CN110718925A - 一种单母分段接线无功就地自动补偿装置及其工作方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种单母分段接线无功就地自动补偿装置及其工作方法，涉及电网电气控制技术领域。目前，每段母线上设置的无功功率补偿装置独立运行，分别补偿本段母线的无功功率。本发明包括第一补偿电路和第二补偿电路，每一补偿电路均设有两组电流互感器，两组电流互感器设于不同的位置进行电流的采样，当进线电源工作时，位于首端的电流互感器的两次侧有电流信号；当一进线电源断开时，位于其首端的电流互感器的两次侧无电流信号，当另一补偿电路为该补偿电路供电时，该补偿电路的末端作为其电源输入端，使位于补偿电路末端的电流互感器的两次侧依旧有电流信号输出。确保两套无功功率补偿装置不论在什么运行方式下都能正常补偿本段母线无功负荷。

Description

一种单母分段接线无功就地自动补偿装置及其工作方法

技术领域

本发明涉及电网电气控制技术领域，尤其涉及一种单母分段接线无功就地自动补偿装置及其工作方法。

背景技术

电气主接线采用单母线分段的变电所，无功就地自动补偿装置电流取样方法通常如图1所示，正常运行时两路进线开关(QF1、QF2)合闸，分段开关（QF3）处于断开状态，每段母线上设置的无功功率补偿装置独立运行，分别补偿本段母线的无功功率，取样电流分别来自于各自母线段进线开关处的电流互感器(CT1、CT2)。当一路进线失电时，该进线开关跳闸，分段开关合闸，此时该电源进线开关处的电流互感器没有电流流过，故接于该段母线的无功功率补偿装置停止工作，另一段的无功功率补偿装置虽能正常工作，但由于配置的容量一般只能满足于本段的负荷需求，无法满足两段母线的无功补偿需求。

发明内容

本发明要解决的技术问题和提出的技术任务是对现有技术方案进行完善与改进，提供一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，以达到在不同运行方式下的自动补偿装置目的。为此，本发明采取以下技术方案。

一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，包括第一补偿电路和第二补偿电路，所述的第一补偿电路上设有第一无功功率补偿装置及控制第一无功功率补偿装置工作的第一无功功率自动补偿控制器PFC1，所述的第二补偿电路上设有第二无功功率补偿装置及控制第二无功功率补偿装置工作的第二无功功率自动补偿控制器PFC2；所述的第一补偿电路和第二补偿电路之间通过母线分断开关QF3相连；所述的第一补偿电路设有与第一无功功率自动补偿控制器PFC1相连的第一电流互感器CT1和第三电流互感器CT3，所述的第二补偿电路设有与第二无功功率自动补偿控制器PFC1相连的第二电流互感器CT2和第四电流互感器CT4；所述的第一电流互感器CT1、第三电流互感器CT3分别设于第一补偿电路的首末两端；所述的第二电流互感器CT2、第四电流互感器CT4分别设于第二补偿电路的首末两端。在本技术方案中，每一补偿电路均设有两组电流互感器，两组电流互感器设于不同的位置进行电流的采样，当进线电源工作时，位于首端的电流互感器的两次侧有电流信号；当一进线电源断开时，位于其首端的电流互感器的两次侧无电流信号，当另一补偿电路为该补偿电路供电时，该补偿电路的末端作为其电源输入端，使得位于补偿电路末端的电流互感器的两次侧依旧有电流信号输出。克服因一回线路停电，导致其所带母线段无功补偿装置因无采样电流而无法投运的技术问题，确保两套无功功率补偿装置不论在什么运行方式下都能正常补偿本段母线无功负荷。

作为优选技术手段：所述的第一进线电路的进线端串接第一进线开关QF1，所述的第二进线电路的进线端串接第二进线开关QF2；所述的第一电流互感器CT1的一次侧与第一进线开关QF1的输出端相连；所述的第二电流互感器CT2的一次侧与第二进线开关QF2的输出端相连。

作为优选技术手段：所述的第二电流互感器CT2、第四电流互感器CT4分设于母线分断开关QF3两端。

作为优选技术手段：所述的第一电流互感器CT1的二次侧与第三电流互感器CT3的二次侧电流同名端、异名端并结作为第一无功功率自动补偿控制器PFC1的采样电流信号连接端；所述的第二电流互感器CT2的二次侧与第四电流互感器CT4的二次侧电流同名端、异名端并结作为第二无功功率自动补偿控制器PFC2的采样电流信号连接端。

本发明的另一个目的是提供一种单母分段接线无功就地自动补偿装置的工作方法，包括以下运行方式：

当两路电源同时工作，母线分段开关QF3处于断开位置时，第一电流互感器CT1感应出第一补偿电路的电流；第二电流互感器CT2感应出第二补偿电路的电流；因母线分段开关QF3处于断开位置，第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4安装位置线母线无流通过，故第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4二次侧无感应电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采样电流为第一电流互感器CT1的二次电流，第二无功功率自动补偿控制器PFC2采样电流为第二电流互感器CT2的二次电流；每段母线上设置的无功功率补偿装置独立运行，分别补偿本段母线的无功功率；

