一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括補(bǔ)償電容（1）、電機(jī)（2）、配電變壓器（3）、高壓線路（4）、低壓線路（5）；補(bǔ)償電容（1）為三相，且每相電容器容量相等，串聯(lián)在低壓線路（5）上電機(jī)（2）的電源進(jìn)線側(cè)；當(dāng)高壓線路（4）上有調(diào)壓措施時(shí)，補(bǔ)償電容（1）串聯(lián)在高壓線路（4）上配電變壓器（3）的高壓側(cè)。從而可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)載的變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓補(bǔ)償，滿足負(fù)載大時(shí)升壓高，負(fù)載小時(shí)升壓低的調(diào)壓要求，改善線路參數(shù)、電機(jī)的起動(dòng)性能和運(yùn)行性能，消除電壓波動(dòng)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
【專利說明】—種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)和電機(jī)節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和擴(kuò)大，對(duì)于一些油田、煤礦的供電線路，往往就近接入市政或農(nóng)村變電所的6kV或1kV母線。由于油井、礦井距離降壓變電所較遠(yuǎn)，配電線路的延伸長(zhǎng)度和送電功率也相應(yīng)地不斷增加，配電變壓器數(shù)量多，供電半徑大，較多線路帶有多臺(tái)大容量的感應(yīng)電機(jī)或變化迅速的沖擊性負(fù)載，往往導(dǎo)致線路末端電壓過低、波動(dòng)較大，同時(shí)，配電網(wǎng)用戶大量精密電子設(shè)備的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性要求越來越高，使得配電網(wǎng)電壓質(zhì)量迫切需要得到優(yōu)化。對(duì)于配電網(wǎng)上的大量感應(yīng)電機(jī)來說，當(dāng)電壓降低時(shí)，轉(zhuǎn)矩顯著減小，設(shè)備起動(dòng)困難，如果所帶的機(jī)械負(fù)載不變，則轉(zhuǎn)差率增大，定子電流隨之增大，溫度上升，嚴(yán)重時(shí)會(huì)因電磁轉(zhuǎn)矩太小而停轉(zhuǎn)，燒毀電機(jī)。這樣，不但影響設(shè)備的安全運(yùn)行，而且直接影響油田、煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。因此，提升配電線路末端電壓、抑制電壓波動(dòng)十分必要。通?？刹扇〉拇胧┲饕?改變變壓器分接頭、更換大線徑導(dǎo)線、采用分散式并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置等。其中，改變變壓器分接頭的缺點(diǎn)是調(diào)節(jié)范圍較??；更換大線徑導(dǎo)線的缺點(diǎn)是成本較高；采用分散式并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置的缺點(diǎn)是需要的并聯(lián)無功補(bǔ)償裝置數(shù)量較多，而且會(huì)引起重載時(shí)電壓低、輕載時(shí)電壓高的問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型提供一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)。自動(dòng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)載的變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓補(bǔ)償、改善線路參數(shù)、電機(jī)的起動(dòng)性能和運(yùn)行性能、消除電壓波動(dòng)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:
[0005]系統(tǒng)包括補(bǔ)償電容(I)、電機(jī)(2)、配電變壓器(3)、高壓線路(4)、低壓線路(5);補(bǔ)償電容(I)為三相，且每相電容器容量相等，串聯(lián)在低壓線路(5 )上電機(jī)(2 )的電源進(jìn)線側(cè)；當(dāng)高壓線路(4)上有比較完善的調(diào)壓措施時(shí)，補(bǔ)償電容(I)串聯(lián)在高壓線路(4)上配電變壓器(3 )的高壓側(cè)。本系統(tǒng)是在電機(jī)(2 )的電源進(jìn)線側(cè)安裝三相串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)，如果線路本身運(yùn)行電壓正常，則適當(dāng)降低電源供電電壓，如果線路本身運(yùn)行電壓偏低，則維持電源供電電壓不變。