CN101814737B - 一种调压调容无功自动补偿方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种调压调容无功自动补偿方法，该方法是通过电压互感器和电流互感器对高压母线上的电压和电流进行采样，功率因数控制器对线路中的功率因数的采样后，控制干式有载开关对干式自藕变压器进行电容电压调节，并联补偿电容只与干式自藕变压器中九个分接抽头中的一个相连，以实现对线路的多级、精准无功补偿；当线路中功率因数低于设定值时，在低于三分之一的额定电容电压下高压真空开关与电网连接；当电网不需要补偿时，在低于三分之一的额定电容电压下高压真空开关与电网脱开。本发明有效地抑制了常规电容补偿投切时产生的投切涌流，提高了电网运行的安全系数，能够以多种容量逐级补偿到电网中，实现了对电网的多级、精准补偿。
Description
技术领域
本发明涉及一种应用于6～35kV高压并联电容器的无功自动补偿方法，属于高压并联电容器的无功自动补偿技术领域。
背景技术
现有的6～35kV高压并联电容器无功补偿，是由电压互感器、电流互感器、功率因数控制器、高压真空开关、并联补偿电容器及并联电容器用串联电抗器组成。通过功率因数控制器控制高压真空开关的通、断，从而实现高压并联补偿电容器在补偿线路中的投切，以实现电容电流对线路的无功补偿。此种补偿方式，存在以下缺点：
1.并联补偿电容器通过高压真空开关，在补偿线路中投切的过程中，往往会出现操作涌流，虽然补偿线路中串有电抗器，依然不能消除，从而影响输电线路的安全以及输送电的质量；
2.并联补偿电容器在投入时，只能以一种固定的容量补偿到线路中，造成补偿不够精细，出现欠补偿现象；
3.并联补偿电容器在投入时，由于只能以一种固定的容量补偿到线路中，如要实现精细补偿，避免欠补偿现象，就需多个小容量的电容器组成电容器组，因而需要更多的高压真空开关及更多的串联电抗器，故而造成成本的增加和能源的浪费；
4.此补偿电路还需要在每台电容器的补偿线路中串联一台电抗器。
发明内容
本发明针对现有6～35kV高压并联电容器的无功自动补偿技术存在的问题，提供一种无投切涌流、精细补偿效果好的调压调容无功自动补偿方法。
本发明的调压调容无功自动补偿方法，该方法所采用的部件包括电流互感器、电压互感器、干式自藕变压器、干式有载开关、功率因数控制器、并联补偿电容器和高压真空开关；将电流互感器和电压互感器均与功率因数控制器连接、干式自藕变压器与干式有载开关连接、干式有载开关连接与功率因数控制器连接、并联补偿电容器与干式有载开关连接；所述干式自藕变压器的线圈设有九个分接，各分接抽头点均在线圈的外表层，每个分接抽头电压按分接电压Uf的平方除以额定电压Un的平方所得的百分数分别等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％分布，各分接抽头电压中最小分接电压小于并联补偿电容器额定电压的三分之一；进行无功自动补偿的过程如下所述：
将干式自藕变压器通过高压真空开关与高压电网母线连接，电压互感器和电流互感器连接在高压电网母线中，通过电压互感器和电流互感器对高压母线上的电压和电流进行采样，并将采样信号送入功率因数控制器，功率因数控制器对线路中的功率因数的采样后，经有载开关的控制单元在带负荷的状态下控制干式有载开关对干式自藕变压器进行电容电压调节，通过干式有载开关内的控制单元控制并联补偿电容只与干式自藕变压器中九个分接抽头中的一个相连，使得并联补偿电容以多种容量逐级补偿到电网中，改变并联补偿电容器的补偿容量，以实现对线路的多级、精准无功补偿；当线路中功率因数低于0.95的设定值时，功率因数控制器控制高压真空开关在低于三分之一的并联补偿电容器额定电压下与电网连接，并逐级上调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99；当线路功率因数高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关，逐级下调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99，当调至最小级功率因数仍高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关将所述所有部件从线路中切除，而此时并联电容器两端的电压低于其三分之一额定电压。
干式有载开关采用现有技术，设有控制其内九个端子的控制单元，控制单元通过一公共滑动触头控制这九个端子与补偿电容连接。并联补偿电容器通过干式有载开关内的真空管与干式自藕变压器的一个分接抽头点连接。干式自藕变压器的九个分接抽头与有载开关内的九个端子对应连接，有载开关内的控制单元通过一公共滑动触头与并联补偿电容连接，在功率因数控制器控制下并联补偿电容只与干式自藕变压器九个分接抽头中的一个相连。
本发明不需在电容器的前、后串联电抗器，通过功率因数控制器对被补偿线路中功率因数的采样，经干式有载开关控制干式自藕变压器在末级低电压状态下，投到被补偿线路中或者从补偿线路中切除下来，从而有效地抑制了常规电容补偿投切时产生的投切涌流，提高了电网运行的安全系数。并经干式有载开关的控制单元自动调节干式自藕变压器加在补偿电容器两端的电压，通过干式自藕变压器的多级调压功能，使得原来固定单一容量的电容器能够以多种容量逐级补偿到电网中，实现了对电网的多级、精准补偿。
附图说明
图1是本发明的原理示意图。
图2是本发明中的干式自藕变压器结构示意图。
图中：1、电流互感器，2、电压互感器，3、干式有载开关，4、干式自藕变压器，5、并联补偿电容器，6、功率因数控制器，7、高压真空开关，8、线圈，9、分接抽头点，10、联接铜排。
具体实施方式
