CN210838956U - 一种智能型高压电力滤波装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种智能型高压电力滤波装置，智能型高压电力滤波装置主要由控制柜、滤波支路、柜间连接母排和绝缘子构成，控制柜包括控制柜体、智能型谐波控制与保护器、隔离刀开关、进线电缆、柜内母排、柜内绝缘子，滤波支路包括滤波电容柜、限流熔断器、真空接触器、电流互感器、氧化锌避雷器、阻容吸收器、放电线圈、滤波电容器、滤波电抗器，控制柜、滤波支路及其之间用绝缘子支撑的连接母排连接。本实用新型结构简单，安装使用方便，可以满足装置在户内外环境条件下长期安全、稳定、可靠工作的要求。

Description

一种智能型高压电力滤波装置

技术领域

本实用新型涉及电能质量领域，尤其涉及一种智能型高压电力滤波装置。

背景技术

为了保证电力系统的可靠正常运行，提高电力系统稳定性和电能质量，需要对电网的谐波进行治理。

近年来，电力电子技术的迅速发展和在电力系统、交通、工业设备及家庭生活中的广泛应用，谐波的危害也日益严重。谐波会令电能的产生、传输、使用效率降低，谐波导致了电力系统中电压和电流的波形发生畸变，并且同次频率的谐波电压和谐波电流会产生同次谐波的有功功率和无功功率损耗，既导致了电网电压降低，又引起了电力系统容量的浪费。电气设备也会在谐波的作用下过热，产生震动和噪声干扰，加速绝缘的老化，严重影响使用寿命，如果不加以控制，甚至会导致故障和烧毁。此外，谐波也会引发电网中发生局部的串联谐振和并联谐振，放大了谐波含量，导致电容器、电抗器的设备的毁坏。谐波也会给继电保护设备带来问题，引起继电保护装置误动作，严重威胁了供配电系统的稳定和安全运行，造成不必要的后果。对于电力系统外部的计算机网络、有线卫视、通信等弱电设备，电力系统中谐波通过传导、电磁感应等方式进行耦合，对这些系统产生较大的干扰，谐波也会对通信设备和电子器件造成严重影响。

常用的滤波方式为有源滤波方式和无源滤波方式，无源电力滤波装置因其具有安全性好、可靠性高、电路结构简单、造价低、运行成本低的优点，广泛应用于电力系统中。

传统的高压滤波装置分为固定投切的框架式滤波装置、自动投切的柜式滤波装置。固定投切的框架式滤波装置主要应用在35 kV和容量大的6~10 kV高压滤波装置。自动投切的柜式滤波装置主要应用在负荷变化化快、装机容量小的场合。

传统自动投切的滤波装置有以下缺点：

1)、传统自动投切滤波装置的控制器与电容保护器各自独立的器件，电容保护器的故障动作信号同上级开关柜连接，与控制器没有联系。

2)、传统自动投切滤波装置智能性欠缺，无相关通讯和监控接口，不能实现“四遥”的智能化要求，更不适合现在大数据的、智能物联网的器件要求。

3)、传统自动投切滤波装置采用真空接触器投切，真空接触器不能切断短路电流，如果出现短路电流，整个装置绝缘会受到破坏。

4)、传统自动投切滤波装置采用真空接触器投切，由于负荷变化快，投切次数多，易产生的过电压、多次重燃过电压、三相同时开断过电压，对电气设备的绝缘性危害大，仅用氧化锌避雷器保护是不够的，特别在衰减高频振荡频率方面响应慢。

综上所述，智能型高压电力滤波装置需要解决上述关键技术。

发明内容

为了解决上述关键技术问题，本实用新型一种智能型高压电力滤波装置。

本实用新型所采用的技术方案如下。

本实用新型提供一种智能型高压电力滤波装置，智能型高压电力滤波装置主要由控制柜、滤波支路、柜间连接母排和绝缘子构成。控制柜包括控制柜体、智能型谐波控制与保护器、隔离刀开关、进线电缆、柜内母排、柜内绝缘子。滤波支路包括滤波电容柜、限流熔断器、真空接触器、电流互感器、氧化锌避雷器、阻容吸收器、放电线圈、滤波电容器、滤波电抗器。控制柜、滤波支路及其之间用绝缘子支撑的连接母排连接。智能型谐波控制与保护器装在控制柜面板上，进线电缆与隔离刀开关进线端连接，隔离刀开关出线端与柜内母排连接，柜内母排与柜间连接母排连接。柜间连接母排与限流熔断器进线端通过柜内母排连接，限流熔断器出线端与真空接触器进线端连接，真空接触器出线端与电流互感器进线端连接，电流互感器的出线端连接氧化锌避雷器、阻容吸收器、滤波电容器与放电线圈的进线端，滤波电容器与放电线圈的出线端连接后再与电抗器进线端连接 , 三相电抗器的出线端连接一起，氧化锌避雷器、阻容吸收器的出线端分别接地。

