CN215185858U - 并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，包括控制器、有源电力补偿器、全补偿投切高压开关和升压变压器，升压变压器连接在系统接地变中性点和地之间，全补偿投切高压开关串联连接在升压变压器和系统接地变中性点之间，有源电力补偿器与升压变压器的二次侧连接，控制器的输出端分别与全补偿投切高压开关和有源电力补偿器的受控端连接，所述升压变压器的两端并联设置有调节系统电流值特性的电流调节电路，电流调节电路的受控端与控制器的输出端连接。本实用新型的应用，降低了有源电力补偿器的容量，进一步降低了生产材料成本，减小了有源电力补偿器的有功损耗，提高了装置安全运行水平。
Description
技术领域
本实用新型涉及配电网单相接地保护装置技术领域，特别是一种接地故障有源全补偿装置。
背景技术
配电网系统中，接地故障有源全补偿装置用于在系统发生单相接地故障时，来补偿经消弧线圈补偿后的剩余系统无功电流、系统有功电流和谐波电流。传统使用的接地故障有源全补偿装置由电源变压器、升压变压器、真空接触器、有源电力补偿器、控制器等组成，控制器根据采集的电气量计算补偿值，并通过控制真空接触器和有源电力补偿器可将单相接地故障点电流补偿至接近0，从而在发生单相接地故障时彻底消除弧光，还可利用扰动方式进行精准选线，是解决单相接地故障的最优方案。
但是，全补偿装置在控制器计算精度不足或者由于消弧线圈的非线性特征等原因存在时，可能会在导致消弧线圈在补偿过程中，过补1档或欠补1档，如果此时系统无功残流全部由有源电力补偿器来补偿，那么有源电力补偿器的额定电流就需要设计为大于2倍的消弧线圈最大级差电流，此值可能会超过10A，折算到低压侧电流可能达到几百安培，会导致有源电力补偿器生产成本增加，并且在补偿时产生大量损耗。
实用新型内容
本实用新型需要解决的技术问题是提供一种并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，以降低有源电力补偿器的生产成本，减小有源电力补偿器的有功损耗，提高装置的安全运行水平。
为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案如下。
并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，包括控制器、有源电力补偿器、全补偿投切高压开关和升压变压器，升压变压器连接在系统接地变中性点和地之间，全补偿投切高压开关串联连接在升压变压器和系统接地变中性点之间，有源电力补偿器与升压变压器的二次侧连接，控制器的输出端分别与全补偿投切高压开关和有源电力补偿器的受控端连接，所述升压变压器的两端并联设置有调节系统电流值特性的电流调节电路，电流调节电路的受控端与控制器的输出端连接。
上述并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，所述电流调节电路并联在全补偿投切高压开关末端的升压变压器高压侧两端。
上述并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，所述电流调节电路包括感性电流调节支路和容性电流调节支路，感性调节支路包括串联连接的电抗器和电抗器投切高压开关，容性电流调节支路包括串联连接的电容器和电容器投切高压开关；所述电抗器投切高压开关和电容器投切高压开关的受控端分别连接控制器的输出端。
上述并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，所述电容器和电抗器在额定相电压下的额定工作电流为系统消弧线圈的最大级差电流。
上述并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，所述电流调节电路并联在升压变压器的低压侧两端，包括带投切开关的低压电抗器和低压电容器，两个投切开关的受控端分别连接控制器的输出端。
由于采用了以上技术方案，本实用新型所取得技术进步如下。
本实用新型在正常运行时，通过投切电抗器或电容器的方式，结合位移电压法计算系统的对地阻抗；也可以在系统发生单相接地故障进行接地补偿时，通过投入电抗器或电容器来减小有源电力补偿器输出的无功电流，从而可以使得有源电力补偿器在生产时减小设计容量，进一步降低了生产成本，减小了装置运行损耗，提高了装置的安全运行水平。
附图说明
图1为本实用新型的系统接线图。
