CN202231442U - 混合型无功补偿装置 - Google Patents

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蔡艳艳
栗红霞
李姿景
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Abstract

本实用新型提出了一种混合型无功补偿装置，该无功补偿装置至少由带有分接头的有载调压变压器(I)、有载分接开关(II)、磁控电抗器(III)、无功补偿电容器(IV)、微机控制装置(V)组成，有载调压变压器的分接头与有载分接开关相联，有载调压变压器的输出与无功补偿电容器相联，三相的三个串联支路采用星形连接，三相磁控电抗器(III)与无功补偿电容并联，组成三相补偿系统。

Description

混合型无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及一种混合型无功补偿装置，具体涉及一种调节电容器电压的自耦调压型无功补偿和磁控电抗器并联组成的混合型无功补偿装置。
背景技术
对感性设备进行无功补偿可以显著提高电能的利用率，降低线路的无功损耗，同时减少企业的功率因数罚款。目前电力系统采用的无功补偿方法主要有开关投切电容器、晶闸管投切电容器(VQC)、晶闸管投切电抗器(TCR)+固定电容器、磁控电抗器(MCR)+固定电容器、调节变压器分接头调整电容器电压等几种方式，开关投切电容器会由于冲击电流及过电压的影响而对电容设备造成损害，晶闸管投切电容器也不可能实现电容的平滑调节，晶闸管投切电抗器型+FC型及MCR+FC无功补偿装置虽然可以实现平滑调节，但设备自身损耗严重，同时会产生大量谐波，而且设备成本造价较高、发热也相当严重，自身附加损耗大。采用调节变压器分接头调整电容器两端电压的无功补偿方式不会产生谐波、设备造价较低，但不能实现无功的平滑调节，且调节速度较慢。
因此，到目前为止，还没有一种产生的谐波小、无功容量平滑可调、设备自身损耗低、且设备投资低的混合型无功补偿装置，本实用新型将提出一种这样的无功补偿装置。
发明内容
本实用新型提出了一种混合型无功补偿装置，该无功补偿装置至少由带有分接头的有载调压变压器(I)、有载分接开关(II)、磁控电抗器(III)、无功补偿电容器(IV)、微机控制装置(V)组成，有载调压变压器的分接头与有载分接开关相联，有载调压变压器的输出与无功补偿电容器相联，三相的三个串联支路采用星形连接，三相磁控电抗器(III)与无功补偿电容并联，组成三相补偿系统。
该混合型无功补偿装置的调压变采用自耦调压方式，采用V型或S型有载分接开关，调压方式为端部调压。
该混合型无功补偿装置的磁控电抗器的额定容量为调压式电容器支路的额定容量的20％的磁阀式可控电抗器、该电抗器调节范围为该电抗器额定容量值的1％～100％。
该混合型无功补偿装置的微机控制装置可根据电网的电压、电流与该补偿装置的电压、电流进行计算判断，根据系统的无功负荷缺额，选择性地向有载分接开关发出调节有载调压变压器分节头的指令，或通过调节磁控电抗器的触发角，控制调节磁控电抗器的输出电流，以满足系统电压及无功或功率因数设置要求。
该混合型无功补偿装置当装置检测到系统出现谐振时，微机控制器可发出指令调节饱和电抗器值或发出调节有载调压变压器分节头的指令，使其偏离谐波，消除系统出现的谐振。
与现有技术相比，本实用新型的混合型无功补偿装置具有以下作用：
1、本实用新型提出的混合型无功补偿装置采用有载调压变压器调压调容与磁控电抗器调节感性无功的两支路并联方式，有载调压变压器调节过程中不产生谐波，磁控电抗器调节过程中虽然产生谐波，但由于其容量很小，因此，补偿装置产生的谐波含量很小。
2、本实用新型提出的混合型无功补偿装置的有载自耦调压变压器由于采用端部调压方式，其结构容量小，损耗低，成本较低，而磁控电抗器的可调部分仅取电容器额定容量的20％，造价也较小，因此，降低了传统的SVC无功补偿装置的制造成本，其造价低于目前的TCR+FC、MCR+FC或SVG的成本。
3、本实用新型提出的混合型无功补偿装置当检测到系统出现谐振现象时，可通过自动调节可控电抗器的电抗值或通过改变有载自耦调压变压器的分接头，调节系统阻抗，消除系统出现的谐振。
附图说明
附图为本实用新型的混合型无功补偿装置的结构图与接线示意图；
具体实施方式：
本实用新型的混合型无功补偿装置结构如图1所示：该装置主要由带有分接头的有载调压变压器I、有载分接开关II、磁控电抗器III、无功补偿电容器IV、微机控制装置V组成，有载调压变压器的输入端与电网并联，三相有载调压变压器的各个分接头(上端部)都引出到有载分接开关的对应接线柱上，有载分节开关的各个档位的调节与磁控电抗器的输出感性无功电流的调节由微机控制装置根据检测的电网电压、电流及装置输出电压、电流计算出的无功量进行调节，达到大范围的无功负荷调整时采用调节变压器输出电压，分档调节容性无功输出，小范围的无功负荷调整时采用调节磁控电抗器感性输出电流的方式实现，有载分节开关控制容性支路与磁控电抗器支路相并联，磁控电抗器的电抗值控制由微机控制装置根据电网电压、电流的检测值计算出的无功功率量进行控制，通过改变磁控电抗器上控制线圈的控制电流改变电抗值，进行无功功率的小范围调节，磁控电抗器选取三相三角形连接磁控电抗器，电抗器为电容支路额定容量的20％，磁控电抗器的容量调节范围为其额定容量的1％-100％，将有载自耦调压器输出与无功补偿电容器相串联，然后再与磁控电抗器支路相并联，就构成了混合型无功补偿装置。
附图中，微机控制装置取电网的三相电压UA、UB、UC、三相电流IA、IB、IC及补偿装置的三相电流Ia、Ib、Ic作为检测量用于计算无功，按电压、无功或功率因数设置要求，根据计算判断发出指令调节变压器输出电压指令或发出指令改变磁控电抗器的触发角，进而改变其电抗值来调节补偿装置的无功输出。当补偿装置输出无功与系统需要相差较大时，微机控制器发出指令调节有载自耦调压器输出电压，来改变补偿装置输出无功，实现无功粗调；当补偿装置输出无功与系统需要相差较小时，微机控制器发出调节磁控电抗器的控制电流来改变电抗值调节装置无功输出，实现无功细调。
当补偿装置检测到系统出现谐振现象时，微机控制器发出信号，调节有载自耦调压器输出电压或改变磁控电抗器电抗值，破坏谐振条件，避免谐振。
微机控制器具有装置保护功能，当补偿装置内部发生故障时，发出指令，跳开装置断路器。

