CN112952851A - 一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，涉及工频电压控制技术领域。本发明中：支线变压器的低压侧并联连接有一可控硅电抗器组和一可控硅电容器组；低压支路上配置有可调节式的过电压分压电阻部分；过电压分压电阻部分中包括若干串联在低压支路上的分压电阻。每个短接支路上都设置有用于控制当前短接支路通断的短接开关器；低压支路上配置有位于过电压分压电阻部分低压侧位置的分支电压互感器。本发明通过对可控硅电容器组、可控硅电抗器组的投切驱动控制，进行无功功率的针对化吸收，使低压支路上的工频电压升高不致过多；并在满足低压支路供压前提下，对未被及时吸收的工频过电压进行线性化分压吸收控制。

Description

一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器
技术领域
本发明属于工频电压控制技术领域，特别是涉及一种用于无功功率调 节的电抗静止补偿器。
背景技术
在输电线路传输重负荷时，线路末端断路器由于某种原因突然跳闸甩 去负荷，将会造成线路上的工频电压升高。虽然这种工频电压的一般对低 压线路上不会造成过多影响，但由于低压线路上存在的负载负荷较多，而 且低压线路上的情况条件较为复杂，过高的电压、过多的无功功率会增加 线路的暂态动荡程度，长期以往，对线路上的电力设备存在较多冲击。
针对上述低压线路上存在过电压的现象，如何在起始端进行过电压的 无功功率吸收和过电压的电压调节，成为解决上述问题的重要途径。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，通 过对可控硅电容器组、可控硅电抗器组的投切驱动控制，进行无功功率的 针对化吸收，使低压支路上的工频电压升高不致过多；并在满足低压支路 供压前提下，对未被及时吸收的工频过电压进行线性化分压吸收控制。
为解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明为一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，包括母线，母线 上分支连接有支线变压器，支线变压器的低压侧输出有低压支路，母线上 配置有第一电压互感器，第一电压互感器上连接有调节控制器。
支线变压器的低压侧并联连接有一可控硅电抗器组和一可控硅电容器 组；支线变压器的低压侧配置有二次侧电流互感器；二次侧电流互感器与 调节控制器相连；调节控制器独立与可控硅电抗器组、可控硅电容器组驱 控连接；低压支路上配置有可调节式的过电压分压电阻部分；过电压分压 电阻部分中包括若干串联在低压支路上的分压电阻。
过电压分压电阻部分中包括有与低压支路相连的若干短接支路；短接 支路与分压电阻配合并联连接；每个短接支路上都设置有用于控制当前短 接支路通断的短接开关器；低压支路上配置有位于过电压分压电阻部分低 压侧位置的分支电压互感器；分支电压互感器与调节控制器相连。
作为本发明的一种优选技术方案，过电压分压电阻部分中的若干短接 开关器与调节控制器独立连接。
作为本发明的一种优选技术方案，过电压分压电阻部分中的若干分压 电阻的阻值相同；过电压分压电阻部分中配置有与分压电阻接入低压支路 的总阻值相配合的散热装置；调节控制器通过控制线路与散热装置驱动相 连。
作为本发明的一种优选技术方案，设分压电阻的单体阻值为Ro，接 入接入低压支路的分压电阻数目为N，设散热装置的散热功率为Ps；存 在散热功率Ps∝N·Ro。
作为本发明的一种优选技术方案，设支线变压器低压侧的低压支路最 大电压阈值参数为Umax；设分支电压互感器传感监测到的电压参数为 Ux；当Ux＞Umax时，存在待调节电压差△U＝Ux-Umax；根据待 调节电压差△U，调节控制器驱控当前需要接入低压支路的分压电阻数 目。
作为本发明的一种优选技术方案，设分压电阻的最大承载电压参数为 Ur；设需要串联接入低压支路的分压电阻数目为M；存在接入分压电阻 数目
Figure BDA0002877541370000031
本发明具有以下有益效果：
本发明通过电压电流互感监测，调节控制器对可控硅电容器组、可控 硅电抗器组的投切驱动控制，进行无功功率的针对化吸收，使低压支路上 的工频电压升高不致过多；并在在变压器低压侧设置过电压分压电阻部分， 在满足低压支路供压前提下，对未被及时吸收的工频过电压进行线性化分 压吸收控制。
当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有 优点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所 需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本 发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动 的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明中的整体控制及线路分布示意图；
图2为本发明中的过电压分压电阻部分的示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1-母线；2-支线变压器；3-第一电压互感器；4-调节控制器；5-二次 侧电流互感器；6-可控硅电抗器组；7-可控硅电容器组；8-低压支路；9- 过电压分压电阻部分；10-分支电压互感器；11-分压电阻；12-短接支路； 13-短接开关器。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进 行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没 有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的 范围。
实施例一
请参阅图1、图2所示，本发明涉及一种用于无功功率调节的电抗静止 补偿器。
在本发明中，母线1上分支连接有支线变压器2，支线变压器2的低压 侧输出有低压支路8，母线1上配置有第一电压互感器3，第一电压互感器 3上连接有调节控制器4，支线变压器2的低压侧并联连接有一可控硅电抗 器组6和一可控硅电容器组7；支线变压器2的低压侧配置有二次侧电流互 感器5；二次侧电流互感器5与调节控制器4相连；调节控制器4独立与可 控硅电抗器组6、可控硅电容器组7驱控连接。
低压支路8上配置有可调节式的过电压分压电阻部分9；过电压分压电 阻部分9中包括若干串联在低压支路8上的分压电阻11；过电压分压电阻 部分9中包括有与低压支路8相连的若干短接支路12；短接支路12与分压 电阻11配合并联连接；每个短接支路12上都设置有用于控制当前短接支 路12通断的短接开关器13；过电压分压电阻部分9中的若干短接开关器13与调节控制器4独立连接。低压支路8上配置有位于过电压分压电阻部 分9低压侧位置的分支电压互感器10；分支电压互感器10与调节控制器4 相连。
在本发明中，分压电阻进行分压时，驱动纯电阻散热内容如下：
过电压分压电阻部分9中的若干分压电阻11的阻值相同；过电压分压 电阻部分9中配置有与分压电阻11接入低压支路8的总阻值相配合的散热 装置；调节控制器4通过控制线路与散热装置驱动相连。
更进一步的，设分压电阻11的单体阻值为Ro，接入接入低压支路8 的分压电阻11数目为N，设散热装置的散热功率为Ps；存在散热功率 Ps∝N·Ro。
在本发明中，分压电阻的接入调控过程如下：
设支线变压器2低压侧的低压支路8最大电压阈值参数为Umax；设 分支电压互感器10传感监测到的电压参数为Ux；当Ux＞Umax时，存 在待调节电压差△U＝Ux-Umax。
根据待调节电压差△U，调节控制器4驱控当前需要接入低压支路8 的分压电阻11数目。
更进一步的，设分压电阻11的最大承载电压参数为Ur；设需要串联 接入低压支路8的分压电阻11数目为M；存在接入分压电阻11数目
Figure BDA0002877541370000051
实施例二
请参阅图1所示，在本发明中，调节控制器4通过可控硅对可控硅电 抗器组6、可控硅电容器组7进行驱动控制。当发生工频过电压时，调节控 制器4将可控硅电容器组7切除，可控硅电抗器组6投入吸收无功功率， 使低压支路8上的工频电压升高不致过多。并根据需要改变可控硅电抗器 组6、可控硅电容器组7的导通相角，有效调节无功功率、实现控制系统电 压的目的。
在本说明书的描述中，参考术语“实施例”等的描述意指结合该实施 例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个 实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是 相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以 在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例 并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。 显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具 体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使 所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求 书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (6)

