变电站多级调压补偿装置
技术领域
本实用新型涉及调压补偿技术领域,具体涉及一种变电站多级调压补偿装置。
背景技术
变电站在10kV系统上的补偿主要作用在于补偿来自供电区的无功功率的损耗,提高母线电压,使系统电压保持一个相对稳定的区间内;这也是供电体系电能质量的重要保障环节,但用户侧负荷是不断变化的,因此所需要的无功缺口也不一样,那么无功补偿就需要做出相应的动作,用比较合理的补偿容量来应对,并且需要快速反应;这对于目前传统的变电站补偿设备显然是不可能的,第一是开关投切次数的限制,变电站集中补偿不可能频繁投切,也就无法进行设备容量的实时调整,第二是分组容量极差较大,经常出现补偿设备不投满足不了系统对无功的需要,可投上一组就可能过补,导致系统电压过高而可能烧损设备,甚至可能出现更严重的变电站停电事故;第三传统变电站补偿设备中,每个回路配置一个柜体、一路容量一般较大,并且柜体内安装的开关也比较大,柜体体积也比较大,内部的电路也比较繁琐,安全隐患较多,并且无法实现更精细化的控制。
实用新型内容
基于上述现状,本实用新型的主要目的在于提供一种变电站多级调压补偿装置,以解决现有变电站调压补偿方案中存在的上述问题。
为实现上述目的,本实用新型采用的技术方案如下:
本实用新型的第一方面提供了一种变电站多级调压补偿装置,包括柜体、设置于所述柜体内的控制器、PT电源箱、多个一体式电容器、三条母线以及与三条所述母线电连接的进线电缆,其中,所述一体式电容器包括外壳,所述外壳包括第一壳体和三个第二壳体,所述第一壳体呈扁长方体形,包括顶板、底板、相对设置的第一宽侧板和第二宽侧板、相对设置的第一窄侧板和第二窄侧板,所述第一壳体内设置有并联电容组,所述并联电容组包括沿所述顶板的长度方向排列设置的第一电容、第二电容和第三电容,三个所述第二壳体均设置于所述顶板上并沿所述顶板的长度方向排列设置,所述第二壳体内设置有智能控制组件,所述智能控制组件包括依次串接的电抗器、智能开关和电流互感器,三个所述第二壳体内的智能控制组件分别与所述第一电容、第二电容、第三电容电连接,所述智能开关包括控制信号端口,所述控制信号端口与所述控制器电连接;
多个一体式电容器沿所述顶板的宽度方向间隔排列设置,所述PT电源箱设置在所述一体式电容器的排列方向的一端;
所述柜体内设置有隔板,三条母线均吊设在所述隔板上,所述一体式电容器的三个所述智能控制组件分别与三条母线电连接,所述母线的延伸方向与所述一体式电容器的排列方向一致。
优选地,所述第二壳体包括用于容置所述电流互感器的互感器壳部,所述互感器壳部与所述电流互感器的形状相适配,所述多个一体式电容器中相应的所述互感器壳部的轴线共线且与相应的所述母线平行。
优选地,所述第一壳体的顶板上设置有三个第一电连接结构,分别与所述第一电容、第二电容、第三电容电连接,每个所述第二壳体上均设置一个第二电连接结构,所述第二电连接结构与所述智能控制组件电连接,当所述第二壳体设置于所述第一壳体的顶板上时,所述第一电连接结构与所述第二电连接结构形成电连接。
优选地,所述第一电连接结构包括插头,所述第二电连接结构包括插座。
优选地,所述柜体包括框架以及与所述框架相连的柜门、背板以及两侧板,所述两侧板的相对方向与所述一体式电容器的排列方向一致,所述两侧板中的一侧板上设置有固线结构,用于固定所述进线电缆,所述母线的靠近所述一侧板的端部向下弯折形成弯折部,所述进线电缆与所述弯折部电连接。
优选地,所述柜体底部设置有与所述母线的延伸方向一致的滑轨,所述一体式电容器能够沿所述滑轨滑动。
