一種新型的無功補(bǔ)償裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型提供一種新型的無功補(bǔ)償裝置，包括無功補(bǔ)償單元、偏置電容單元、電流互感器、電壓互感器和控制器，所述無功補(bǔ)償單元包括若干條并聯(lián)連接的無功補(bǔ)償支路，各無功補(bǔ)償支路分別包括熔斷器、開關(guān)和無功補(bǔ)償電容器組，每個(gè)無功補(bǔ)償電容器組由三角形連接的電容構(gòu)成，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)熔斷器和開關(guān)，連接到無功補(bǔ)償電容器組；所述偏置電容單元包括開關(guān)和偏置電容器組，所述偏置電容器組由星形連接的電容構(gòu)成，中性點(diǎn)接地，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)開關(guān)連接電容；所述電流互感器和所述電壓互感器一次側(cè)接在母線上，二次側(cè)連接至控制器；控制器連接至各無功補(bǔ)償支路中的開關(guān)和偏置電容單元中的開關(guān)。
【專利說明】
-種新型的無功補(bǔ)償裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償裝置設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，具體是一種新型的無功補(bǔ) 償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 為了提高供電的可靠性和連續(xù)性，我國(guó)早期的中低壓配電網(wǎng)多采用中性點(diǎn)不接地 方式，發(fā)生單相接地故障時(shí)，在電網(wǎng)電容電流不大的情況下，接地電弧能夠自焰，配電網(wǎng)可 帶故障繼續(xù)供電1~2小時(shí)。隨著我國(guó)配電網(wǎng)的不斷發(fā)展，特別是城市電網(wǎng)中電纜線路的比 例越來越高，對(duì)地電容不斷增多，導(dǎo)致線路在發(fā)生單相接地故障時(shí)，流過故障點(diǎn)的電容電流 大大增加。為了確保電網(wǎng)中出現(xiàn)的各種接地電弧能可靠焰滅，當(dāng)系統(tǒng)電容電流大于規(guī)程要 求的限值時(shí)，須安裝消弧線圈W補(bǔ)償接地電容電流。配電網(wǎng)的電容電流準(zhǔn)確測(cè)量是決定是 否安裝消弧線圈W及確定消弧線圈合理補(bǔ)償容量的前提。
[0003] 由于近些年來城市配電網(wǎng)發(fā)展較快，電容電流增速加快，需要更為頻繁地對(duì)配電 網(wǎng)電容電流進(jìn)行測(cè)量。實(shí)際配電網(wǎng)中常常采用直接測(cè)量法，不僅操作及接線復(fù)雜，而且有可 能導(dǎo)致非接地相絕緣薄弱處損傷從而造成兩相短路，威脅到配電系統(tǒng)的安全運(yùn)行，因此不 適合采用直接法進(jìn)行頻繁的測(cè)量工作。理論研究中較為熱口的是注入信號(hào)法，但該方法需 要用的專業(yè)的測(cè)量?jī)x器，而且測(cè)量精度受電網(wǎng)不平衡度影響較大，需要設(shè)計(jì)工頻陷波器來 濾除工頻信號(hào)的干擾。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 為了更安全便捷的測(cè)量電容電流，本實(shí)用新型提供了一種帶配電網(wǎng)電容電流測(cè)量 的無功補(bǔ)償裝置，在無功補(bǔ)償裝置上加一組可W分相投切的電容器組，電容器組星形連接， 中性點(diǎn)接地。
[0005] 本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是一種新型的無功補(bǔ)償裝置，包括 無功補(bǔ)償單元、偏置電容單元、電流互感器、電壓互感器和控制器，
[0006] 所述無功補(bǔ)償單元包括若干條并聯(lián)連接的無功補(bǔ)償支路，各無功補(bǔ)償支路分別包 括烙斷器、開關(guān)和無功補(bǔ)償電容器組，每個(gè)無功補(bǔ)償電容器組由=角形連接的電容Cai、Cbi 和Cci構(gòu)成，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)烙斷器和開關(guān)，連接到無功補(bǔ)償電容器 組；
[0007] 所述偏置電容單元包括開關(guān)和偏置電容器組，所述偏置電容器組由星形連接的電 容Ca、Cb和Cc構(gòu)成，中性點(diǎn)接地，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)開關(guān)連接電容Ca、Cb、 Ce;
