CN203690937U - 一种柱上高压无功自动补偿装置 - Google Patents

Abstract

一种柱上高压无功自动补偿装置，包括高压无功自动补偿控制器、均采用星形连接且连接至三相电路的第一电容器组及第二电容器组，第一电容器组及第二电容器组分别通过第一永磁真空投切开关和第二永磁真空投切开关连接至跌落式熔断器，第一永磁真空投切开关加装有干式限流电抗器，高压无功自动补偿控制器根据电压互感器和取样电流互感器的输出信号控制第一永磁真空投切开关和第二永磁真空投切开关的通断。本实用新型可实现四种状态无功跟踪补偿，在用电峰谷时段均可达到最佳补偿效果，可以满足不同线路的不同负荷需求，既可满足现有无功要求，又可兼顾将来线路的增容需要。

Description

一种柱上高压无功自动补偿装置

技术领域

本实用新型涉及高压线路补偿装置，具体的说是一种柱上高压无功自动补偿装置。

背景技术

我国城乡6kV或10kV的配电网系统，受到供电半径大及负荷季节性强等因素的影响，长期以来存在着电压质量差、功率因数低和线损大等问题。因此降损节能、提高配电网供电质量，是电力系统迫切需要解决的问题，也是城乡电网规划和建设改造的主要目标之一。高压线路补偿装置主要用在6kV或10kV配电线路的自动补偿，可根据线路无功、电压的变化情况进行自动跟踪补偿，减少配电线路无功输送流量、缩短配电线路无功输送距离，从而降低配电线路损耗，提高功率因数及供电质量，使电压保持在设定的范围之内，从而增加线路和变电站的供电能力。

传统10kV柱上高压无功自动补偿装置存在的问题为：（1）装置稳定性差。市场上70%以上的电容器投切开关多为高压交流接触器，由于投入及切断容性负荷时易造成涌流、过电压，故此种方式的高压无功自动补偿装置及不可靠。（2）柱上单杆安装不方便。其一、本体安装。由于装置体积及重量较大，一般为双杆安装，即使单杆安装也需要使用大型吊装机械设备，存在费工费时及山区、田野的不可操作性；其二、取样电流互感器安装。取样电流互感器的安装一般采用穿心式，需要截断10kV电线进行操作，破坏了原架空电线完整性及强度，增加了电工的操作工时。（3）补偿效果差。其一、通常为单组电容器补偿且分级容量比较大，一般为200kvar、甚至300kvar以上；其二、电容器的投入、切除判据只靠功率因数或无功功率，控制定义不合理。（4）节能效果差。

实用新型内容

本实用新型的目的是克服现有技术中高压无功自动补偿装置稳定性和补偿效果差、柱上单杆安装不便以及节能效果差的问题，提供一种柱上高压无功自动补偿装置。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种柱上高压无功自动补偿装置，该高压无功自动补偿装置包括高压无功自动补偿控制器和相互并联连接的第一电容器组及第二电容器组，第一电容器组和第二电容器组通过跌落式熔断器连接至三相电路，第一电容器组和第二电容器组中的三个电容器均采用星形连接，三相电路的B相线路上设置的取样电流互感器的输出端连接至高压无功自动补偿控制器，第一电容器组和第二电容器组分别通过控制其投切的第一永磁真空投切开关和第二永磁真空投切开关连接至跌落式熔断器，所述的第一永磁真空投切开关加装有干式限流电抗器，干式限流电抗器和第一电容器组串联后与所述第一永磁真空投切开关连接，所述第二永磁真空投切开关的开关箱中内置有与三相电路中的AC相电路相连通的电压互感器，电压互感器的输出端与高压无功自动补偿控制器连接，高压无功自动补偿控制器根据电压互感器和取样电流互感器的输出信号控制第一永磁真空投切开关和第二永磁真空投切开关的通断。