优选地,所述柜体内设置有连接两所述侧板的第一横梁和第二横梁,所述第一横梁和所述第二横梁的延伸方向均与所述滑轨的延伸方向一致,所述第一横梁位于所述第一壳体的前侧,所述第二横梁位于所述第一壳体的后侧,所述第一窄侧板上设置有第一耳板,所述第二窄侧板上设置有第二耳板,所述一体式电容器通过所述第一耳板与所述第一横梁固定连接,并通过所述第二耳板与所述第二横梁固定连接。
优选地,所述隔板将所述柜体分为上容置腔和下容置腔,所述柜门包括用于打开和关闭所述上容置腔的上柜门以及用于打开和关闭所述下容置腔的下柜门,所述控制器设置于所述上容置腔内,所述PT电源箱、所述一体式电容器、所述母线和所述进线电缆设置于所述下容置腔内。
优选地,所述两侧板中的另一侧板与所述框架形成可拆卸连接。
优选地,所述第二壳体上设置有出线端口,所述出线端口与所述智能控制组件电连接,所述出线端口通过喷逐式熔断器与所述母线电连接,所述母线夹持在所述喷逐式熔断器的母排与紧固螺栓之间。
优选地,所述母线通过绝缘端子吊设于所述隔板。
本实用新型提供的变电站多级调压补偿装置,在该装置中,通过将第一壳体设置成更加合理的扁长方体形,在其顶板上沿其长度方向布置第二壳体,并沿顶板的宽度方向间隔排列多个一体式电容器,同时将PT电源箱设置在一体式电容器的排列方向的一端,使得柜体的内部结构更加紧凑、合理,在更小体积的柜体前提下,既能更多的容纳一体式电容器,以实现更加精细的多级调压补偿,又能保证一体式电容器和PT电源箱等电气件的散热,更好地确保该变电站多级调压补偿装置的使用效果和使用寿命;另外,在该变电站多级调压补偿装置中,一体式电容器的设计采用全封闭设计,以提高安全性能,避免杂物落到电气件引起的安全隐患;通过并联电容组和智能控制组件等组成的变电站多级调压补偿装置还具有分级较小、安装方便、可利用空间较大、便于管理维护等诸多实用优势,一体式电容器内置智能开关满足频繁投切需要,这就给变电站的电压质量精细化管理提供了技术保障;该装置自动化程度较高,可以监控到每一个一体式电容器的电容状态、运行参数等,极其方便实现远程控制和管理,更好地满足目前智能电网的需要。
本实用新型的第二方面提供了一种变电站多级调压补偿装置,其特征在于,包括柜体、设置于所述柜体内的控制器、PT电源箱、多个一体式电容器、三条母线以及与三条所述母线电连接的进线电缆,其中,所述一体式电容器包括外壳,所述外壳包括第一壳体和三个第二壳体,所述第一壳体呈扁长方体形,包括顶板、底板、相对设置的第一宽侧板和第二宽侧板、相对设置的第一窄侧板和第二窄侧板,所述第一壳体内设置有并联电容组,所述并联电容组包括沿所述顶板的长度方向排列设置的第一电容、第二电容和第三电容,三个所述第二壳体均设置于所述顶板上并沿所述顶板的长度方向排列设置,所述第二壳体内设置有智能控制组件,所述智能控制组件包括依次串接的电抗器、智能开关和电流互感器,三个所述第二壳体内的智能控制组件分别与所述第一电容、第二电容、第三电容电连接,所述智能开关包括控制信号端口,所述控制信号端口与所述控制器电连接;
多个一体式电容器沿所述顶板的宽度方向间隔排列设置,所述PT电源箱设置在所述一体式电容器的排列方向的一端;
所述柜体内设置有隔板,三条母线均吊设在所述隔板上,所述一体式电容器的三个所述智能控制组件分别与三条母线电连接,所述母线的延伸方向与所述一体式电容器的排列方向一致;
所述柜体包括框架以及与所述框架相连的柜门、背板和设置于一侧的侧板,所述侧板的对侧敞开,所述母线的靠近所述侧板的端部向下弯折形成弯折部,所述进线电缆与所述弯折部电连接;
所述装置还包括至少一个拼接柜,所述拼接柜内设置有多个所述一体式电容器和三条拼接母线,所述拼接柜内的所述一体式电容器的排列方向与所述柜体内的所述一体式电容器的排列方向一致,所述拼接柜在所述柜体的敞开侧与所述柜体拼接,三条所述拼接母线分别与三条所述母线电连接。