1.一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，包括母线(1)，所述母线(1)上分支连接有支线变压器(2)，所述支线变压器(2)的低压侧输出有低压支路(8)，所述母线(1)上配置有第一电压互感器(3)，所述第一电压互感器(3)上连接有调节控制器(4)，其特征在于：
所述支线变压器(2)的低压侧并联连接有一可控硅电抗器组(6)和一可控硅电容器组(7)；
所述支线变压器(2)的低压侧配置有二次侧电流互感器(5)；
所述二次侧电流互感器(5)与调节控制器(4)相连；
所述调节控制器(4)独立与可控硅电抗器组(6)、可控硅电容器组(7)驱控连接；
所述低压支路(8)上配置有可调节式的过电压分压电阻部分(9)；
所述过电压分压电阻部分(9)中包括若干串联在低压支路(8)上的分压电阻(11)；
所述过电压分压电阻部分(9)中包括有与低压支路(8)相连的若干短接支路(12)；
所述短接支路(12)与分压电阻(11)配合并联连接；
每个短接支路(12)上都设置有用于控制当前短接支路(12)通断的短接开关器(13)；
所述低压支路(8)上配置有位于过电压分压电阻部分(9)低压侧位置的分支电压互感器(10)；
所述分支电压互感器(10)与调节控制器(4)相连。
2.根据权利要求1所述的一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，其特征在于：
过电压分压电阻部分(9)中的若干短接开关器(13)与调节控制器(4)独立连接。
3.根据权利要求2所述的一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，其特征在于：
过电压分压电阻部分(9)中的若干分压电阻(11)的阻值相同；
过电压分压电阻部分(9)中配置有与分压电阻(11)接入低压支路(8)的总阻值相配合的散热装置；
调节控制器(4)通过控制线路与散热装置驱动相连。
4.根据权利要求3所述的一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，其特征在于：
设分压电阻(11)的单体阻值为Ro，接入接入低压支路(8)的分压电阻(11)数目为N，设散热装置的散热功率为Ps；
存在散热功率Ps∝N·Ro。
5.根据权利要求1所述的一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，其特征在于：
设支线变压器(2)低压侧的低压支路(8)最大电压阈值参数为Umax；
设分支电压互感器(10)传感监测到的电压参数为Ux；
当Ux＞Umax时，存在待调节电压差△U＝Ux-Umax；
根据待调节电压差△U，调节控制器(4)驱控当前需要接入低压支路(8)的分压电阻(11)数目。
6.根据权利要求5所述的一种用于无功功率调节的电抗静止补偿器，其特征在于：
设分压电阻(11)的最大承载电压参数为Ur；
设需要串联接入低压支路(8)的分压电阻(11)数目为M；
存在接入分压电阻(11)数目
Figure FDA0002877541360000031
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