CN202210682U - 真空分接调压式无功自动补偿成套装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，包括串联连接在主变低压侧母线上的隔离开关、断路器，其特征在于，还包括与断路器连接的真空分接调压器以及控制器，所述的真空分接调压器由三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成，在真空分接调压器上连接有串联的固定电容器组、串联电抗器和放电线圈。真空有载分接单元与自耦变压器可以结合组成一体化结构。装置通过改变电容器两端电压进而改变电容器输出容量的方式补偿线路无功、减少无功损耗造成的电压损失，达到节能降损的目的。

Description

真空分接调压式无功自动补偿成套装置

技术领域

本实用新型属于电学技术领域，涉及一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，特别一种专门为改善线路及变电站功率因数、节能降损的自动补偿装置。这种装置适用于负荷较大且功率因数低的线路或者变电站，用于补偿无功功率，减少线路损耗。 

背景技术

国内目前的变电站无功补偿设备通常采用手动方式投切电容器，一般是一段母线投一组电容器，而且，电容器的容量都较大。当电容器的补偿容量大于变电站的无功缺额时，投入电容器就会出现过补，而不投又会欠补。出于安全考虑，大多数变电站将此类补偿设备闲置起来，造成设备利用率不高，补偿效果不好等问题。 

为了克服上述弊端，部分变电站虽采用了自动装置来投切电容器，但用于投切的开关通常是真空断路器，其缺点是不适于频繁操作。如果要进行多路精细补偿，其设备体积庞大，造价高。同样，该装置不能从根本上解决补偿级数差大、精度低、投运率低的问题，因此仍然达不到精细无功补偿的要求。后来有些厂家对原有方式进行了改造，加入了自动控制环节，通过检测系统电压和无功的大小自动投切电容器。但该方式只是解决了控制不灵便的问题，依然不能解决分组容量大，分组数目少，投切涌流大等问题，当系统无功缺额较少时，电容器仍无法投入运行。 

近年来，国内变电站开始采用机械有载调压器调节电容器端电压进行无功补偿，这种补偿装置能够动态补偿无功，补偿级数多，达到精细补偿，无冲击、合闸涌流小，目前得到广泛应用。但是有载分接开关是在油中灭弧，容易使油碳化绝缘降低，不得不定期滤油或换油，更无法做到免维护。 

发明内容

鉴于以上已有技术存在的缺陷或不足，本实用新型的目的在于，提供一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，通过改变电容器两端电压进而改变电容器输出容量的方式补偿线路无功功率，以减少无功损耗造成的电压损失，达到节能降损的目的。 

为了实现上述任务，本实用新型采取如下的技术解决方案： 

一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，包括串联连接在主变低压侧母线上的隔离 开关、断路器，其特征在于，还包括与断路器连接的真空分接调压器以及控制器，所述的真空分接调压器由三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成，在真空分接调压器上连接有串联的固定电容器组、串联电抗器和放电线圈。 

本实用新型的其它一些特点是：所述的控制器用于对主变的高压母线的电压电流采样，以及对低压侧的隔离开关的信息采样；控制器连接有电源，并与后台监控连接。控制器至少包括有数字信号处理器、采样信号输入模块、控制信号输出模块、LCD显示电路和RS232通讯接口。 

三相自耦变压器包括有变压器身、油箱、端子箱和套管。三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成一体。 

本实用新型的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，采用的原理是电容器组所补偿的无功功率大小正比于电容器端电压的平方，真空分接调压器输出电压可以改变，因此固定电容组所发出的无功功率也可以改变，改变的精细度取决于真空分接调压器控制有载分接单元的档位数，档位数越多无功调节的精细度越高。真空分接调压器设计时取输出电压在(1-0.6)Un范围内变化，则真空分接调压器+固定电容器组向电网发出的无功功率在(1-0.36)Qcm之间变化，Qcm是固定电容器组在额定电压下运行所发出的无功功率即电容器组向电网发出的最大无功功率。若有需要，还可将真空分接调压器的调压范围进一步扩大，使得无功功率的调节范围进一步增大。 

本实用新型的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，主要技术效果表现在以下方面： 

(1)突破传统的TBB或者分组投切的无功补偿方式，采用调节电容器端电压进而改变输出容量的方式进行补偿，补偿过程中电容器不断电，增加装置的寿命。 

(2)控制器可以存储三个月动作记录，整点记录，最大电压、电流，故障信息，可以检测调压器输入端电压及输出端电压。 

(3)真空分接调压器采用真空灭弧，寿命长、不污染周围介质、适于频繁操作。 

(4)该成套装置中真空有载分接单元与自耦变压器可以结合组成一体化结构，体积小，重量轻，节省投资。真空分接调压器替代传统的油灭弧有载分接开关，采用真空灭弧，寿命长、不污染周围介质、适于频繁操作。 