如图1所示，本发明的干式调压调容无功自动补偿方法所采用的部件包括电流互感器1、电压互感器2、干式自藕变压器4、干式有载开关3、功率因数控制器6、并联补偿电容器5和高压真空开关7。电流互感器1和电压互感器2均与功率因数控制器6连接，电流互感器1和电压互感器2连接在高压母线上。干式自藕变压器4、干式有载开关3和功率因数控制器6相串联，干式自藕变压器4通过高压真空开关7与高压母线连接。并联补偿电容器5与干式有载开关3连接。干式有载开关3采用现有技术，其内设有九个端子以及控制这九个端子与并联补偿电容器5连接的控制单元。干式有载开关3的控制单元通过一公共滑动触头控制这九个端子与并联补偿电容5连接。功率因数控制器6中设有控制高压真空开关7和干式有载开关3中控制单元的接点。
干式自藕变压器的结构如图2所示，其线圈8设有九个分接，各分接抽头点9均在线圈2的外表层，每个分接抽头电压按分接电压Uf的平方除以额定电压Un的平方所得的百分数分别等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％分布，每个分接抽头由F级玻璃丝包或漆包电磁线绕制后，在真空状态下由环氧树脂浇注而成，每个分接抽头均包裹在环氧树脂内。保证了补偿电容器以容量的等差方式补偿到线路中；而各分接抽头电压中最小分接电压小于额定电压的三分之一，保证了补偿电容器在该电压下投切电容器时不产生操作涌流。该干式自藕变压器通过联接铜排10采用Y型接法。
并联补偿电容器5通过干式有载开关3内的真空管与干式自藕变压器4的一个分接抽头点连接。干式自藕变压器4的九个分接抽头与干式有载开关3内的九个端子对应连接，干式有载开关3内的控制单元通过一公共滑动触头与并联补偿电容5连接，以实现补偿电容在功率因数控制器6控制下只与干式自藕变压器4中九个分接抽头中的一个相连。
根据上述部件，本发明的干式调压调容无功自动补偿方法的具体过程是：
在高压母线中连接电压互感器2和电流互感器1，通过电压互感器2和电流互感器1对高压母线上的电压和电流进行采样，并将采样信号送入功率因数控制器6，功率因数控制器6对线路中的功率因数的采样后，经有载开关的控制单元在带负荷的状态下控制干式有载开关3实现对干式自藕变压器4电容电压的调节，通过干式有载开关3内的控制单元控制并联补偿电容器5只与干式自藕变压器4中九个分接抽头中的一个相连，使得并联补偿电容5能够以多种容量逐级补偿到电网中，改变并联补偿电容器5的补偿容量，以实现对线路的多级、精准无功补偿。
当线路中功率因数低于设定值时，功率因数控制器6会控制高压真空开关7及干式自藕变压器4在低于三分之一的并联补偿电容额定电压下将各部件投运到电网中；当电网不需要补偿时，功率因数控制器6会控制高压真空开关7及干式自藕变压器4在低于三分之一的并联补偿电容额定电压下将各部件从电网中切除。
当线路中功率因数低于0.95的设定值时，功率因数控制器6控制高压真空开关7在低于三分之一的并联补偿电容器5额定电压下与电网连接，并逐级上调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99；当线路功率因数高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关，逐级下调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99，当调至最小级功率因数仍高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关将所述所有部件从线路中切除，而此时并联补偿电容器5两端的电压低于其三分之一额定电压。克服了以往电容器的要么以单一容量，造成欠补偿或是过补偿；要么为保证精准补偿，而需要繁多的小容量的电容器组及多台串联电抗器，造成成本的增加及能源的浪费。
Claims (1)
1.一种调压调容无功自动补偿方法，该方法所采用的部件包括电流互感器、电压互感器、干式自藕变压器、干式有载开关、功率因数控制器、并联补偿电容器和高压真空开关；将电流互感器和电压互感器均与功率因数控制器连接、干式自藕变压器与干式有载开关连接、干式有载开关与功率因数控制器连接、并联补偿电容器与干式有载开关连接；其特征是：所述干式自藕变压器的线圈设有九个分接，各分接抽头点均在线圈的外表层，每个分接抽头电压按分接电压Uf的平方除以额定电压Un的平方所得的百分数分别等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％分布，各分接抽头电压中最小分接电压小于并联补偿电容器额定电压的三分之一；进行无功自动补偿的过程如下所述：
将干式自藕变压器通过高压真空开关与高压电网母线连接，电压互感器和电流互感器连接在高压电网母线中，通过电压互感器和电流互感器对高压母线上的电压和电流进行采样，并将采样信号送入功率因数控制器，功率因数控制器对线路中的功率因数的采样后，经有载开关的控制单元在带负荷的状态下控制干式有载开关对干式自藕变压器进行电容电压调节，通过干式有载开关内的控制单元控制并联补偿电容只与干式自藕变压器中九个分接抽头中的一个相连，使得并联补偿电容以多种容量逐级补偿到电网中，改变并联补偿电容器的补偿容量，以实现对线路的多级、精准无功补偿；当线路中功率因数低于0.95的设定值时，功率因数控制器控制高压真空开关在低于三分之一的并联补偿电容器额定电压下与电网连接，并逐级上调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99；当线路功率因数高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关，逐级下调档位直至功率因数高于0.95且不大于0.99，当调至最小级功率因数仍高于0.99时，功率因数控制器控制高压真空开关将所述所有部件电流互感器、电压互感器、干式自藕变压器、干式有载开关、功率因数控制器、并联补偿电容器和高压真空开关从线路中切除，而此时并联电容器两端的电压低于其三分之一额定电压。
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