CN208369216U - 一种一体化有源补偿配电变台成套装置 - Google Patents

Abstract

一种一体化有源补偿配电变台成套装置，包括配电变压器、计量监测部分、有源补偿部分和配电部分。计量监测部分、有源补偿部分和配电部分分别连接配电变压器的低压输出端。所述计量监测部分包括集中器、监测仪表、计量仪表和集中单元；所述有源补偿部分为三相四线制综合补偿单元，包括三相四线制电压型逆变器、快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器、三相主断路器和交流接触器；所述配电部分包括多路负荷开关、漏电保护元件和防雷元件。所述装置将配电变压器台及其辅助设备与有源补偿装置进行模块化一体化融合。本实用新型有效整合的配变变压器及补偿、计量、监测、配电等台区辅助装置，有力提高了台区的集成化一体化模块化，推进了配网的智能化集成化水平。

Description

一种一体化有源补偿配电变台成套装置

技术领域

本实用新型涉及一种一体化有源补偿配电变台成套装置，属配用电技术领域。

背景技术

随着经济社会发展和人民生活水平的提高，配电网负荷中各种性质的用电设备数量急剧增加，带来电能质量问题的同时，也对供电质量提出了更高要求。10kV配电变压器作为对用户供电的直接设备，是遭受不平衡、无功及谐波问题最严重的设备之一。

负荷的不平衡、无功不足及谐波问题突出是造成配电变压器单相过载、损耗增加，效率降低，供电质量下降的直接原因，极端情况下甚至会造成变压器损坏，影响用电安全和供电可靠性。据不完全统计，实际运行配变损耗占用电量(包括铜耗和铁耗)3％以上。考虑到配变的数量巨大，因为电能质量问题造成的配变损耗和相关成本十分惊人，节能潜力巨大。

为解决这些问题，现阶段应用最广泛的还是一些传统的补偿及治理装置。

对于配电变压器的不平衡治理主要采用自动或人工换相器。自动或人工换相器通过自动换向开关或人工方式调整各相负荷情况，使配变侧基本达到平衡。但这种方式由于是在用户侧加装换相开关，切换存在一定的时延，对供电质量有一定的影响，不适用于敏感负荷。自动换相器对通讯速率和可靠性要求较高，人工换相器需要增加大量人力成本，且两者均存在安装点数量众多，切换频率与开关寿命之间的矛盾，实用性有待提高。

对于配变的无功补偿主要采用投切电容器方式，成本较低，但可靠性和补偿效果有待提高。电容器通过自动开关投切，冲击电流大，对电容本身的损害严重；而且电容器易与电网阻抗发生谐波放大甚至谐振，严重影响电网和设备安全及供电可靠性。同时投切电容器输出无功电流只能有级调节，补偿效果由电容器的级数决定，级数越多，补偿精度越高，但投切方式也更复杂，降低了可靠性。一般为简单可靠起见，级数不会分的很细，导致补偿效果不够理想。

对于配变的谐波治理方面，尚无直接针对配电变压器的装置与设计，一般在谐波较为严重的负荷侧加装无源滤波装置。而无源滤波器对电网呈容性，易与电网阻抗发生谐振，同时无源滤波器一般只能针对某特定次谐波，如果有多次谐波需要滤除，则需要多套无源治理装置。

除以上电能质量问题外，对于配变的状态监测方面，目前只能做到统计监测，无法做到实时监测。且监测的状态量一般是电气量，而油位、油温、振动、档位、噪声、湿度等非电气量无法获知，状态监测不全面，运行情况挖掘不够深入，对其运行状态的预警和优化是非常不利的，完全无法满足智能电网建设要求。目前配变附近加装的各类监测、补偿及治理装置没有统一规划和组织，各类监测补偿装置存在无序安装，接线复杂，维护困难等问题，不仅造成物资和人力资源的浪费，复杂的接线方式也为安全维护带来隐患。