所述的高压无功自动补偿装置还包括与三相电路连接的避雷器。

所述的第二永磁真空投切开关还连接有电压互感器保险套管，电压互感器保险套管可实现现场拆换的熔断器，防止线路雷击、操作过电压和谐振等情况导致的电压互感器故障。

本实用新型中，取样电流互感器采用罗氏线圈技术，不饱和，线性度好，二次输出毫伏级弱电压信号，无开路危险，检修安全方便；投切开关采用永磁真空投切开关，触头压力大，分断速度快，分断时无重燃，避免出现过电压现象。

本实用新型中，第一永磁真空投切开关在第一电容器组投入的瞬间会产生涌流，该高压无功自动补偿装置中设有相互并联的第一电容器组和第二电容器组，第二电容器组同时投入时会产生对第一电容器组追加的合闸涌流，易造成电容器的损坏，在第一永磁真空投切开关加装有干式限流电抗器，则会有限制组间电容器互相充放电，限制了电容器投入时组间的追加合闸涌流，保护电容器的安全可靠运行。

有益效果：

（1）第一永磁真空投切开关加装有干式限流电抗器，有效地限制第一电容器组投入时的叠加涌流，关合时不会因涌流粘连触头，减少了电容器损坏的机率，使设备运行更安全可靠；

（2）第二永磁真空投切开关的开关箱中内置电压互感器，作为投切开关的操作电源和线路电压取样，同时还具有以下优点：其一，施工安装时简单方便，避免了单独再次安装电压互感器的麻烦；其二，可减少安装支架及户外安装电压互感器的成本；其三，电压互感器内置于第二永磁真空投切开关中，可避免电压互感器浇注体如树脂和硅胶长期受太阳紫外线的照射而粉化造成的绝缘破坏，减短使用寿命；

（3）第一电容器组和第二电容器组可实现四种状态无功跟踪补偿，在用电峰谷时段均可达到最佳补偿效果，基本可以满足不同线路的不同负荷情况的需求，既可满足现有无功要求，又可兼顾将来线路的增容需要；

（4）取样电流互感器不需现场截架空线，可在最佳补偿点的任意杆型安装，安装简单方便；而且，各部件间通过不同规格的航空插头对接，可避免接线错误，高度集成化设计，体积小、重量轻，便于搬运和运输，安装时不需要动用大型设备，不受场地限制；

（5）本实用新型中，投切开关运行时线圈不带电，不会产生线圈烧毁现象，同使用高压接触器作投切开关相比，每台开关年节电5000度以上。

附图说明

图1为本实用新型的接线原理图；

图2为本实用新型的安装示意图。

附图标记：1、取样电流互感器，2、高压无功自动补偿控制器，3、第一永磁真空投切开关，4、干式限流电抗器，5、第一电容器组，6、第二电容器组，7、电压互感器，8、第二永磁真空投切开关，9、避雷器，10、跌落式熔断器，11、电压互感器保险套管，12、支撑架，13、电线杆。

具体实施方式

如图1所示，一种柱上高压无功自动补偿装置，该高压无功自动补偿装置包括高压无功自动补偿控制器2和相互并联连接的第一电容器组5及第二电容器组6，还包括与三相电路连接的避雷器9。第一电容器组5和第二电容器组6通过跌落式熔断器10连接至三相电路，第一电容器组5和第二电容器组6中的三个电容器均采用星形连接，三相电路的B相线路上设置的取样电流互感器1的输出端连接至高压无功自动补偿控制器2，第一电容器组5和第二电容器组6分别通过控制其投切的第一永磁真空投切开关3和第二永磁真空投切开关8连接至跌落式熔断器10，所述的第一永磁真空投切开关3加装有干式限流电抗器4，干式限流电抗器4和第一电容器组5串联后与所述第一永磁真空投切开关3连接，所述第二永磁真空投切开关8的开关箱中内置有与三相电路中的AC相电路相连通的电压互感器7，电压互感器7的输出端与高压无功自动补偿控制器2连接，高压无功自动补偿控制器2根据电压互感器7和取样电流互感器1的输出信号控制第一永磁真空投切开关3和第二永磁真空投切开关8的通断。