其中：JDB.Z型接地变压器，XH.消弧线圈；KM.全补偿投切高压开关，KL.电抗器投切高压开关，L.电抗器，KC.电容器投切高压开关，C.电容器，B.升压变压器，KZQ.控制器，APC.有源电力补偿器。
具体实施方式
下面将结合附图和具体实施方式对本实用新型进行进一步详细说明。
一种并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，如图1所示，包括控制器KZQ、有源电力补偿器APC、升压变压器B、全补偿投切高压开关KM和电流调节电路，系统接地变中性点和地之间依次串联连接全补偿投切高压开关KM和升压变压器B，有源电力补偿器APC与升压变压器B的二次侧连接，电流调节电路并联在升压变压器B的两端；控制器KZQ的输出端分别与全补偿投切高压开关KM、有源电力补偿器APC和电流调节电路的受控端连接，
本实用新型中，电流调节电路并联在全补偿投切高压开关KM末端的升压变压器B高压侧两端；也可并联在升压变压器B的低压侧两端；电流调节电路包括感性电流调节支路和容性电流调节支路，用于调节系统电流值特性，降低有源电力补偿器的输出电流。
当电流调节电路并联在升压变压器的高压侧时，感性调节支路包括串联连接的电抗器L和电抗器投切高压开关KL，容性电流调节支路包括串联连接的电容器C和电容器投切高压开关KC；电抗器投切高压开关KL和电容器投切高压开关KC的受控端分别连接控制器的输出端。
高压侧并联的电抗器和电容器，在额定相电压下的额定工作电流为消弧线圈的最大级差电流，可按5A考虑。
当电流调节电路并联在升压变压器的低压侧时，包括带投切开关的低压电抗器和低压电容器，两个投切开关的受控端分别连接控制器的输出端。
本实用新型在系统正常运行时，控制器可以定期通过投切电抗器或电容器制造系统扰动，采集扰动前后系统电压、电流，并建立两组方程，最后通过位移电压法计算系统等效阻抗。
当系统发生单相接地故障时，如果控制器计算的系统对地容性无功电流大于电抗器额定电流，则首先将电抗器投入，然后再控制有源电力补偿器APC按照控制器下发的电压输出。
如果控制器计算的系统对地感性无功电流大于电容器额定电流，则首先将电容器投入，然后再控制有源电力补偿器APC按照控制器下发的电压输出。
本实用新型通过将电抗器或电容器的投入，能够减小有源电力补偿器的输出电流，从而可以使有源电力补偿器的容量做的较小，进一步降低生产材料成本，减小有源电力补偿器的有功损耗，提高装置安全运行水平。
Claims (5)
1.并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，包括控制器(KZQ)、有源电力补偿器(APC)、全补偿投切高压开关(KM)和升压变压器(B)，升压变压器(B)连接在系统接地变中性点和地之间，全补偿投切高压开关(KM)串联连接在升压变压器(B)和系统接地变中性点之间，有源电力补偿器(APC)与升压变压器(B)的二次侧连接，控制器(KZQ)的输出端分别与全补偿投切高压开关(KM)和有源电力补偿器(APC)的受控端连接，其特征在于：所述升压变压器(B)的两端并联设置有调节系统电流值特性的电流调节电路，电流调节电路的受控端与控制器的输出端连接。
2.根据权利要求1所述的并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，其特征在于：所述电流调节电路并联在全补偿投切高压开关(KM)末端的升压变压器(B)高压侧两端。
3.根据权利要求2所述的并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，其特征在于：所述电流调节电路包括感性电流调节支路和容性电流调节支路，感性调节支路包括串联连接的电抗器(L)和电抗器投切高压开关(KL)，容性电流调节支路包括串联连接的电容器(C)和电容器投切高压开关(KC)；所述电抗器投切高压开关(KL)和电容器投切高压开关(KC)的受控端分别连接控制器的输出端。
4.根据权利要求3所述的并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，其特征在于：所述电容器和电抗器在额定相电压下的额定工作电流为系统消弧线圈的最大级差电流。
5.根据权利要求1所述的并联电抗器和电容器的接地故障有源全补偿装置，其特征在于：所述电流调节电路并联在升压变压器(B)的低压侧两端，包括带投切开关的低压电抗器和低压电容器，两个投切开关的受控端分别连接控制器的输出端。
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