发展一种高度融合状态监测、负荷平衡和无功及谐波治理的一体化配电变台成套装置，不仅能够综合有效的解决上述问题，同时能够安全方便快捷的进行安装维护，对于提高供电设备智能一体化水平、优化设备运行环境，提高供电质量无疑将具有重要意义。

发明内容

本实用新型的目的是，为克服现有技术的不足,本实用新型提供一种一体化配电变台成套装置。

本实用新型的技术方案如下：一种一体化配电变台成套装置的电器设备包括配电变压器、计量监测部分、有源补偿部分和配电部分；计量监测部分、有源补偿部分和配电部分分别连接配电变压器的低压输出端。

所述计量监测部分包括集中器、监测仪表、计量仪表和集中单元。

所述有源补偿部分为三相四线制综合补偿单元，包括三相四线制电压型逆变器、快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器、三相主断路器和交流接触器。

所述配电部分包括多路负荷开关、漏电保护元件和防雷元件。

所述装置将配电变压器台及其辅助设备与有源补偿装置进行模块化一体化融合。

所述三相四线制综合补偿单元，由三相四线制电压型逆变器输出经过快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器及三相主断路器，交流接触器控制的缓冲并网电阻连接到电网；风扇、控制系统、保护及检测部分电源采用直流电源，由主断路器进线端供电。

所述装置的结构包括散热片、变压器箱体、高压桩头、油位柱及油位信号采集装置、档位调节及档位信号采集装置、低压桩头、低压配电开关、低压有源补偿装置、低压桩头防护罩、低压母线、低压出线、有源补偿装置指示灯和电动操作开关、电压电流表计。

所述散热片安装在变压器箱体四周；高压桩头和低压桩头分别安装在变压器箱体上部箱体宽度方向的两侧；油位柱及油位信号采集装置、档位调节及档位信号采集装置分别安装在变压器箱体上部箱体长度方向的两侧；低压配电开关和低压有源补偿装置分别安装在低压桩头下方变压器箱体外侧；低压桩头上盖有低压桩头防护罩；低压母线和低压出线从低压配电开关引进和引出；低压有源补偿装置外设置有有源补偿装置指示灯和电动操作开关；在有源补偿装置指示灯和电动操作开关上方安装有电压电流表计。

本实用新型的有益效果是，本实用新型有效整合的配变变压器及补偿、计量、监测、配电等台区辅助装置，有力提高了台区的集成化一体化模块化，有效减少了安装时间和运维工作量，推进了配网的智能化集成化水平；有效解决了配电台区设备众多，安装接线复杂，停电时间长的问题，同时通过有源补偿部分对配电变压器进行补偿，有力提高了配电台区的电能质量问题。

附图说明

图1为本实用新型一体化配电变台成套装置电路图；

图2为本实用新型一体化配电变电器成套装置俯视图；

图3为本实用新型一体化配电变电器成套装置主视图；

图中，1是散热片；2是变压器箱体；3是高压桩头；4是油位柱及油位信号采集装置；5是档位调节及档位信号采集装置；6是低压桩头；7是低压配电开关；8是低压有源补偿装置；9是低压桩头防护罩；10是低压母线；11是低压出线；12是有源补偿装置指示灯和电动操作开关；13是电压电流表计。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细描述：

参见图1为一体化配电变台成套装置原理图，装置共包含四个部分，配电变压器、计量监测部分、有源补偿部分及配电部分。

计量监测部分包含监测仪表、计量仪表、集中单元等，监测仪表需要对配电变台的整体运行情况进行监测，并对越限数据进行报警，统计一定周期内(天、周，月，年)的相关数据，并针对设定的数据或告警信号上传至监测主站，监测仪表需要监测的数据量及告警条件如下表所示：

表1一体化配电变台成套装置监测量

监测量	性质
		电网三相电压	数据量
电网四线电流	数据量
		配变油温	数据量
配变档位	数据量
		配变油位	数据量
主断路器状态	空节点
		有源补偿部分断路器状态	空节点
有源补偿部分接触器状态	空节点
		有源补偿部分功率器件过温	空节点
有源补偿部分直流侧过压	电平量
		有源补偿部分输出过流	电平量
有源补偿部分功率器件故障	电平量
		配电回路断路器状态	空节点