控制柜体包括控制柜的二次室、指示面板。

智能型谐波控制与保护器具有滤波支路分组控制，采用滤波投切方式、电压无功综合判据，滤波支路电容器保护和故障诊断功能，谐波显示与保护功能，记录存储功能，通讯功能，云管理功能。

隔离开关包括操作手柄、联动机架、绝缘触头盒、电磁锁。

滤波电容柜包括滤波电容柜的二次室、指示面板、门电磁锁、行程开关。

滤波电容柜的二次室的二次电缆连接到控制柜的二次室的连接端子，控制柜的二次室的二次电缆连接到智能型谐波控制与保护器接线端子。

隔离开关的电磁锁、滤波电容柜的门电磁锁、滤波电容柜的行程开关组成保护回路，满足五防要求。

限流熔断器主要是保护滤波支路出现短路电流情况，以避免电力系统短路时大电流对滤波支路器件的绝缘破坏。

阻容吸收器吸收真空接触器投切时产生的过电压，避免滤波电容器的绝缘受到破坏，解决氧化锌避雷器不能保护衰减高频振荡频率方面响应慢的问题。

滤波电抗器采用三相叠装在滤波电容柜外，单相滤波电抗器由安装支柱绝缘子及底座、上线圈、下线圈、调节螺栓、调节螺母组成，三组单相滤波按照电抗器通过支柱绝缘子、固定螺栓、固定螺母组成。通过改变调节螺栓上调节螺母的位置，使上线圈、下线圈之间的距离变化，电感值也发生变化。

优先地，为了减小电抗器自身的震动和噪声，在安装支柱绝缘子及底座时，应在联结处增加橡胶垫，确保螺栓拧紧。

进一步的，滤波支路可采用1~5组，滤波电容器采用内熔丝结构。

进一步的，智能型谐波控制与保护器可对两段母线的高压滤波装置自动判断运行方式，并自动选择相应的调控决策，可实现1～5组电容器的电压无功综合控制与保护。

进一步的，智能型谐波控制与保护器还有等容循环、不等容组合两种投切方式可选择。

进一步的，智能型谐波控制与保护器还有四种投切依据: 无功、电压、时间、电压时间。

进一步的，智能型谐波控制与保护器具有低电压、过电压、开口三角电压（或差流）、电流速断、过电流、不平衡电流、谐波等保护功能，能显示2～50次谐波数值。

进一步的，智能型谐波控制与保护器具具有RS485标准通讯接口，支持TCP传输，支持ModBus、CDT、IEC101通讯规约。

进一步的，智能型谐波控制与保护器具有云管理功能：可实现状态监测、数据查询、参数设置、电压统计、无功分析、远程控制等，满足电网公司智能电网、泛在物联网对高压滤波装置的要求。

新型的高压滤波装置适用电压等级为6~10kV负荷变化化快的场合,单组滤波支路安装容量300~1800KVAR。

本实用新型的有益效果是：根据高压电力滤波装置的使用场合，采用新型智能型谐波控制与保护器、限流熔断器、阻容吸收器和连续可调性滤波电抗器及其他器件组成的装置，可解决短路电流保护、过电压、智能化等问题，大大提高了系统的保护可靠性与智能化程度。

本实用新型结构简单，安装使用方便，可以满足装置在户内外环境条件下长期安全、稳定、可靠工作的要求。

附图说明

图1为本实用新型的原理示意图。

图2为图1的装置主视图。

图3为图2的组柜后视图。

图4为控制柜的右侧视图。

图5为滤波支路的左侧视图。

图中，1-控制柜；2-滤波支路；3-柜间连接母排；4-绝缘子；

11-控制柜体；12-智能型谐波控制与保护器；13-隔离刀开关；14-进线电缆；15-柜内母排；16-柜内绝缘子；

21-滤波电容柜；22-限流熔断器；23-真空接触器；24-电流互感器；25-氧化锌避雷器；26-阻容吸收器；27-放电线圈；28-滤波电容器；29-滤波电抗器；

111-控制柜的二次室；112-指示面板；

131-操作手柄；132-联动机架；133-绝缘触头盒；134-电磁锁；

211-滤波电容柜的二次室；212-指示面板；213-绝缘触头盒；214-门电磁锁；

291-安装支柱绝缘子及底座；292-上线圈；293-下线圈；294-调节螺栓；295-调节螺母；296-支柱绝缘子；297-固定螺栓；298-固定螺母。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步的说明。

