CN205377298U - 基于tsc的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置包括：断路器、电流互感器、避雷器、熔断器、开关模块、电抗器、电容器、控制器。其中开关模块包括过零触发保护单元、温度开关、风扇、可控硅模块和散热器。控制器实时采样电网电压和总开关柜电流互感器二次电流，输出1～24个回路与各支路过零触发保护单元连接，控制电容器投切，对电网进行动态补偿。本装置响应时间快20ms，无合闸涌流和操作过电压，能抑制谐波，产品可靠性高，更加考虑了高原常年空气压力、密度和气温低等环境因素对电气性能的影响，用以解决高原低压配电网的无功快速调节和动态补偿问题。

Description

基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置。
背景技术
目前国内采用的补偿技术多数是静态的，即均以电磁型交流接触器为投切开关或直接死投在电网上。由于受电容器承受涌流能力、放电时间及接触器操作频率、使用寿命等因素制约，存在如下问题1、没有串联电抗器或只有很小的限流电抗器，容易引起电容器与系统串联、并联谐振，造成电容器过电流或过电压，发生爆炸事故，导致总闸跳闸，甚至烧毁其它设备；2、不具备抑制谐波能力，系统中有很多如变频器等电力电子设备所产生的大量谐波电流会进入电容器中，造成电容器过流、过压，使电容器损坏；3、机械触点动作速度慢，对快速频繁波动的冲击性负荷产生的无功功率不能有效补偿，无法解决这种负荷所带来的电压不稳定、闪烁变化、系统网损和降低变压器带载容量等问题。4、接触器频繁投切电容器过程中，时常引起较严重的电流涌流和操作过电压现象，严重影响了装置自身的使用寿命；5、投切时间无法控制，会产生火花和电弧重燃现象。
随着西部大开发战略的实施，我国西部地区对无功补偿设备需求也大量增加，而该地区平均海拔高度一般都在2000m以上，高海拔地区常年空气压力低、密度低、气温低、昼夜温差大，这些恶劣环境因素对产品的工频耐压、雷电冲击耐压、电气间隙、爬电距离、温升、局放、分断能力等电气性能有巨大影响，因此普通的无功补偿设备无法在该地区正常运行。
实用新型内容
本实用新型提出了一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置，为了解决现有的无功补偿产品易发生串并联谐振、投切涌流较大、不具有抑制谐波能力、无法快速准确补偿、产生火花和电弧重燃的问题，也是解决同类产品无法在高海拔地区正常使用的问题。
本实用新型所采用的技术如下：一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置，包括断路器、电流互感器和避雷器，本装置通过断路器与低压母线相连接，断路器与熔断器连接，电流互感器安装在断路器的输出端的线路上，电流互感器与熔断器之间连接有避雷器，断路器输出端分出多条支路，本装置还包括多个熔断器、多个开关模块、多个电抗器、多个电容器和TSC无功补偿控制器，每条支路上安装有熔断器，熔断器与开关模块连接，开关模块与电抗器连接，电抗器与电容器串联，所述的开关模块包括过零触发保护单元、电抗器温度开关、散热器温度开关、冷却风扇、可控硅模块和散热器，过零触发保护单元分别与电抗器温度开关、散热器温度开关、冷却风扇、可控硅模块相连接，TSC无功补偿控制器实时采样低压母线电网电压和总开关柜电流互感器二次电流，输出1～24个回路与各支路过零触发保护单元连接，控制电容器的投切，对电网进行动态补偿。
本实用新型还具有如下技术特征：所述的电抗器的电抗率有以下选择：仅用于限制涌流时，电抗率为0.1～1.0％；用于抑制谐波时，根据并联电容器装置接入电网处的背景谐波含量的测量值选择，当背景谐波为5次及以上时，为4.5～5％，当背景谐波为3次及以上时，为12％。
本实用新型的有益效果是：本实用新型通过TSC无功补偿控制器，开关模块作为电容器的投切器件，根据电网无功功率和功率因数需求全自动快速进行电容器投切，动态补偿系统无功功率，确保电网系统始终具有较高的功率因数；电抗器与电容器串联，具有防止谐波放大、吸收部分谐波电流的功能，可以抑制合闸涌流并抑制谐波；控制器动态响应时间快20ms，控制器和开关模块可实现过零投切，实时跟踪负载变化；考虑了高海拔环境因素对电气性能的影响，可靠性高，适合在高海拔地区应用。
附图说明
图1为本实用新型一次系统的电路连接示意图；
图2为本实用新型中过零触发保护单元的电路连接示意图；
图3为冷却风机智能启停控制电路连接示意图；
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
实施例1
参照图1-2所示，一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置，装于电气柜体中，包括断路器1、电流互感器2和避雷器3，本装置通过断路器与低压母线相连接，断路器与熔断器连接，电流互感器安装在断路器的输出端的线路上，电流互感器与熔断器之间连接有避雷器，断路器输出端分出多条支路，本装置还包括多个熔断器4、多个开关模块5、多个电抗器6、多个电容器7和TSC无功补偿控制器8，每条支路上安装有熔断器4，熔断器4与开关模块5连接，开关模块5与电抗器6连接，电抗器6与电容器7串联，所述的开关模块5包括过零触发保护单元21、电抗器温度开关22、散热器温度开关23、冷却风扇24、可控硅模块25和散热器26，过零触发保护单元21分别与电抗器温度开关22、散热器温度开关23、冷却风扇24、可控硅模块25相连接，TSC无功补偿控制器8实时采样低压母线9电网电压和总开关柜电流互感器二次电流10，输出1～24个回路与各支路过零触发保护单元连接，控制电容器7的投切，对电网进行动态补偿。过零触发保护单元21除具有过零触发功能外还具有多种监测保护功能：可控硅过温、电抗器过温、风机智能启停、熔断器在线电子检测保护
实施例2
如图3所示，本装置安装在电气柜中，电气柜内包括柜内温度监测开关31，温度监测开关31与中间继电器32相连，中间继电器32与冷却风机33相连，可根据柜内温度高低智能控制冷却风机33的启停。
本无功补偿装置及配套元器件的工频耐压、电气间隙、爬电距离、绝缘强度等电气性能参数，均按国家规范GB311.1《高压输变设备的绝缘配合》进行选型校验。
实施例3
其中电抗器6与电容器7串联，具有防止谐波放大、吸收部分谐波电流的功能，可以抑制合闸涌流并抑制谐波；根据国家标准GB50227《并联电容器装置设计规范》规定，电抗器6的电抗率有以下可供选择：仅用于限制涌流时，电抗率宜取0.1～1.0％；用于抑制谐波时，根据并联电容器装置接入电网处的背景谐波含量的测量值选择，当背景谐波为5次及以上时，宜取4.5～5％，当背景谐波为3次及以上时，宜取12％。
控制器8包括24路输出端口和24路输入端口，动态响应时间20ms，具有RS485和CAN通讯接口。