本实用新型提供的变电站多级调压补偿装置,不仅设置有上述的柜体,具有上述仅设置有柜体的装置的优点,由于还设置有拼接柜,进一步提高变电站多级调压补偿装置的适应性,使其可以适应对更大电压的更加精细的调节,更好地满足目前智能电网的需要。
附图说明
以下将参照附图对本实用新型的优选实施方式进行描述。图中:
图1为本实用新型具体实施方式提供的变电站多级调压补偿装置的第一视角的柜体内部结构示意图;
图2为本实用新型具体实施方式提供的变电站多级调压补偿装置的第二视角的柜体内部结构示意图;
图3为本实用新型具体实施方式提供的变电站多级调压补偿装置的柜体结构示意图;
图4为本实用新型具体实施方式提供的变电站多级调压补偿装置的一体式电容器的电路原理示意图。
图中:
1、柜体;11、柜门;111、上柜门;112、下柜门;12、框架;13、上容置腔;14、下容置腔;15、固线结构;2、PT电源箱;3、一体式电容器;31、外壳;311、第一壳体;3111、第一耳板;3112、第二耳板;312、第二壳体;4、母线;41、弯折部;5、进线电缆;6、隔板;7、喷逐式熔断器。
具体实施方式
以下基于实施例对本实用新型进行描述,但是本实用新型并不仅仅限于这些实施例。在下文对本实用新型的细节描述中,详尽描述了一些特定的细节部分,为了避免混淆本实用新型的实质,公知的方法、过程、流程、元件并没有详细叙述。
此外,本领域普通技术人员应当理解,在此提供的附图都是为了说明的目的,并且附图不一定是按比例绘制的。
除非上下文明确要求,否则整个说明书和权利要求书中的“包括”、“包含”等类似词语应当解释为包含的含义而不是排他或穷举的含义;也就是说,是“包括但不限于”的含义。
在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性。此外,在本实用新型的描述中,除非另有说明,“多个”的含义是两个或两个以上。
如图1-图4所示,本申请提供了一种变电站多级调压补偿装置,包括柜体1、设置于柜体1内的控制器、PT电源箱2、多个一体式电容器3、三条母线4以及与三条母线4电连接的进线电缆5,其中,一体式电容器3包括外壳31,外壳31包括第一壳体311和三个第二壳体312,第一壳体311呈扁长方体形,即,第一壳体311的长度尺寸和高度尺寸相差不大,宽度尺寸较小,使其更加适应柜体1,方便在柜体1内安置多个第一壳体311,进而便于安置多个一体式电容器3,提高调压补偿的精细程度,便于多级调压补偿。第一壳体311包括顶板、底板、相对设置的第一宽侧板和第二宽侧板、相对设置的第一窄侧板和第二窄侧板,第一壳体311内设置有并联电容组,并联电容组包括沿顶板的长度方向排列设置的第一电容、第二电容和第三电容,合理利用第一壳体311的内部空间,便于第一电容、第二电容和第三电容的布置。三个第二壳体312均设置于顶板上并沿顶板的长度方向排列设置,合理利用了顶板的长度方向,更加方便第二壳体312的布置。第二壳体312内设置有智能控制组件,参考图4所示,智能控制组件包括依次串接的电抗器、智能开关和电流互感器,该智能控制组件把电抗器、智能开关和电流互感器集中在一起,形成一个控制单元,这在单组投切上的容量可以降到最小。三个第二壳体312内的智能控制组件分别与第一电容、第二电容、第三电容电连接,优选地,三个第二壳体312的位置与上述三个电容的位置相对应,以便于连接二者的线路的布置。智能开关包括控制信号端口,控制信号端口与控制器电连接,通过第二壳体312内的智能控制组件对第一壳体311内并联电容组线路进行合理控制,以更好地实现多级调压补偿。多个一体式电容器3沿顶板的宽度方向间隔排列设置,合理利用空间,并保证了散热效果。