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)提高電機(jī)性能的基本原理是，當(dāng)電機(jī)(2)輕載或空載運(yùn)行時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)提升電機(jī)(2)進(jìn)線電壓較小，起到降壓節(jié)能的作用；當(dāng)電機(jī)(2)起動(dòng)時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)提升電機(jī)(2)進(jìn)線電壓較大，提高了起動(dòng)轉(zhuǎn)矩，改善了起動(dòng)性能；當(dāng)電機(jī)(2)重載或過載運(yùn)行時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)自動(dòng)提升電機(jī)(2 )進(jìn)線電壓至額定電壓或略大于額定電壓，提高了運(yùn)行效率和運(yùn)行性能；當(dāng)電機(jī)(2 )所帶沖擊性或波動(dòng)性負(fù)載時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)電壓隨著負(fù)載波動(dòng)調(diào)節(jié)，從而緩沖了負(fù)載引起的電壓波動(dòng)；當(dāng)線路本身運(yùn)行電壓偏低時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(I)也能起到改善線路參數(shù)和電機(jī)(2)的起動(dòng)性能的作用。
[0006]當(dāng)6kV或10kV以上系統(tǒng)中有比較完善的調(diào)壓措施時(shí)，即能夠維持6kV或10kV母線電壓基本不變時(shí)，三相串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)應(yīng)就近接入電機(jī)(2)的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器(3 )高壓側(cè)的6kV或10kV配電高壓線路(4 )中，并且每相電容器容量相等，從而保證串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)在較大的電壓范圍內(nèi)能夠具有較高的提升電壓的能力。
[0007]串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)的容量可以根據(jù)電機(jī)(2)負(fù)載的實(shí)際運(yùn)行情況進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，防止由于電機(jī)(2 )負(fù)載異常大幅度地增加或減少而出現(xiàn)提升電壓不足或提升電壓過高的現(xiàn)象。
[0008]串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)需保持工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)，即電容容抗應(yīng)小于線路感抗，始終保持配電線路為感性，從而緩沖或消除由于沖擊性或波動(dòng)性負(fù)載引起的機(jī)端電壓波動(dòng)。
[0009]當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)自激現(xiàn)象時(shí)，需采用在串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)兩端并聯(lián)阻抗、在電機(jī)(2)機(jī)端串聯(lián)阻抗或待電機(jī)(2)空載起動(dòng)到正常轉(zhuǎn)速后再投入串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)等措施來抑制或消除自激現(xiàn)象。
[0010]三相串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)可以接入電機(jī)(2 )的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器(3 )低壓側(cè)的380V或660V配電低壓線路(5 )中，并且每相電容器容量相等。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn):
[0012]在電機(jī)的電源進(jìn)線側(cè)安裝三相串聯(lián)補(bǔ)償電容，如果線路本身運(yùn)行電壓正常，則適當(dāng)降低電源供電電壓，可以自動(dòng)實(shí)現(xiàn)根據(jù)負(fù)載的變化對(duì)電機(jī)進(jìn)行調(diào)壓補(bǔ)償，滿足負(fù)載大時(shí)升壓高，負(fù)載小時(shí)升壓低的調(diào)壓要求，改善線路參數(shù)和運(yùn)行性能，消除電壓波動(dòng)，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能。如果線路本身運(yùn)行電壓偏低，則維持電源供電電壓不變，改善了電機(jī)的起動(dòng)性倉泛。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1為配電網(wǎng)電動(dòng)機(jī)供電示意圖。
[0014]圖2為配電變壓器高壓側(cè)安裝串聯(lián)補(bǔ)償電容后的電動(dòng)機(jī)供電示意圖。
