CN201199634Y - 一种电网正负无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电网正负无功补偿装置，应用于对电网电压及无功功率的补偿。它包括一台进线端通过断路器(1)与母线(7)连接的调压器(2)及通过一台或者多台开关与调压器出线端连接的一台或者多台电容器(9)及电抗器(6)，电容器及其前面连接的开关(3)和电抗器及其前面连接的开关(4)并联后连接在调压器(2)的出线端。电容器支路中串接有电抗器。本实用新型是一种静止无功补偿装置，既能提供容性补偿又能提供感性补偿。本实用新型通过调节调压器的输出电压来调节电容器、电抗器的无功出力，不在额定电压下投切电容器，避免了严重的过压、涌流，在额定容性补偿容量到额定感性补偿容量的全范围内可以实现有级细调。

Description

一种电网正负无功补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种电网无功补偿装置，它应用于对电网电压及无功功率的补偿。

背景技术

电网中的一般的用电设备都是感性负载，而线路本身是容性负载。电网中的无功功率时时刻刻都存在，无功补偿、控制装置被应用在大大小小的变电站或者电力使用场所。正常情况下整个电网系统是感性的，这时需要对电网进行容性补偿；但是在用户较少、负载较轻的时候，整个电网系统呈现的就是容性状态，此时需要进行感性补偿。

由于电网中的一般的用电设备都是感性负载，所以一般的无功补偿装置是在用电线路中直接连接电容器组，并由计算机控制，根据电网中功率因数的情况适时投切不同容量的电容器。这种分组投切电容器组的补偿方式只能进行容性补偿，而不能实现感性补偿；并且在投切电容器的时候，会产生严重的过压和涌流，使电容器和投切开关很容易损坏，严重影响电容器、投切开关的使用寿命和运行安全。而在一些经常需要进行感性补偿的电力系统中，补偿装置是一种单独设置的直接投切到用电线路中的电抗器，或者将电容器和电抗器分别直接连接到用电线路上。这种直接将电容器或者电抗器连接到用电线路上的连接方式，虽然能够提供容性补偿和感性补偿，但是这种无功补偿回路只能对电网的感性和容性无功进行粗调，仍然不能使电网平稳运行；尤其是投切时还会对电网产生冲击，降低电容器、电抗器以及投切开关的寿命。

目前使用的电压无功补偿装置中，还有一种是在用电线路上通过开关连接一台调压器，调压器的进线端通过开关与用电线路即母线连接，在调压器的出线端连接有电容器组，这样通过调节电压和投切电容器的容量来对电网进行容性补偿，从而可以较为平稳的调节电压、无功。但是目前这种设备不能对用电系统进行感性补偿，这对需要经常进行感性补偿的网络来说，由于不能进行感性补偿，会造成输电线路上的不必要的损失或者影响用电设备的正常运行。

在用电线路中连接同步调相机既可以提供容性补偿又能提供感性补偿，但是同步调相机是运转设备，对维护要求很高，不能适应无人值守，目前利用同步调相机进行电网的无功补偿技术属于淘汰技术，而目前大力发展的都是静止无功补偿调节方式。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种静止的电网无功补偿装置，它既能提供容性补偿又能提供感性补偿。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种电网正负无功补偿装置，包括断路器、调压器、开关以及电容器和电抗器，断路器的进线端与用电线路即母线连接，调压器的进线端与断路器连接，电容器、电抗器分别与调压器的出线端连接，电容器和调压器之间、以及电抗器与调压器之间设置有开关；电容器支路和电抗器支路之间是并联连接关系。

本实用新型的进一步改进在于：所述调压器为一台，电容器及其前面连接的开关和电抗器及其前面连接的开关并联后连接在调压器的出线端。

本实用新型的进一步改进在于：所述电容器和电抗器可以为一台也可以为多台；所述开关也可以为一台或者多台开关。

本实用新型的进一步改进在于：连接在调压器出线端的电容器支路中还可以串联连接有电抗器。

本实用新型所述的调压器可以为任何形式的调压器，自耦调压器最合理。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