表2一体化配电变台成套装置告警条件

有源补偿部分包括三相四线制电压型逆变桥、快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器、三相主断路器、交流接触器控制的缓冲并网电阻、风扇、控制系统、保护及检测部分。

配电部分主要由多路负荷开关、漏电保护元件及防雷元件构成。

如图2和图3所示为一体化智能配变的结构，图3为主视图，图2为俯视图。

本实施例一体化配电变电器成套装置的结构包括散热片1、变压器箱体2、高压桩头3、油位柱及油位信号采集装置4、档位调节及档位信号采集装置5、低压桩头6、低压配电开关7、低压有源补偿装置8、低压桩头防护罩9、低压母线10、低压出线11、有源补偿装置指示灯和电动操作开关12、电压电流表计13。

所述散热片1安装在变压器箱体2四周；高压桩头3和低压桩头6分别安装在变压器箱体2上部箱体宽度方向的两侧；油位柱及油位信号采集装置4、档位调节及档位信号采集装置5分别安装在变压器箱体2上部箱体长度方向的两侧；低压配电开关7和低压有源补偿装置8分别安装在低压桩头下方变压器箱体外侧；低压桩头上盖有低压桩头防护罩9；低压母线10和低压出线11从低压配电开关7引进和引出；低压有源补偿装置8外设置有有源补偿装置指示灯和电动操作开关12；在有源补偿装置指示灯和电动操作开关上方安装有电压电流表计13。

本实施例结构有效整合的配变变压器及补偿、计量、监测、配电等台区辅助装置，有力提高了台区的集成化一体化模块化，有效减少了安装时间和运维工作量，推进了配网的智能化集成化水平。

Claims (3)

1.一种一体化有源补偿配电变台成套装置，其特征在于，所述装置的电器设备包括配电变压器、计量监测部分、有源补偿部分和配电部分；计量监测部分、有源补偿部分和配电部分分别连接配电变压器的低压输出端；

所述计量监测部分包括集中器、监测仪表、计量仪表和集中单元；

所述有源补偿部分为三相四线制综合补偿单元，包括三相四线制电压型逆变器、快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器、三相主断路器和交流接触器；

所述配电部分包括多路负荷开关、漏电保护元件和防雷元件；

所述装置将配电变压器台及其辅助设备与有源补偿装置进行模块化一体化融合。

2.根据权利要求1所述的一种一体化有源补偿配电变台成套装置，其特征在于，所述装置的结构包括散热片、变压器箱体、高压桩头、油位柱及油位信号采集装置、档位调节及档位信号采集装置、低压桩头、低压配电开关、低压有源补偿装置、低压桩头防护罩、低压母线、低压出线、有源补偿装置指示灯和电动操作开关、电压电流表计；

所述散热片安装在变压器箱体四周；高压桩头和低压桩头分别安装在变压器箱体上部箱体宽度方向的两侧；油位柱及油位信号采集装置、档位调节及档位信号采集装置分别安装在变压器箱体上部箱体长度方向的两侧；低压配电开关和低压有源补偿装置分别安装在低压桩头下方变压器箱体外侧；低压桩头上盖有低压桩头防护罩；低压母线和低压出线从低压配电开关引进和引出；低压有源补偿装置外设置有有源补偿装置指示灯和电动操作开关；在有源补偿装置指示灯和电动操作开关上方安装有电压电流表计。

3.根据权利要求1所述的一种一体化有源补偿配电变台成套装置，其特征在于，所述三相四线制综合补偿单元，由三相四线制电压型逆变器输出经过快速熔断器、三相四线输出滤波电抗器及三相主断路器，交流接触器控制的缓冲并网电阻连接到电网；风扇、控制系统、保护及检测部分电源采用直流电源，由主断路器进线端供电。