CN105119299B - 一种中高压电网分布式串联补偿系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种中高压电网分布式串联补偿系统，包括安装在配电柜中的串联补偿电容器，与串联补偿电容器相并联，用于串联补偿电容器短接保护后，释放串联补偿电容器电能的放电保护系统，及与串联补偿电容器相连接，用于保护串联补偿电容器不被烧坏的智能保护控制系统。本发明结构简单、安全可靠，通过串联补偿电容器，以补偿线路的分布感抗，提高了系统的稳定性，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，从而提高了电能的综合利用率。通过双向可控硅和快速开关实现对串联补偿电容器的双重保护，防止串联补偿电容器因过压而损坏，确保串联补偿电容器正常安全运行。

Description

一种中高压电网分布式串联补偿系统

技术领域

本发明涉及电网补偿技术领域，具体涉及一种中高压电网分布式串联补偿系统。

背景技术

随着经济的发展，用电负荷的急剧增长，中高压长距离输电线路带来的电压质量问题逐渐暴露出来。对于人口密度较小的地区，供电半径较大，输电线路普遍较长。在早期负荷较轻的情况下，受端电压尚可满足使用需求；但随着社会进步和经济发展，重负载用户不断增加，负荷电流在线路上的压降明显加大，造成对负荷的供电电压质量严重超标，负荷高峰时有的线路末端电压只有额定电压的80%，导致附近的工业和居民用电设备不能正常运行，直接影响了该地区人民的生产和生活。

发明内容

本发明的目的在于提供一种中高压电网分布式串联补偿系统，该补偿系统安全、可靠，提高了电能的综合利用率。

为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：包括安装在配电柜中的串联补偿电容器，与串联补偿电容器相并联，用于在串联补偿电容器短接保护后，释放串联补偿电容器电能的放电保护系统，及与串联补偿电容器相连接，用于保护串联补偿电容器不被烧坏的智能保护控制系统。

进一步的，所述放电保护系统包括限流阻尼器和氧化锌非线性电阻，所述限流阻尼器串联在串联补偿电容器的进线端，所述氧化锌非线性电阻的一端与限流阻尼器的进线端相连，其另一端与串联补偿电容器的出线端相连。

所述限流阻尼器由电感L和电阻R相并联组成，该限流阻尼器能够限制串联补偿电容器短接保护后电能释放的冲击电流，起保护串联补偿电容器的作用。

进一步的，所述智能保护控制系统包括快速开关，所述快速开关通过安装在配电柜中的控制器控制其开断，所述快速开关并联在串联补偿电容器和限流阻尼器的两端。

进一步的，所述快速开关为真空断路器。

进一步的，所述智能保护控制系统还包括双向可控硅，所述双向可控硅的第一电极与限流阻尼器的进线端，其第二电极与串联补偿电容器的出线端相连，其控制端与控制器相连。

由上述技术方案可知，本发明结构简单、安全可靠，通过串联补偿电容器，以补偿线路的分布感抗，提高系统的稳定性，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，提高了电能的综合利用率。通过双向可控硅和快速开关实现对串联补偿电容器的双重保护，防止串联补偿电容器因过压而损坏；放电保护系统针对线路出现过流时，串联补偿电容器被短接后，释放串联补偿电容器内的电能，确保串联补偿电容器正常安全运行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明：

如图1所示，本实施例的中高压电网分布式串联补偿系统，包括安装在配电柜中的串联补偿电容器11，放电保护系统和智能保护控制系统。该放电保护系统包括限流阻尼器12和氧化锌非线性电阻13，限流阻尼器12串联在串联补偿电容器11的进线端，氧化锌非线性电阻13的一端与限流阻尼器12的进线端相连，其另一端与串联补偿电容器11的出线端相连。本实施例中，限流阻尼器12由电感L和电阻R相并联组成。

该限流阻尼器12，用于限制串联补偿电容器11短接保护后电能释放冲击电流，防止串联补偿电容器11由于过流而损坏。该氧化锌非线性电阻13，能够在串联补偿电容器11短接保护后，迅速吸收串联补偿电容器11释放的电能，确保把串联补偿电容器11的端电压控制在额定安全范围内，以限制串联补偿电容器11在系统短路冲击下的过电压问题。所以串联补偿电容器11两端电压能够限制在一个较低的水平，这样串联补偿电容器11的容量可以极大的缩减，其造价自然会大幅降低，同时设备的体积得到了有效的控制，可以实现在系统中进行多点补偿，能够完全有效的解决电力系统长距离重负荷输电的电压质量问题。

智能保护控制系统包括快速开关14，该快速开关14通过安装在配电柜中的控制器控制其开断，快速开关14并联在串联补偿电容器11和限流阻尼器12的两端。当线路中电流超过预定值时，控制器立即控制快速开关14合闸，从而有效的保护串联补偿电容器11，防止串联补偿电容器11因过压而损坏。本实施例中，快速开关14为真空断路器。

为了进步一提高串联补偿电容器11的安全性，本实施例中，智能保护控制系统还包括双向可控硅15，该双向可控硅15的第一电极与限流阻尼器12的进线端，其第二电极与串联补偿电容器11的出线端相连，其控制端与控制器相连。

工作原理如下：当串联补偿电容器11的端电压超过可双向控硅15时，该双向可控硅15导通，从而把串联补偿电容器11短接，防止串联补偿电容器11因过压而损坏；当串联补偿电容器11被保护后，智能放电系统立即对串联补偿电容器11放电，释放串联补偿电容器11内的电能；当串联补偿电容器11的端电压降到双向可控硅15返回电压时，双向可控硅15立即断开，此时快速开关14合闸，该串联补偿电容器11由快速开关14保护；当短路故障切除后，线路电流返回正常值时，控制器发出分闸命令，快速开关14断开，使串联补偿电容器11投入线路运行。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (3)

1.一种中高压电网分布式串联补偿系统，其特征在于：包括安装在配电柜中的串联补偿电容器（11），与串联补偿电容器（11）相并联，用于串联补偿电容器（11）短接保护后，释放其电能的放电保护系统，及与串联补偿电容器（11）相连接，用于保护串联补偿电容器（11）不被烧坏的智能保护控制系统；所述放电保护系统包括限流阻尼器（12）和氧化锌非线性电阻（13），所述限流阻尼器（12）串联在串联补偿电容器（11）的进线端，所述氧化锌非线性电阻（13）的一端与限流阻尼器（12）的进线端相连，其另一端与串联补偿电容器（11）的出线端相连；

所述智能保护控制系统包括快速开关（14）、双向可控硅（15），所述快速开关（14）通过安装在配电柜中的控制器控制其开断，所述快速开关（14）并联在串联补偿电容器（11）和限流阻尼器（12）的两端；

所述双向可控硅（15）的第一电极与限流阻尼器（12）的进线端相连，其第二电极与串联补偿电容器（11）的出线端相连，其控制端与控制器相连。

2.根据权利要求1所述的中高压电网分布式串联补偿系统，其特征在于：所述限流阻尼器（12）由电感L和电阻R相并联组成。

3.根据权利要求1所述的中高压电网分布式串联补偿系统，其特征在于：所述快速开关（14）为真空断路器。