(5)装置在变电站使用时，不仅可以调节无功补偿容量的大小，还可以根据电压的情况调节主变分接头的动作，达到变电站更经济、合理地运行。 

附图说明

图1为本实用新型的真空分接调压式无功自动补偿成套装置结构示意图； 

图2为本实用新型的真空分接调压式无功自动补偿成套装置的原理框图。 

图3为控制器的流程图。 

图4a和图4b分别为控制器的采样电路图。 

图5为真空分接调压器T的结构示意图。 

下面结合附图和具体实例对本实用新型作进一步的详细说明。 

具体实施方式

参照图1，依照本实用新型的技术方案，本实施例给出一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，包括串联连接在主变低压侧母线上的隔离开关QS(7)、断路器QF(6)，还包括与断路器QF(6)连接的真空分接调压器T(5)以及控制器4，真空分接调压器T(5)由三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成，在真空分接调压器T(5)上连接有串联的固定电容器组C(1)、串联电抗器L(2)和放电线圈TV(3)。 

真空分接调压器T(5)的结构示意图参见图5，真空分接调压器T(5)由三相真空有载分接单元21和三相自耦变压器(22-26)组成，其中三相自耦变压器由变压器身22、油箱23、端子箱24、套管25、铭牌26等组成，可靠性高，免维护。 

控制器4用于对主变的高压母线的电压电流采样；对低压侧的断路器开关信息的采样，该控制器4连接有电源，并与后台监控连接。 

控制器4将采集的开关信息等进行分析判断，进而控制真空分接调压器T中三相真空有载分接单元的动作，改变固定电容器组C(1)和串联电抗器L(2)两端的电压，从而改变成套装置的无功输出容量。 

三相真空有载分接单元21是可以在带载的情况下转换接点，采用真空灭弧，寿命长、不污染周围介质、适于频繁操作，不用滤油或换油。 

在本实施例中，三相真空有载分接单元21与自耦变压器组为一体。 

图2为装置的原理框图。控制器由数字信号处理器DSP、采样信号输入模块、控制信号输出模块、LCD显示电路、RS232通讯接口等组成。控制信号输出模块连接有继电器，RS232通讯接口连接有无线通讯模块。数字信号处理器DSP对由采样信号输入模块送来的采样信号进行分析、计算、比较，并决定是否输出控制信号给输出模块。RS232通讯接口既可以用来直接与外部设备通讯，也可以在与无线通讯模块连接之后进行无线通讯。 

图3为控制器的流程图。在本实施例中，控制器4软件设计成为多任务结构，即定时中断调用显示子程序，并读取时间，存储历史数据。数字信号处理器DSP的串行通信中断把接收到的信息存入缓存区，待接收完成后进行显示，并通过RS232通讯接口实现通信功能。软 件的工作流程为：初始化后即进行采样、电量计算、判断系统状态、串行通信，然后进行动作的判别，包括启动延时、设定时间、补偿电容器组的状态、电压的高低，并最终决定三相真空有载分接单元的动作与否。 

图4a和图4b分别为控制器的采样电路，该电路的作用是采集系统电压、电流、电容器电流等数据，对其进行整理，送给数字信号处理器DSP进行分析。 

本实用新型真空分接调压式无功自动补偿装置，安装简单、维护方便，适合户外恶劣环境。使用较少的器件达到多种功能，其控制算法先进，控制器电路新颖，保护功能完善，集成化、智能化和自动化程度高，而且具有方便的通信接口，能与其他设备进行可靠通信。尤其适用于无功缺额大、无功变化量大的线路和变电站。 

Claims (5)

1.一种真空分接调压式无功自动补偿成套装置，包括串联连接在主变低压侧母线上的隔离开关(7)、断路器(6)，其特征在于，还包括与断路器(6)连接的真空分接调压器T(5)以及控制器(4)，所述的真空分接调压器(5)由三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成，在真空分接调压器(5)上连接有串联的固定电容器组(1)、串联电抗器(2)和放电线圈(3)。

2.如权利要求1所述的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，其特征在于，所述的控制器(4)用于对主变的高压母线电压的电压电流采样，以及对隔离开关(7)的信息采样，该控制器(4)连接有电源，并与后台监控连接。

3.如权利要求1所述的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，其特征在于，所述控制器(4)至少包括有数字信号处理器、采样信号输入模块、控制信号输出模块、LCD显示电路和RS232通讯接口。

4.如权利要求1所述的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，其特征在于，所述三相自耦变压器包括有变压器身(22)、油箱(23)、端子箱(24)和套管(25)。

5.如权利要求1所述的真空分接调压式无功自动补偿成套装置，其特征在于，所述三相自耦变压器和三相真空有载分接单元组成一体。

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