[000引所述電流互感器和所述電壓互感器一次側(cè)接在母線上，二次側(cè)連接至控制器； [0009]控制器連接至各無功補(bǔ)償支路中的開關(guān)和偏置電容單元中的開關(guān)。
[0010] 而且，A相母線連接于電容Cm和Cci之間，B相母線連接于電容Cm和CBi之間，C相母線 連接于電容CBi和Cci之間。
[0011] 本實(shí)用新型的技術(shù)效果在于:將用于測(cè)量配電網(wǎng)電容電流的偏置電容集成到無功 補(bǔ)償裝置中，使得使用本實(shí)用新型的新型無功補(bǔ)償裝置在進(jìn)行系統(tǒng)所需的無功補(bǔ)償時(shí)，還 能支持用于在線測(cè)量配電網(wǎng)電容電流，測(cè)量工作過程原理簡(jiǎn)單，安全可靠，可操作性強(qiáng)，不 僅具有較高的測(cè)量精度，而且不影響無功補(bǔ)償裝置的正常工作和系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。
【附圖說明】
[0012] 圖1本實(shí)用新型實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013] 圖2本實(shí)用新型實(shí)施例的測(cè)量使用示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014] W下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明本實(shí)用新型技術(shù)方案。
[0015] 如圖1所示，一種帶配電網(wǎng)電容電流測(cè)量的新型的無功補(bǔ)償裝置，包括無功補(bǔ)償單 元、偏置電容單元、電流互感器TA、電壓互感器TV和控制器。所述無功補(bǔ)償單元有若干條并 聯(lián)連接的無功補(bǔ)償支路，各無功補(bǔ)償支路均由烙斷器、開關(guān)和無功補(bǔ)償電容器組構(gòu)成，第i 個(gè)無功補(bǔ)償電容器組由立角形連接的電容CAi、CBi、Cci(i = l，2,3-〇構(gòu)成，A相母線、B相母 線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)烙斷器和開關(guān)，連接到無功補(bǔ)償電容器組，其中A相母線連接于Cm和 Cu之間，B相母線連接于Cm和Cbi之間，討目母線連接于Cbi和Cci之間；所述偏置電容單元由開 關(guān)和偏置電容器組構(gòu)成，所述偏置電容器組由星形連接的電容Ca、Cb、Cc構(gòu)成，中性點(diǎn)接地，A 相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)開關(guān)連接電容Ca、Cb、Cc;所述電流互感器和所述電壓 互感器一次側(cè)接在母線上，二次側(cè)連接至控制器，用于測(cè)量=相線電流和母線相電壓;控制 器連接至所有上述開關(guān)，包括各無功補(bǔ)償支路中的開關(guān)和偏置電容單元中的開關(guān)，除正常 控制無功補(bǔ)償單元的投切外，還能根據(jù)測(cè)量要求控制偏置電容單元的分相投切。具體實(shí)施 時(shí)，本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)置控制實(shí)現(xiàn)方式。
[0016] 使用本實(shí)施例所提供的一種新型無功補(bǔ)償裝置，除正常工作進(jìn)行無功補(bǔ)償外，還 能夠用于進(jìn)行系統(tǒng)電容電流的測(cè)量。電容電流測(cè)量功能主要是利用偏置電容單元和電壓互 感器來實(shí)現(xiàn)。在原理上采用偏置電容法來測(cè)量配電網(wǎng)的電容電流，直接利用母線上的無功 補(bǔ)償電容器和電壓互感器來實(shí)現(xiàn)相關(guān)測(cè)量，避免了在母線上加偏置電容時(shí)帶來的安全隱 患，操作安全、便捷，且具有較高的精度。
[0017] 為便于實(shí)施參考起見，提供使用本實(shí)施例所提供無功補(bǔ)償裝置測(cè)量配電網(wǎng)電容電 流的工作過程，包括W下步驟：
[0018] 1)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行狀態(tài)，無功補(bǔ)償裝置正常并網(wǎng)工作時(shí)，記錄此時(shí)的A相電壓 Ua;無功補(bǔ)償裝置處于正常工作狀態(tài)時(shí)，偏置電容器Ca、Cb、Cc均未投入。