如图2所示，第二永磁真空投切开关8还连接有电压互感器保险套管11。取样电流互感器1安装在电线杆13的最上端并与三相电路中的B相线连接，避雷器9和跌落式熔断器10安装在电线杆13的中上部，第一永磁真空投切开关3和第二永磁真空投切开关11通过支撑架12左右对称安装在电线杆13的中下部，减少对杆塔的负重影响。第一永磁真空投切开关3依次与固定在支撑架12上的干式限流电抗器4和第一电容器组5串联连接，第二永磁真空投切开关11分别与第二电容器组6和电压互感器保险套管11连接，其中，第一电容器组5和第二电容器组6并联连接。

第二永磁真空投切开关8的作用：投入切除第二电容器组6，还兼装置电源及电压取样；第一永磁真空投切开关3的作用：投入切除第一电容器组5，还兼有效限制两个电容器组之间的追加涌流功能，单独第一电容器组5的合闸涌流约为额定电流的5～15倍，如再投入第二电容器组6时，会产生对第一电容器组5追加的合闸涌流（因为电容器组可以储能或放电，两个电容器组在系统中为并联方式），涌流约为该电容器组额定电流的25～250倍，易造成对电容器的损伤。第一永磁真空投切开关3加装有干式限流电抗器4，则会有限制组间电容器互相充放电的作用，限制了电容器投入时组间的追加合闸涌流，保护电容器的安全可靠运行。

本实用新型可实施编码投切控制，具有过压、欠压、防振荡保护功能；各部件间通过不同规格的航空插头对接，可避免接线错误，高度集成化设计，体积小、重量小于75kg。

本实用新型中，取样电流互感器1对线路B相电流经行监测并提供输出信号于高压无功自动补偿控制器2；高压无功自动补偿控制器2可实现对线路AC相电压、B相电流实时取样，经行数据分析后通过不同的方式对第一永磁真空投切开关3和第二永磁真空投切开关8进行闭合/切断容性负载的控制及保护；避雷器9实现母线过电压保护；跌落式熔断器10通过限制容性电流的方式保护该装置；电容器组使用配置100 kvar、200 kvar各一组，可以实现0 kvar、100 kvar、200 kvar、300 kvar四种状态无功跟踪补偿。

Claims (3)

1.一种柱上高压无功自动补偿装置，该高压无功自动补偿装置包括高压无功自动补偿控制器（2）和相互并联连接的第一电容器组（5）及第二电容器组（6），第一电容器组（5）和第二电容器组（6）通过跌落式熔断器（10）连接至三相电路，第一电容器组（5）和第二电容器组（6）中的三个电容器均采用星形连接，三相电路的B相线路上设置的取样电流互感器（1）的输出端连接至高压无功自动补偿控制器（2），其特征在于：第一电容器组（5）和第二电容器组（6）分别通过控制其投切的第一永磁真空投切开关（3）和第二永磁真空投切开关（8）连接至跌落式熔断器（10），所述的第一永磁真空投切开关（3）加装有干式限流电抗器（4），干式限流电抗器（4）和第一电容器组（5）串联后与所述第一永磁真空投切开关（3）连接，所述第二永磁真空投切开关（8）的开关箱中内置有与三相电路中的AC相电路相连通的电压互感器（7），电压互感器（7）的输出端与高压无功自动补偿控制器（2）连接，高压无功自动补偿控制器（2）根据电压互感器（7）和取样电流互感器（1）的输出信号控制第一永磁真空投切开关（3）和第二永磁真空投切开关（8）的通断。

2.根据权利要求1所述的一种柱上高压无功自动补偿装置，其特征在于：所述的高压无功自动补偿装置还包括与三相电路连接的避雷器（9）。

3.根据权利要求1所述的一种柱上高压无功自动补偿装置，其特征在于：所述的第二永磁真空投切开关（8）还连接有电压互感器保险套管（11）。

Images