当第一补偿电路进线电源工作，第二补偿电路进线电源断开，母线分段开关投入运行时，第一电流互感器CT1感应出1#进线的电流；因2#进线断路器处于断开位置，第二电流互感器CT2安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4感应出母联柜的电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是第一电流互感器CT1的二次电流与第三电流互感器CT3的二次电流向量和，第二无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是第四电流互感器CT4的电流；第二无功功率自动补偿控制器PFC2继续控制第二无功功率补偿装置工作；

当第二补偿电路进线电源工作，第一补偿电路进线电源断开，母线分段开关投入运行时，因第一补偿电路进线断路器处于断开位置，第一电流互感器CT1安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4感应出母联柜的电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是第三电流互感器CT3的电流；第二无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是第二电流互感器CT2的二次电流与第四电流互感器CT4的二次电流向量和；第一无功功率自动补偿控制器PFC1继续控制第一无功功率补偿装置工作。

有益效果：本技术方案通过增加2组穿心式电流互感器改变不同运行方式下的取样电流，可以实现任何运行方式下无功功率自动补偿控制器也能准确测量每段母线所接负荷的实际功率因数，根据补偿要求投入各自母线段的无功补偿装置以提高功率因数，节省力率调整电费的支出。此方式投入小，接线简单。克服因一回线路停电，导致其所带母线段无功补偿装置因无采样电流而无法投运的技术问题，确保两套无功功率补偿装置不论在什么运行方式下都能正常补偿本段母线无功负荷。

附图说明

图1是常规变电所无功就地自动补偿装置电流取样方法。

图2是改进后的变电所无功就地自动补偿装置电流取样方法。

图3(a)、图3(b)是改进后的变电所无功就地自动补偿装置电流二次展开图。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的技术方案做进一步的详细说明。

如图2所示，一种单母分段接线无功就地自动补偿装置电流取样方法，其低压柜电气接线采用单母线分段的接线方式，同时在母联柜两侧分别设2组穿心式电流互感器，分别为第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4；分别将第一电流互感器CT1和第三电流互感器CT3的二次侧电流同名端、异名端并结作为第一无功功率自动补偿控制器PFC1的采样电流信号，分别将第二电流互感器CT2和第四电流互感器CT4的二次侧电流同名端、异名端并结作为无功功率自动补偿控制器PFC2的采样电流信号。

所述第一电流互感器CT1与第三电流互感器CT3一次电流(L1、L2)方向相反，第一无功功率自动补偿控制器PFC1信号电流取自第一电流互感器CT1和第三电流互感器CT3的二次侧(S1、S2)，将第一电流互感器CT1的同名端S1与第三电流互感器CT3的同名端S1并结，将第一电流互感器CT1的异名端S2与第三电流互感器CT3的异名端S2并结，作为信号采样电流引入第一无功功率自动补偿控制器PFC1，此采样电流实际为S1 与S2的向量和，反应本段母线实际负荷电流。

所述第二电流互感器CT2与第四电流互感器CT4一次电流(L1、L2)方向相反，无功功率自动补偿控制器PFC2信号电流取自电流互感器CT2和第四电流互感器CT4的二次侧(S1、S2)，将第二电流互感器CT2的同名端S1与第四电流互感器CT4的同名端S1并结，将第二电流互感器CT2的异名端S2与第四电流互感器CT4的异名端S2并结，作为信号采样电流引入第二无功功率自动补偿控制器PFC2，此采样电流实际为S1 与S2的向量和，反应本段母线实际负荷电流。

所述低压柜运行时具有两种运行方式：一种是两路电源同时工作，母线分段开关处于断开位置，另一种是只有一路电源工作，母线分段开关投入运行，此种情况又具有两种方式。

如附图3(a)、3(b)所示，在1#进线L1相设CT1、2#进线L1相设CT2，母联柜在1#进线线路侧L1相设CT3、2#进线断路器侧L1相设CT4。每个CT的L1和S1为同名端。

1、运行方式一的实施方式

运行方式一：当两路电源同时工作，母线分段开关处于断开位置时，CT1感应出1#进线的电流；CT2感应出2#进线的电流；因母线分段开关处于断开位置，CT3和CT4安装位置线母线无流通过，故二次侧无感应电流；无功功率自动补偿控制器PFC1采样电流为互感器CT1的二次电流，无功功率自动补偿控制器PFC2采样电流为互感器CT2的二次电流。

2、运行方式二的实施方式

运行方式二第一种方式：1#进线电源工作，2#进线电源断开，母线分段开关投入运行时，CT1感应出1#进线的电流；因2#进线断路器处于断开位置，CT2安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；CT3和CT4感应出母联柜的电流。无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是电流互感器CT1的二次电流与CT3的二次电流向量和，无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是电流互感器CT4的电流。由于CT3与CT1一次电流方向相反，将电流互感器CT1的同名端S1与电流互感器CT3的同名端S1并结，将电流互感器CT1的异名端S2与电流互感器CT3的异名端S2并结，作为信号电流引入无功功率自动补偿控制器PFC1，故PFC1采集的是CT1与CT3的二次电流向量和，即I段母线所接负荷的运行电流，而不是1#进线的电流。

