CN205141653U - 一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置 - Google Patents

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周鑫
徐志
何鑫
刘明群
李胜男
马红升
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Abstract

本实用新型提供了一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，该消弧装置包括TCT型Z型变压器和与TCT型Z型变压器电连接的相控式消弧线圈；TCT型Z型变压器的二次侧设置有第一绕组和第二绕组；第一绕组和第二绕组的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零。本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置在感性无功补偿需求较大时通过第一绕组和第二绕组的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零，消除5、7次谐波，进而达到减小总谐波畸变率的目的。同时，本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置用一套装置就能够实现对感性无功的调节，还能够实现对对地电容电流的调节，不仅节约了大量的土地资源而且还节省了金钱的投入。

Description

一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置
技术领域
本实用新型涉及消弧装置技术领域，更为具体地说，涉及一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置。
背景技术
在10kV或35kV非接系统中，当出线比较多或电缆出线比较长时，就造成该系统对地电容电流计较大。为应对上述情形，需要在该系统变电站加装消弧线圈，以提高单相接地过程弧光熄灭能力，避免故障的扩大化。消弧线圈的接线示意图如附图1所示。
在发生单相接地故障时，可以通过调节中性点处消弧线圈的等值电感，实现感性电流的输出，从而达到灭弧的效果。由于电力变压器的低压侧一般采用角形接线，因此需要通过接地变压器将消弧线圈接入到非接地系统中。接地变压器的接线方式往往采用Z型接线，因此，Z型接线形式的接地变压器称为Z型变压器。Z型变压器的接线示意图如附图2所示。在采用Z型变压器将消弧线圈接入到非接地系统中时，通过Z型变压器引出一次侧中性点O，从而将消弧线圈L接在中性点O和接地间。在发生单行接地时，通过调节消弧线圈中L处的等效电感可以实现对非有效接地系统中零序回路的对地电容容性电流的补偿。
当非有效接地系统的电压较高并且需要对系统电压进行调节时，需要另外加装一套动态感性无功补偿装置，如TCT、TCR、MCR或SVG等，以实现对系统感性无功进行调节。在加装动态感性无功补偿装置时不仅会增加大量的金钱投资，而且还需要占用大量的变电站土地资源，造成浪费。同时，当感性无功补偿需求较大时，大容量TCT调节输出感性无功补偿的同时会产生较大的5、7次谐波电流，从而会引起接入电压等级谐波电压总畸变率较大的问题。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，以解决背景技术所述的当感性无功补偿需求较大时，大容量TCT调节输出感性无功补偿会引起接入电压等级谐波电压总畸变率较大的问题。
为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：
本实用新型提供了一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，所述滤波式动态无功补偿调节的消弧装置包括：TCT型Z型变压器和与所述TCT型Z型变压器电连接的相控式消弧线圈；所述相控式消弧线圈接地；所述TCT型Z型变压器的二次侧设置有第一绕组和第二绕组；所述第一绕组和所述第二绕的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零。
优选地，所述第一绕组和所述第二绕组形成12脉波结构。
优选地，所述第一绕组采用星型接线方式接线。
优选地，所述第二绕组采用三角型接线方式接线。
本实用新型提供了一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，所述消弧装置包括TCT型Z型变压器和与所述TCT型Z型变压器电连接的相控式消弧线圈，所述相控式消弧线圈接地；所述TCT型Z型变压器的二次侧设置有第一绕组和第二绕组；所述第一绕组和所述第二绕组的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零。本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置通过第一绕组和第二绕组的谐波相位角反相，且叠加后的谐波的相位角为零，从而消除了5、7次谐波，进而达到减小总谐波畸变率的目的。同时，本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置仅用一套装置不仅能够实现对感性无功的调节而且还能够实现对对地电容电流的调节，不仅节约了大量的土地资源而且还节省了金钱的投入。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，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它的附图。
图1是消弧线圈的结构示意图；
图2是Z型变压器的接线示意图；
图3是TCT型可控电抗器的接线示意图；
图4是本实用新型实施例提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置的接线示意图；
符号表示：
1-TCT型Z型变压器，2-相控式消弧线圈，3-第一绕组，4-第二绕组。