[0019] 2)通過控制器控制Ca處的開關(guān)閉合，將A相的偏置電容Ca接入A相母線，待電壓穩(wěn)定 后，記錄此時(shí)的A相電壓Ua' ；
[0020] 當(dāng)接入偏置電容時(shí)，系統(tǒng)中性點(diǎn)電壓會(huì)升高。具體實(shí)施時(shí)，偏置電容Ca(Cb和Ce)的 電容值本領(lǐng)域技術(shù)人員可自行根據(jù)實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)預(yù)設(shè)適當(dāng)大小，過大會(huì)使得中性點(diǎn)電壓明顯 升高，甚至超過相電壓的15%，電容值選取過小則會(huì)帶來較大的測(cè)量誤差，一般取Ca=Cb = Ce二1郵$父為合適。
[0021] 3)根據(jù)下述公式可W算出配電網(wǎng)對(duì)地電容Coa:
[0022]
[0023] 4)將步驟1)、2)、3)中所述的操作在B、C兩相重復(fù)一次，算出Cob和Coc，取平均值Co = (Coa+Cob+Coc)/3 ；
[0024] 為了減小電網(wǎng)不平衡度對(duì)測(cè)量結(jié)果的影響W及其它的測(cè)量誤差，在A、B、CS相進(jìn) 行相同的測(cè)量操作，對(duì)求得的線路對(duì)地電容取平均值，效果更佳。
[0025] 5)根據(jù)公式Ic= ? Co化，可W算出系統(tǒng)對(duì)地電容電流Ic。
[00%] 上式中《為電網(wǎng)工頻角頻率，磚為電網(wǎng)額定相電壓。
[0027] 上述步驟3)的原理如下：
[0028] 使用本實(shí)用新型裝置測(cè)量配電網(wǎng)電容電流的原理如圖2所示，其為偏置電容(Ca) 兩端的戴維寧等值電路。偏置電容接入前兩端的開路電壓為該相的母線電壓(Ua),等效內(nèi) 阻為電網(wǎng)的零序?qū)Φ仉娙軨o,在接入偏置電容后，偏置電容兩端的電壓變?yōu)閁a'，根據(jù)分壓原 理有：
[0029]
[0030]
[0031]
[0032] 從W上分析可W看出，使用本實(shí)用新型裝置測(cè)量配電網(wǎng)電容電流所采用的模型在 原理上是精確的，計(jì)算結(jié)果有較高的精度。
[0033] 本實(shí)用新型要求保護(hù)電路硬件設(shè)計(jì)，不設(shè)及軟件方面的改進(jìn)。
[0034] 需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的。因此本實(shí) 用新型包括并不限于【具體實(shí)施方式】中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新 型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種新型的無功補(bǔ)償裝置，其特征在于:包括無功補(bǔ)償單元、偏置電容單元、電流互 感器、電壓互感器和控制器， 所述無功補(bǔ)償單元包括若干條并聯(lián)連接的無功補(bǔ)償支路，各無功補(bǔ)償支路分別包括熔 斷器、開關(guān)和無功補(bǔ)償電容器組，每個(gè)無功補(bǔ)償電容器組由三角形連接的電容CAl、CBdPC Cl 構(gòu)成，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)熔斷器和開關(guān)，連接到無功補(bǔ)償電容器組； 所述偏置電容單元包括開關(guān)和偏置電容器組，所述偏置電容器組由星形連接的電容Ca、 Cb和Cc構(gòu)成，中性點(diǎn)接地，A相母線、B相母線、C相母線分別經(jīng)相應(yīng)開關(guān)連接電容CA、Cb、Cc; 所述電流互感器和所述電壓互感器一次側(cè)接在母線上，二次側(cè)連接至控制器； 控制器連接至各無功補(bǔ)償支路中的開關(guān)和偏置電容單元中的開關(guān)。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述新型的無功補(bǔ)償裝置，其特征在于:A相母線連接于電容Cm和CCl 之間，B相母線連接于電容Cm和CBi之間，C相母線連接于電容CBi和Cci之間。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK205583702SQ201620393546
【公開日】2016年9月14日
【申請(qǐng)日】2016年5月3日
【發(fā)明人】周超, 樂健, 萬鵬飛, 羅漢武
【申請(qǐng)人】武漢大學(xué)