运行方式二第二种方式：2#进线电源工作，1#进线电源断开，母线分段开关投入运行时，因1#进线断路器处于断开位置CT1安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；CT3和CT4感应出母联柜的电流。无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是电流互感器CT3的电流；无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是电流互感器CT2的二次电流与CT4的二次电流向量和。由于CT2与CT4一次电流方向相反，将电流互感器CT2的同名端S1与电流互感器CT4的同名端S1并结，将电流互感器CT2的异名端S2与电流互感器CT4的异名端S2并结，作为信号电流引入无功功率自动补偿控制器PFC2，故PFC2采集的是CT2与CT4的二次电流向量和，即Ⅱ段母线所接负荷的运行电流，而不是2#进线的电流。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本领域的普通技术人员应该了解，上述实施例不以任何形式限制本发明的保护范围，凡采用等同替换等方式所获得的技术方案，均落于本发明的保护范围内。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。以上图2、3（a）、3（b）所示的一种单母分段接线无功就地自动补偿装置及其工作方法是本发明的具体实施例，已经体现出本发明实质性特点和进步，可根据实际的使用需要，在本发明的启示下，对其进行形状、结构等方面的等同修改，均在本方案的保护范围之列。

Claims (5)

1.一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，包括第一补偿电路和第二补偿电路，所述的第一补偿电路上设有第一无功功率补偿装置及控制第一无功功率补偿装置工作的第一无功功率自动补偿控制器PFC1，所述的第二补偿电路上设有第二无功功率补偿装置及控制第二无功功率补偿装置工作的第二无功功率自动补偿控制器PFC2；所述的第一补偿电路和第二补偿电路之间通过母线分断开关QF3相连；其特征在于：所述的第一补偿电路设有与第一无功功率自动补偿控制器PFC1相连的第一电流互感器CT1和第三电流互感器CT3，所述的第二补偿电路设有与第二无功功率自动补偿控制器PFC1相连的第二电流互感器CT2和第四电流互感器CT4；所述的第一电流互感器CT1、第三电流互感器CT3分别设于第一补偿电路的首末两端；所述的第二电流互感器CT2、第四电流互感器CT4分别设于第二补偿电路的首末两端。

2.根据权利要求1所述的一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，其特征在于：所述的第一进线电路的进线端串接第一进线开关QF1，所述的第二进线电路的进线端串接第二进线开关QF2；所述的第一电流互感器CT1的一次侧与第一进线开关QF1的输出端相连；所述的第二电流互感器CT2的一次侧与第二进线开关QF2的输出端相连。

3.根据权利要求2所述的一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，其特征在于：所述的第二电流互感器CT2、第四电流互感器CT4分设于母线分断开关QF3两端。

4.根据权利要求1-3任一权利要求所述的一种单母分段接线无功就地自动补偿装置，其特征在于：所述的第一电流互感器CT1的二次侧与第三电流互感器CT3的二次侧电流同名端、异名端并结作为第一无功功率自动补偿控制器PFC1的采样电流信号连接端；所述的第二电流互感器CT2的二次侧与第四电流互感器CT4的二次侧电流同名端、异名端并结作为第二无功功率自动补偿控制器PFC2的采样电流信号连接端。

5.采用权利要求1所述的一种单母分段接线无功就地自动补偿装置的工作方法，其特征在于：

当两路电源同时工作，母线分段开关QF3处于断开位置时，第一电流互感器CT1感应出第一补偿电路的电流；第二电流互感器CT2感应出第二补偿电路的电流；因母线分段开关QF3处于断开位置，第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4安装位置线母线无流通过，故第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4二次侧无感应电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采样电流为第一电流互感器CT1的二次电流，第二无功功率自动补偿控制器PFC2采样电流为第二电流互感器CT2的二次电流；每段母线上设置的无功功率补偿装置独立运行，分别补偿本段母线的无功功率；

当第一补偿电路进线电源工作，第二补偿电路进线电源断开，母线分段开关投入运行时，第一电流互感器CT1感应出1#进线的电流；因2#进线断路器处于断开位置，第二电流互感器CT2安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4感应出母联柜的电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是第一电流互感器CT1的二次电流与第三电流互感器CT3的二次电流向量和，第二无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是第四电流互感器CT4的电流；第二无功功率自动补偿控制器PFC2继续控制第二无功功率补偿装置工作；

当第二补偿电路进线电源工作，第一补偿电路进线电源断开，母线分段开关投入运行时，因第一补偿电路进线断路器处于断开位置，第一电流互感器CT1安装位置线母线无电流通过，故二次侧无感应电流；第三电流互感器CT3和第四电流互感器CT4感应出母联柜的电流；第一无功功率自动补偿控制器PFC1采集的是第三电流互感器CT3的电流；第二无功功率自动补偿控制器PFC2采集的是第二电流互感器CT2的二次电流与第四电流互感器CT4的二次电流向量和；第一无功功率自动补偿控制器PFC1继续控制第一无功功率补偿装置工作。

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