本实用新型所述的装置是一种静止无功补偿装置，适合无人职守。其补偿速度快、精度高、稳定性好、寿命很长，可有效改善电网的功率因数，具有显著的节能效果。本实用新型可以广泛应用于现代电力系统的电压和无功补偿，还可以提高系统的稳定性等。

本实用新型将电抗器和电容器并联使用，既可以为电网提供容性补偿又能提供感性补偿。在使用本实用新型的过程中，通过调节调压器的输出电压可以调节电容器或者电抗器的端电压，进而来调节电容器或者电抗器的无功输出容量，为电网提供容性补偿或者感性补偿，并且可以实现从额定容性补偿容量到额定感性补偿容量的全范围内的有级细调。可以使整个装置从感性补偿到容性补偿或者是从容性补偿到感性补偿的平滑过度。

当电网系统是感性的时候，将电容器投切到补偿系统中，并且通过调整调压器的输出电压而改变电容器的补偿输出容量；当需要较大的容性补偿时就升高调压器的电压，从而增大容性补偿；当需要较小的容性补偿的时候，就减小调压器的电压，从而减小容性补偿；当调压器的输出电压已经达到最小值时，电容器的容性补偿达到最小，而电网系统中的容性仍然较高的时候，则将电容器切断，如果系统仍然是容性，则投入电抗器，这样投切电容器或者电抗器是在调压器输出电压最低的时候；同样当电网系统从容性到感性变化的时候，切断电抗器和投入电容器也是在调压器输出电压最低的时候投切；因此本实用新型可以避免出现过压、涌流等现象，确保了电容器、电抗器的运行安全，大大延长了开关和电容器、电抗器等无功补偿装置的使用寿命。

本实用新型在一台调压器上同时连接多组电容器和电抗器，并通过相应的开关确定电容器或者电抗器的断开或者闭合的数量，可以对单相或者是多相线路进行正负功率的补偿。

本实用新型连接在调压器出线端的电容器支路中串联连接有电抗器，可以限制投切涌流、短路电流、抑制谐波电流。本实用新型使用自耦调压器，可以减小设备的体积、节约制造成本，并能提高工作效率。

附图说明

图1是本实用新型的接线方式示意图；

图2是本实用新型用于三相系统的接线方式示意图。

其中，1、断路器，2、调压器，3、开关，4、开关，5、出线，6、电抗器，7、母线，8、进线，9、电容器。

具体实施方式

实施例1

某电站用电线路为10kV的三相系统。本发明的电压无功补偿装置的连接结构如图2所示，其调压器2的进线端用三根进线8通过断路器1连接在10kV母线7的三相导线上。调压器2的出线端引出三根出线5，在此三根出线5上分别连接有三组电容器9和三组电抗器6，电容器9和电抗器6与出线5之间分别设置有三相开关3和4，电容器9及其开关3和电抗器6及其开关4形成并联关系。

实施例2

如图1所示，本实施例是对单相系统进行调节。断路器1的进线端与母线7连接，断路器1的出线端与自耦调压器2进线端连接，调压器2的出线端上并联连接有电容器9和电抗器6，电容器9和电抗器6的前面分别连接开关3和4。本实施例的电容器9所在的支路上还可以连接一个电感器。

Claims (5)

1.一种电网正负无功补偿装置，包括进线端通过断路器(1)与母线(7)连接的调压器(2)及通过开关与调压器(2)出线端连接的电容器(9)，其特征在于:还包括与调压器出线端通过开关连接的电抗器(6)，调压器的进线端与连接母线的断路器连接。

2.根据权利要求1所述的一种电网正负无功补偿装置，其特征在于所述调压器(2)为一台，电容器(9)及其前面连接的开关(3)和电抗器(6)及其前面连接的开关(4)并联后连接在调压器(2)的出线(5)上。

3.根据权利要求1或者2所述的一种电网正负无功补偿装置，其特征在于所述电容器(9)和电抗器(6)分别为一台或者多台；所述开关(3)和开关(4)亦对应为一台或者多台。

4.根据权利要求1或者2所述的一种电网正负无功补偿装置，其特征在于:连接在调压器(2)出线端的电容器(9)支路中串接有电抗器。

5.根据权利要求1所述的一种电网正负无功补偿装置，其特征在于所述调压器(2)为自耦调压器。

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