Claims (5)

1.一种混合型无功补偿装置，其特征在于，它至少由带有分接头的有载调压变压器(I)、有载分接开关(II)、磁控电抗器(III)、无功补偿电容器(IV)、微机控制装置(V)组成，有载调压变压器的分接头与有载分接开关相联，有载调压变压器的输出与无功补偿电容器相联，三相的三个串联支路采用星形连接，三相磁控电抗器(III)与无功补偿电容并联，组成三相补偿系统。
2.如权利要求1所述的混合型无功补偿装置，其特征在于，调压变采用自耦调压方式，采用V型或S型有载分接开关，调压方式为端部调压。
3.如权利要求1所述的混合型无功补偿装置，其特征在于，其磁控电抗器的额定容量为调压式电容器支路的额定容量的20％的磁阀式可控电抗器、该电抗器调节范围为该电抗器额定容量值的1％～100％。
4.如权利要求1所述的混合型无功补偿装置，其特征在于，其微机控制装置可根据电网的电压、电流与该补偿装置的电压、电流进行计算判断，根据系统的无功负荷缺额，选择性地向有载分接开关发出调节有载调压变压器分节头的指令，或通过调节磁控电抗器的触发角，控制调节磁控电抗器的输出电流，以满足系统电压及无功或功率因数设置要求。
5.如权利要求1所述的混合型无功补偿装置，其特征在于当装置检测到系统出现谐振时，微机控制器可发出指令调节饱和电抗器值或发出调节有载调压变压器分节头的指令，使其偏离谐波，消除系统出现的谐振。
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