[0015]圖3為配電變壓器低壓側(cè)安裝串聯(lián)補(bǔ)償電容后的電動(dòng)機(jī)供電示意圖；
[0016]圖中:1_補(bǔ)償電容、2-電機(jī)、3-配電變壓器、4-高壓線路、5-低壓線路。

【具體實(shí)施方式】
[0017]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步說明:
[0018]圖1中，當(dāng)6kV或10kV以上系統(tǒng)中有比較完善的調(diào)壓措施時(shí)，即能夠維持6kV或10kV母線電壓基本不變時(shí)，將三相串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)就近接入電機(jī)(2)的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器(3 )高壓側(cè)的6kV或10kV配電高壓線路(4 )中，如圖2所示，并且每相電容器容量相等。
[0019]首先根據(jù)配電變壓器(3 )低壓側(cè)電機(jī)(2 )負(fù)載的額定運(yùn)行情況，進(jìn)行仿真計(jì)算，逐步調(diào)節(jié)投入的串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)的容量，繪出電機(jī)(2)機(jī)端電壓與電容值的關(guān)系曲線。
[0020]然后適當(dāng)降低電源供電電壓以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，在避免電機(jī)(2)發(fā)生自激并且使串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)保持工作在欠補(bǔ)償狀態(tài)的情況下，選取合適的電容值，使機(jī)端電壓維持在額定電壓380V或660V附近。
[0021 ] 在實(shí)際運(yùn)行情況下，當(dāng)配電變壓器(3)低壓側(cè)電機(jī)負(fù)載改變時(shí)，需通過人工調(diào)節(jié)以重新選取合適的電容值，以維持電機(jī)(2)機(jī)端電壓在額定電壓380V或660V附近。
[0022]當(dāng)出現(xiàn)電機(jī)自激現(xiàn)象時(shí)，需采用在串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)兩端并聯(lián)阻抗、在電機(jī)(2)機(jī)端串聯(lián)阻抗或待電機(jī)(2)空載起動(dòng)到正常轉(zhuǎn)速后再投入串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)等措施來抑制或消除自激現(xiàn)象。
[0023]為了進(jìn)一步降低成本、便于安裝維護(hù)和節(jié)能，圖3中，三相串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)也可以接入電機(jī)(2)的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器(3)低壓側(cè)的380V或660V配電低壓線路(5)中，同樣要求每相電容器容量相等。如果線路本身運(yùn)行電壓正常，則可以降低配電變壓器
(3)低壓側(cè)電壓，如從380V降到300V，當(dāng)電機(jī)(2)輕載或空載運(yùn)行時(shí)，串聯(lián)補(bǔ)償電容(1)提升電機(jī)(2)進(jìn)線電壓較小，起到降壓節(jié)能的作用；隨著電機(jī)(2)負(fù)載的增加，串聯(lián)補(bǔ)償電容
(1)兩端的電壓也隨之增加，與配電變壓器(3)低壓側(cè)的電壓疊加后，施加在電機(jī)(2)端的電壓也相應(yīng)的升高，從而滿足低負(fù)載低電壓、高負(fù)載高電壓的感應(yīng)電機(jī)調(diào)壓節(jié)能規(guī)律，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)節(jié)能效果。
[0024]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施實(shí)例，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補(bǔ)償系統(tǒng)，其特征在于:該系統(tǒng)包括補(bǔ)償電容(I)、電機(jī)(2)、配電變壓器(3)、高壓線路(4)、低壓線路(5);補(bǔ)償電容(I)為三相，且每相電容器容量相等，串聯(lián)在低壓線路(5)上電機(jī)(2)的電源進(jìn)線側(cè)；當(dāng)高壓線路(4)上有調(diào)壓措施時(shí)，補(bǔ)償電容(O串聯(lián)在高壓線路(4)上配電變壓器(3)的高壓側(cè)。
【文檔編號(hào)】H02J3/12GK204068265SQ201420398844
【公開日】2014年12月31日 申請(qǐng)日期:2014年7月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月19日
【發(fā)明者】周封, 王丙全, 劉健, 王晨光, 郝婷, 崔博聞, 肖強(qiáng), 李偉力, 胡海濤, 劉小可 申請(qǐng)人:哈爾濱理工大學(xué), 周封