PT电源箱2设置在一体式电容器3的排列方向的一端,整个结构布局更加合理,合理利用柜体1内部空间。柜体1内设置有隔板6,三条母线4均吊设在隔板6上,以保证母线4的可靠固定,同时,隔板6也可一定程度上提高柜体1的整体结构强度,提高其抗挤压和碰撞性能。进一步地,母线4通过绝缘端子吊设于隔板6,以提高安全性能。一体式电容器3的三个智能控制组件分别与三条母线4电连接,母线4的延伸方向与一体式电容器3的排列方向一致,以方便相关线路的布置。在该变电站多级调压补偿装置中,参考图1和图2所示,通过将第一壳体311设置成更加合理的扁长方体形,在其顶板上沿其长度方向布置第二壳体312,并沿顶板的宽度方向间隔排列多个一体式电容器3,例如设置5个一体式电容器3,同时将PT电源箱2设置在一体式电容器3的排列方向的一端,使得柜体1的内部结构更加紧凑、合理,既能更多的容纳一体式电容器3,以实现更加精细的多级调压补偿,又能保证一体式电容器3和PT电源箱2等电气件的散热,更好地确保该变电站多级调压补偿装置的使用效果和使用寿命;另外,在该变电站多级调压补偿装置中,一体式电容器3的设计采用全封闭设计,以提高安全性能,避免杂物落到电气件引起的安全隐患,参考图1、图2和图4所示,优选一体式电容器3内置2个回路,其中一次回路依次包括电抗器、智能开关、并联电容,二次回路包括检测CT行程开关和投切线圈等,其中一次回路工作原理是:变电站多级调压补偿装置通电后电流首先通过电抗器进行涌流和谐波的抑制,目的是保护涌流作用下造成的装置烧损,防止电容过压运行;在智能开关联动装有状态采样触点开关以获取开关状态,可默认常闭,开关合闸后,触点常开;在智能开关引入电容前装有取样电流CT,获取该项的电流信号,以便于监控电容运行状态;其中,端子定义:HZ+和HZ-为控制开关回路;ZT和COM为开关状态;Ia、Ib、Ic和In为三相电容和单相运行电流。通过并联电容组和智能控制组件等组成的变电站多级调压补偿装置还具有分级较小、安装方便、可利用空间较大、便于管理维护等诸多实用优势,一体式电容器3内置智能开关满足频繁投切需要,这就给变电站的电压质量精细化管理提供了技术保障,例如在10kV的变电站电压多级补偿装置中,柜体1尺寸为2200mm*2000mm*1300mm,柜体1内设置有五个200kV的一体式电容器3,并通过智能控制组件使得该装置自动化程度较高,可以监控到每一个一体式电容器3的电容状态、运行参数等,极其方便实现远程控制和管理,更好地满足目前智能电网的需要。
进一步地,参考图1和图2所示,第二壳体312包括用于容置电流互感器的互感器壳部,互感器壳部与电流互感器的形状相适配,以减小第二壳体312的体积,避免不必要的空间占用,多个一体式电容器3中相应的互感器壳部的轴线共线且与相应的母线4平行,以便于二者的连接,方便线路的布置,使得各线路更加整齐划一,降低各线路由于缠绕复杂造成的安全隐患。更进一步地,第一壳体311的顶板上设置有三个第一电连接结构,分别与第一电容、第二电容、第三电容电连接,每个第二壳体312上均设置一个第二电连接结构,第二电连接结构与智能控制组件电连接,当第二壳体312设置于第一壳体311的顶板上时,第一电连接结构与第二电连接结构形成电连接,例如第一电连接结构包括插头,第二电连接结构包括插座,通过插头和插座的配合实现二者的连接,以保证智能控制组件对第一壳体311内的并联电容的控制的可靠性,另外,通过设置第一电连接结构和第二电连接结构也可更加方便第一壳体311内相关电气件与第二壳体312内的电气件的电连接,保证二者连接的可靠性和便捷性,同时提高电连接的安全性。进一步地,第二壳体312上设置有出线端口,出线端口与智能控制组件电连接,出线端口通过喷逐式熔断器7与母线4电连接,母线4夹持在喷逐式熔断器7的母排与紧固螺栓之间,一方面,通过喷逐式熔断器7可提高智能控制组件与第二壳体312内的电路连接的可靠性和安全性,另一方面,通过将母线4夹持在喷逐式熔断器7的母排与紧固螺栓之间,方便该位置各电气件的更换,避免出现损坏时整体替换,一定程度降低成本。