从图1~图5可知：

智能型高压电力滤波装置主要由控制柜(1)、滤波支路(2)、柜间连接母排(3)和绝缘子(4)构成。

控制柜(1)包括控制柜体(11)、智能型谐波控制与保护器(12)、隔离刀开关(13)、进线电缆(14)、柜内母排(15)、柜内绝缘子(16)。

滤波支路(2)包括滤波电容柜(21)、限流熔断器(22)、真空接触器(23)、电流互感器(24)、氧化锌避雷器(25)、阻容吸收器(26)、放电线圈(27)、滤波电容器(28)、滤波电抗器(29)。

控制柜(1)、滤波支路(2)及其之间用绝缘子(4)支撑的连接母排(3)连接。智能型谐波控制与保护器(12)装在控制柜(1)面板上，进线电缆(14)与隔离刀开关(13)进线端连接，隔离刀开关(13)出线端与柜内母排(15)连接，通过柜内绝缘子(16)支撑的柜内母排(15)与柜间连接母排(3)连接。

柜间连接母排 (3)与限流熔断器 (21)进线端通过柜内母排连接，限流熔断器(22)出线端与真空接触器(23)进线端连接，真空接触器(23)出线端与电流互感器(24)进线端连接，电流互感器(24)的出线端连接氧化锌避雷器(25)、阻容吸收器(26)、滤波电容器(28)与放电线圈(27)的进线端，滤波电容器(28)与放电线圈(27)的出线端连接后再与电抗器(21)进线端连接, 三相电抗器(29)的出线端连接一起，氧化锌避雷器(25)、阻容吸收器(26)的出线端分别接地。

控制柜体(11)包括控制柜的二次室(111)、指示面板(112)。

智能型谐波控制与保护器(12)具有滤波支路(2)分组控制，采用滤波投切方式、电压无功综合判据，滤波支路电容器保护和故障诊断功能，谐波显示与保护功能，记录存储功能，通讯功能，云管理功能。

隔离开关(13)包括操作手柄(131)、联动机架(132)、绝缘触头盒(133)、电磁锁(134)。

滤波电容柜(21)包括滤波电容柜的二次室(211)、指示面板(212)、门电磁锁(213)、行程开关(214)。

滤波电容柜的二次室(211)的二次电缆连接到控制柜的二次室(111)的连接端子，控制柜的二次室(111)的二次电缆连接到智能型谐波控制与保护器(12)接线端子。

隔离开关(13)的电磁锁(134)、滤波电容柜(21)的门电磁锁(213)、行程开关(214)组成保护回路，满足五防要求。

滤波电抗器(29)采用三相叠装，单相滤波电抗器(29)由安装支柱绝缘子及底座(291)、上线圈(292)、下线圈(293)、调节螺栓(294)、调节螺母(295)组成，三组单相滤波电抗器(29)通过支柱绝缘子(296)、固定螺栓(297)、固定螺母(298)组成。通过改变调节螺栓(294)上调节螺母(293)的位置，使上线圈(292)、下线圈(292)之间的距离变化，电感值也发生变化。

以上所述，仅为本实用新型较佳的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims (2)

1.一种智能型高压电力滤波装置，其特征是：所述智能型高压电力滤波装置由控制柜、滤波支路、柜间连接母排和绝缘子构成，所述控制柜包括控制柜体、智能型谐波控制与保护器、隔离刀开关、进线电缆、柜内母排和柜内绝缘子，所述滤波支路包括滤波电容柜、限流熔断器、真空接触器、电流互感器、氧化锌避雷器、阻容吸收器、放电线圈、滤波电容器和滤波电抗器，所述控制柜、滤波支路及其之间用绝缘子支撑的连接母排连接，所述智能型谐波控制与保护器装在控制柜面板上，所述进线电缆与隔离刀开关进线端连接，所述隔离刀开关出线端与柜内母排连接，所述柜内母排与柜间连接母排连接，所述柜间连接母排与限流熔断器进线端通过柜内母排连接，所述限流熔断器出线端与真空接触器进线端连接，所述真空接触器出线端与电流互感器进线端连接，所述电流互感器的出线端连接氧化锌避雷器、阻容吸收器、滤波电容器与放电线圈的进线端，所述滤波电容器与放电线圈的出线端连接后再与电抗器进线端连接，所述氧化锌避雷器、阻容吸收器的出线端分别接地。

2.根据权利要求1所述的智能型高压电力滤波装置，其特征是：所述智能型谐波控制与保护器具有滤波支路分组控制，采用滤波投切方式、电压无功综合判据，滤波支路电容器保护和故障诊断功能，谐波显示与保护功能，记录存储功能，具有通讯功能，具有云管理功能。

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