CN101521382A - 调容式串联可调电抗器 - Google Patents

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杨云龙
朱阳
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Jinzhou Tuoxin Power & Electronics Co
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Abstract

一种调容式串联可调电抗器，解决了在无功补偿领域采用分组投切电容器中每一组电容器分组都要串联一个电抗器，造成成本高以及现场经常发生投则过补、不投则欠补的问题。它是由电抗器本体、二次调节电容和微机控制器组成，其特殊之处是：二次调节电容接在电抗器本体二次侧且由多个并联的电容器构成，每个电容器与对应的控制开关串联，所述的控制开关与微机控制器输出端连接，微机控制器根据输入信号可控制相应的控制开关的分合。在无功补偿中电容器分组并联后串入该调容式串联可调电抗器，根据并联电容器分组容量调节二次电抗容量，达到无功补偿时抑制涌流和谐波，大大降低了电容器投切分组的造价，可广泛应用在变电站无功补偿装置中。

Description

调容式串联可调电抗器
技术领域
本发明属于用于电力系统无功补偿技术领域中的电力设备，特别涉及一种应用于电容器分组投切的调容式串联可调电抗器。
背景技术
目前，在电力系统无功补偿领域采用分组投切电容器中，每一组电容器分组都要串联一个抑制分合闸涌流和谐波的电抗器，由于电抗器造价很高，使电容器分组成本居高不下；同时由于每个分组都要占用一个配电间隔，而且受变电站间隔的限制其装置数量不是很多但容量很大，现场经常发生投则过补、不投则欠补的问题，使已经安装的补偿装置不能充分发挥作用而影响电力系统的经济运行。
发明内容
本发明的目的是要解决由于每组无功补偿装置都要串联一个电抗器，使分组造价过高，同时占用一个配电间隔，而且变电站间隔的限制其装置数量不是很多但容量很大，现场经常发生投则过补、不投则欠补的问题，提供一种调容式串联可调电抗器。
该调容式串联可调电抗器是由电抗器本体、二次调节电容和微机控制器组成，其特殊之处是：二次调节电容接在电抗器本体二次侧且由多个并联的电容器构成，每个电容器与对应的控制开关串联，所述的控制开关与微机控制器输出端连接，微机控制器根据输入信号可控制相应的控制开关的分合。
上述的调容式串联可调电抗器，所述的控制开关采用真空接触器，且一个真空接触器触点与对应的电容器串联，所述的真空接触器分合闸线圈与微机控制器输出端连接。
本发明通过接入一定数量的电容器以实现抵消电抗器一次线圈电感电流的装置，具体做法是由于感性电流和容性电流的相位相差180°，两者可以进行算术运算，因此，可通过对电容电流的开、合将线圈二次侧的电容电流折算到一次侧去抵消电感电流，从而改变电抗器的感性容量。在无功补偿中，电容器分组通过并联后，串入该调容式串联可调电抗器，根据并联电容器分组容量调节电抗器容量，达到无功补偿时抑制涌流和谐波。
本发明的优点是：
1、由于电容器不同容量的投切分组通过调节串联的电抗器容量实现抑制涌流和谐波，由于仅仅使用了一个电抗器，大大降低了电容器投切分组的造价，可广泛应用在变电站10Kv无功补偿装置中。
2、由于不同电容器分组串联在同一个电抗器上，可节省无功补偿装置占用的配电间隔，提高变电站无功补偿的精度，有利于电力系统的经济运行。
3、通过调节二次侧并联的电容器容量而调节电抗器的容量，由于二次侧电压很低，可选用低压电容器即可，使整个可调电抗器造价很低。
附图说明
图1是本发明(以A相为例)的结构示意图；
图2是本发明中微机控制器的电路方框图；
图3是采用该调容式串联可调电抗器的无功补偿系统接线原理图。
具体实施方式
如图1、图2所示，该调容式串联可调电抗器是由电抗器本体1、二次调节电容2、微机控制器3组成，微机控制器3是由输入电路301、单片机302和分合闸驱动电路303组成；电抗器本体1分为主绕组L1和二次绕组L2，二次绕组L2连接二次调节电容2；二次调节电容2是由并联的电容器LC1～LC3、分别与电容器LC1～LC3串联的控制开关LK1～LK3组成并组装在一个电容柜内，本实施例以三个电容器为例，实际不受本实施例限制；本实施例中的控制开关LK1～LK3以采用真空接触器为例，还可采用空气开关或可控硅。每个真空接触器触点分别与电容器LC1～LC3串联，每个真空接触器的分合闸线圈与微机控制器3的分合闸驱动电路303相连，微机控制器3有三个输入端J1～J3及公共端Z，微机控制器3根据输入信号，即通过单片机302判断三个输入端J1～J3与公共端Z是否短接状态来给分合闸驱动电路303信号，并通过分合闸驱动电路303输出信号控制相应的真空接触器分合闸线圈的工作状态(详见表1)，使对应的真空接触器触点分合，达到调节二次电容容量的目的。当二次调节电容器LC1～LC3全部断开时，主绕组L1感抗最小，电感电流最大，二次绕组L2有电容器接入后，根据阻抗折算原理，相当于主绕组L1两端并接了相同功率的电容，使主绕组电感电流减少。因而，通过调节二次电容的容量即可控制主绕组L1的感抗及电感电流的大小。
实际连接时，如图3所示，该调容式串联可调电抗器的主绕组L与无功补偿电容器组C1～C4串联，电容器组C1～C4通过真空开关K1～K4进行分组的投切，整组无功补偿电容器组都连接到一个间隔上。当需要进行无功补偿电容器容量调整时，首先需要断开调容式串联可调电抗器内部的所有电容器，再进行无功补偿电容器组的投切，保证投切的瞬间抑制投切涌流，然后根据无功补偿电容器组的容量，控制串联可调电抗器相应的电容投切，使串联可调电抗器达到抑制谐波的目地。
表1 微机控制器输入电路与驱动分合闸电路对应表
 
输入J1 输入J2 输入J3
与Z短路 驱动LK1合闸 驱动LK2合闸 驱动LK3合闸
与Z断路 驱动LK1分闸 驱动LK2分闸 驱动LK3分闸

Claims (2)

  1. 【权利要求1】一种调容式串联可调电抗器，由电抗器本体、二次调节电容和微机控制器组成，其特征是：二次调节电容接在电抗器本体二次侧且由多个并联的电容器构成，每个电容器与对应的控制开关串联，所述的控制开关与微机控制器输出端连接，微机控制器根据输入信号可控制相应的控制开关的分合。
  2. 【权利要求2】根据权利要求1所述的调容式串联可调电抗器，其特征是：所述的控制开关采用真空接触器，且真空接触器触点与对应的电容器串联，所述的真空接触器分合闸线圈与微机控制器输出端连接。
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Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Open date: 20090902