进一步地,参考图1-图3所示,柜体1包括框架12以及与框架12相连的柜门11、背板以及两侧板,两侧板的相对方向与一体式电容器3的排列方向一致,两侧板中的一侧板上设置有固线结构15,用于固定进线电缆5,避免进线电缆5的窜动造成的安全隐患。更进一步地,所述两侧板中的另一侧板与框架12形成可拆卸连接,以方便该侧板的拆卸,方便该柜体1的加工制作,同时,当柜门11出现故障无法打开时,也可通过拆卸该侧板进行内部检查。优选地,母线4的靠近所述一侧板的端部向下弯折形成弯折部41,进线电缆5与弯折部41电连接,以方便进线电缆5与母线4的连接,提高二者连接的便捷性和可靠性。优选地,在柜体1底部设置有与母线4的延伸方向一致的滑轨(图中未示出),一体式电容器3能够沿滑轨滑动,以方便调节一体式电容器3在母线4延伸方向的位置,方便一体式电容器3与母线4的连接,另外,也可通过调整各一体式电容器3之间的间隔安排一体式电容器3的数量,例如通过增加一体式电容器3的数量来提高调压精度和广度,以提高该变电站多级调压补偿装置的适应性。
优选地,柜体1内设置有连接两侧板的第一横梁(图中未示出)和第二横梁(图中未示出),以提高柜体1的整体结构强度,更好地保证柜体1的抗挤压性能。第一横梁和第二横梁的延伸方向均与滑轨的延伸方向一致,第一横梁位于第一壳体311的前侧,第二横梁位于第一壳体311的后侧,参考图1和图2所示,第一窄侧板上设置有第一耳板3111,第二窄侧板上设置有第二耳板3112,一体式电容器3通过第一耳板3111与第一横梁固定连接,并通过第二耳板3112与第二横梁固定连接,以实现一体式电容器3的可靠固定,避免一体式电容器3随意晃动造成的安全隐患,进一步地,上述固定连接的方式优选为可拆卸连接,以方便一体式电容器3的更换。
进一步地,参考图1-图3所示,隔板6将柜体1分为上容置腔13和下容置腔14,柜门11包括用于打开和关闭上容置腔13的上柜门111以及用于打开和关闭所述下容置腔14的下柜门112,控制器设置于上容置腔13内,并在上柜门111上设置有用于观察控制器的观察,以及用于操作控制器的按钮或按键,以便于对该装置的观察和操作。PT电源箱2、一体式电容器3、母线4和进线电缆5设置于下容置腔14内,由于控制器相较于其它电气件更常用,将控制器和其它结构分开安置,并设置分开的柜门11,可以避免灰尘或其它杂物落入其它电气件造成的安全隐患,提高该变电站多级调压补偿装置的安全性,也更加方便操控和检查控制器。
更进一步地,该变电站多级调压补偿装置还包括至少一个拼接柜,拼接柜内设置有多个一体式电容器3和三条拼接母线4,拼接柜内的一体式电容器3的排列方向与柜体1内的所述一体式电容器3的排列方向一致,拼接柜在柜体1的敞开侧与柜体1拼接,三条拼接母线4分别与三条母线4电连接,通过增设拼接柜,进一步提高变电站多级调压补偿装置的适应性,使其可以适应对更大电压的更加精细的调节,更好地满足目前智能电网的需要。
本领域的技术人员能够理解的是,在不冲突的前提下,上述各优选方案可以自由地组合、叠加。
应当理解,上述的实施方式仅是示例性的,而非限制性的,在不偏离本实用新型的基本原理的情况下,本领域的技术人员可以针对上述细节做出的各种明显的或等同的修改或替换,都将包含于本实用新型的权利要求范围内。