具体实施方式
本实用新型的目的是提供一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，解决了当感性无功补偿需求较大时，大容量TCT调节输出感性无功补偿会引起接入电压等级谐波电压总畸变率较大的问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本实用新型实施例中的技术方案，并使本实用新型实施例的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型实施例中的技术方案作进一步详细的说明。
请参考附图4，附图4示出了本实用新型实施例提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置的接线示意图。本实用新型实施例提供了一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，所述滤波式动态无功补偿调节的消弧装置包括TCT型Z型变压器1和与所述TCT型Z型变压器1电连接的相控式消弧线圈2，所述相控式消弧线圈2接地；所述TCT型Z型变压器1的二次侧设置有第一绕组3和第二绕组4；所述第一绕组3和所述第二绕组4的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零。
其中，在正常运行时，可以通过调节TCT型Z型变压器1实现对感性无功的调节，且能实现对连续变化的感性无功的调节，即动态无功调节；在出现故障时，可以通过调节相控式消弧线圈2实现对对地电容电流的调节。当感性无功补偿需求较大时，大容量的TCT型Z型变压器1会对感性无功进行调节补偿，同时，TCT型Z型变压器1二次侧的第一绕组3和第二绕组4的谐波相位角反相，使TCT型Z型变压器1二次侧的谐波电流波形角度发生变化，进而使叠加后的谐波的相位角为零，从而消除TCT型Z型变压器1一次侧的5、7次谐波所引起的电流波形畸变，进而达到减小总谐波畸变率的目的。同时，本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置仅用一套装置就能够实现对感性无功的调节，而且还能够实现对对地电容电流的调节，不仅节约了大量的土地资源而且还节省了金钱的投入。
目前，能够实现对系统感性无功进行调节的动态无功补偿的设备主有TCT(ThyristorControlledTrarlsfomer，即TCT型可控电抗器)、TCR、MCR和SVG等。由于TCT型可控电抗器具有很好的可靠性和免维护性，因而成为未来动感无功补偿装置使用的趋势。请参考附图3，附图3示出了TCT型可控电抗器的接线示意图。从附图3中能够看出TCT型可控电抗器的一次侧绕组三角形联结，且二次侧绕组为三相四线星形联结，晶闸管触发延迟角的可控范围为90°≤α≤180°。二次侧中性点连接在一起，每相独立，三相电流之间互差120°。TCT型可控电抗器可以通过控制二次侧晶闸管的导通角实现对一次侧动态感性无功的连续调节。在本实用新型实施例提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置中，TCT型Z型变压器1为参照TCT型可控电抗器的工作原理制备在Z型变压器的二次侧接第一晶闸管3。采用本实用新型实施例提供的TCT型Z型变压器1能够将短路阻抗由4％-10％提高到100％，并且通过控制第一晶闸管3的导通角，就能够实现对系统感性无功的调节。
本实用新型实施例提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置的第一绕组3和第二绕组4组形成12脉波结构。在一个交流周期内，输出12个半波，从而形成12脉波结构。12脉波结构能够使谐波的相位角为零，从而消除了5、7次谐波，进而达到减小总谐波畸变率的目的。
进一步，第一绕组3采用星型接线方式接线，第二绕组4采用三角型接线方式接线。两个绕组通过星型接线方式和三角型接线方式能够形成12脉波结构，从而消除了5、7次谐波，进而达到减小总谐波畸变率的目的。
综合上述描述可知，本实用新型实施例提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置在感性无功补偿需求较大时通过第一绕组和第二绕组的谐波相位角反相，使叠加后相位角为零，消除5、7次谐波，进而达到减小总谐波畸变率的目的。本实用新型所提供的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置用一套装置就能够实现对感性无功的调节，还能够实现对对地电容电流的调节，不仅节约了大量的土地资源而且还节省了金钱的投入。
虽然已经以具体实施例的方式描述了本实用新型，但是对于本领域技术人员来说，在不脱离所附权利要求书所限定的本实用新型的精神和范围的情况下，可以对本实用新型进行各种变化和修改，这些变化和修改同样包括在本实用新型的范围内。

Claims (4)

1.一种滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，其特征在于，所述滤波式动态无功补偿调节的消弧装置包括：
TCT型Z型变压器(1)和与所述TCT型Z型变压器(1)电连接的相控式消弧线圈(2)；
所述相控式消弧线圈(2)接地；
所述TCT型Z型变压器(1)的二次侧设置有第一绕组(3)和第二绕组(4)；
所述第一绕组(3)和所述第二绕组(4)的谐波相位角反相，且叠加后相位角为零。
2.根据权利要求1所述的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，其特征在于，所述第一绕组(3)和所述第二绕组(4)形成12脉波结构。
3.根据权利要求2所述的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，其特征在于，所述第一绕组(3)采用星型接线方式接线。
4.根据权利要求2所述的滤波式动态无功补偿调节的消弧装置，其特征在于，所述第二绕组(4)采用三角型接线方式接线。
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