Claims (2)

1.一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置，包括断路器、电流互感器和避雷器，本装置通过断路器与低压母线相连接，断路器与熔断器连接，电流互感器安装在断路器的输出端的线路上，电流互感器与熔断器之间连接有避雷器，断路器输出端分出多条支路，其特征在于：还包括多个熔断器、多个开关模块、多个电抗器、多个电容器和TSC无功补偿控制器，每条支路上安装有熔断器，熔断器与开关模块连接，开关模块与电抗器连接，电抗器与电容器串联，所述的开关模块包括过零触发保护单元、电抗器温度开关、散热器温度开关、冷却风扇、可控硅模块和散热器，过零触发保护单元分别与电抗器温度开关、散热器温度开关、冷却风扇、可控硅模块相连接，TSC无功补偿控制器实时采样低压母线电网电压和总开关柜电流互感器二次电流，输出1～24个回路与各支路过零触发保护单元连接，控制电容器的投切，对电网进行动态补偿。
2.根据权利要求1所述的一种基于TSC的高海拔抑制谐波型低压动态无功补偿装置，其特征在于，所述的电抗器的电抗率有以下选择：仅用于限制涌流时，电抗率为0.1～1.0%；用于抑制谐波时，根据并联电容器装置接入电网处的背景谐波含量的测量值选择，当背景谐波为5次及以上时，为4.5～5%，当背景谐波为3次及以上时，为12%。
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