lián)的固定電容器組C(I)、串聯(lián)電抗器L(2)和放電線圈TV(3)。真空分接調(diào)壓器T(5)的結(jié)構(gòu)示意圖參見圖5，真空分接調(diào)壓器Τ(5)由三相真空有載分接單元21和三相自耦變壓器(22-26)組成，其中三相自耦變壓器由變壓器身22、油箱 23、端子箱Μ、套管25、銘牌沈等組成，可靠性高，免維護(hù)。[0025]控制器4用于對主變的高壓母線的電壓電流采樣；對低壓側(cè)的斷路器開關(guān)信息的采樣，該控制器4連接有電源，并與后臺(tái)監(jiān)控連接?？刂破?將采集的開關(guān)信息等進(jìn)行分析判斷，進(jìn)而控制真空分接調(diào)壓器T中三相真空有載分接單元的動(dòng)作，改變固定電容器組C(I)和串聯(lián)電抗器LQ)兩端的電壓，從而改變成套裝置的無功輸出容量。三相真空有載分接單元21是可以在帶載的情況下轉(zhuǎn)換接點(diǎn)，采用真空滅弧，壽命長、不污染周圍介質(zhì)、適于頻繁操作，不用濾油或換油。在本實(shí)施例中，三相真空有載分接單元21與自耦變壓器組為一體。圖2為裝置的原理框圖?？刂破饔蓴?shù)字信號(hào)處理器DSP、采樣信號(hào)輸入模塊、控制信號(hào)輸出模塊、LCD顯示電路、RS232通訊接口等組成?？刂菩盘?hào)輸出模塊連接有繼電器， RS232通訊接口連接有無線通訊模塊。數(shù)字信號(hào)處理器DSP對由采樣信號(hào)輸入模塊送來的采樣信號(hào)進(jìn)行分析、計(jì)算、比較，并決定是否輸出控制信號(hào)給輸出模塊。RS232通訊接口既可以用來直接與外部設(shè)備通訊，也可以在與無線通訊模塊連接之后進(jìn)行無線通訊。圖3為控制器的流程圖。在本實(shí)施例中，控制器4軟件設(shè)計(jì)成為多任務(wù)結(jié)構(gòu)，即定時(shí)中斷調(diào)用顯示子程序，并讀取時(shí)間，存儲(chǔ)歷史數(shù)據(jù)。數(shù)字信號(hào)處理器DSP的串行通信中斷把接收到的信息存入緩存區(qū)，待接收完成后進(jìn)行顯示，并通過RS232通訊接口實(shí)現(xiàn)通信功能。軟件的工作流程為初始化后即進(jìn)行采樣、電量計(jì)算、判斷系統(tǒng)狀態(tài)、串行通信，然后進(jìn)行動(dòng)作的判別，包括啟動(dòng)延時(shí)、設(shè)定時(shí)間、補(bǔ)償電容器組的狀態(tài)、電壓的高低，并最終決定三相真空有載分接單元的動(dòng)作與否。圖如和圖4b分別為控制器的采樣電路，該電路的作用是采集系統(tǒng)電壓、電流、電容器電流等數(shù)據(jù)，對其進(jìn)行整理，送給數(shù)字信號(hào)處理器DSP進(jìn)行分析。本實(shí)用新型真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，安裝簡單、維護(hù)方便，適合戶外惡劣環(huán)境。使用較少的器件達(dá)到多種功能，其控制算法先進(jìn)，控制器電路新穎，保護(hù)功能完善， 集成化、智能化和自動(dòng)化程度高，而且具有方便的通信接口，能與其他設(shè)備進(jìn)行可靠通信。 尤其適用于無功缺額大、無功變化量大的線路和變電站。
權(quán)利要求1.一種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括串聯(lián)連接在主變低壓側(cè)母線上的隔離開關(guān)(7)、斷路器(6)，其特征在于，還包括與斷路器(6)連接的真空分接調(diào)壓器T (5) 以及控制器G)，所述的真空分接調(diào)壓器(5)由三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成，在真空分接調(diào)壓器(5)上連接有串聯(lián)的固定電容器組(1)、串聯(lián)電抗器(2)和放電線圈⑶。
2.如權(quán)利要求1所述的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于，所述的控制器(4)用于對主變的高壓母線電壓的電壓電流采樣，以及對隔離開關(guān)(7)的信息采樣， 該控制器(4)連接有電源，并與后臺(tái)監(jiān)控連接。
3.如權(quán)利要求1所述的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于，所述控制器(4)至少包括有數(shù)字信號(hào)處理器、采樣信號(hào)輸入模塊、控制信號(hào)輸出模塊、IXD顯示電路和RS232通訊接口。
4.如權(quán)利要求1所述的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于，所述三相自耦變壓器包括有變壓器身(22)、油箱(23)、端子箱04)和套管05)。
5.如權(quán)利要求1所述的真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于，所述三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成一體。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種真空分接調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括串聯(lián)連接在主變低壓側(cè)母線上的隔離開關(guān)、斷路器，其特征在于，還包括與斷路器連接的真空分接調(diào)壓器以及控制器，所述的真空分接調(diào)壓器由三相自耦變壓器和三相真空有載分接單元組成，在真空分接調(diào)壓器上連接有串聯(lián)的固定電容器組、串聯(lián)電抗器和放電線圈。真空有載分接單元與自耦變壓器可以結(jié)合組成一體化結(jié)構(gòu)。裝置通過改變電容器兩端電壓進(jìn)而改變電容器輸出容量的方式補(bǔ)償線路無功、減少無功損耗造成的電壓損失，達(dá)到節(jié)能降損的目的。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202210682SQ20112032631
公開日2012年5月2日 申請日期2011年9月1日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月1日
發(fā)明者吳欣, 周蕊, 徐曙光, 文釗輝, 金黎, 魏圣剛 申請人:西安森寶電氣工程有限公司