專利名稱：高壓智能型電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電壓調(diào)整裝置和無功補償裝置，具體地說是一種由微機控制的，根據(jù)電網(wǎng)負(fù)荷狀況和設(shè)定參數(shù)分級自動調(diào)節(jié)電壓和無功的成套裝置。
現(xiàn)在市場上尚沒有商品化的高電壓下的電壓無功綜合調(diào)節(jié)成套裝置。一些用戶自行組裝的這類裝置，采用的方案均為等容量分組，循環(huán)投切。這種方案的不足之處在于無功補償分組檔次較少，難以滿足無功就地基本平衡的要求；調(diào)節(jié)過程中由于容易造成欠補償或過補償，甚至?xí)斐赏肚姓鹗?，使系統(tǒng)不穩(wěn)定，電氣元件容易損壞。
本實用新型的目的是設(shè)計一種高壓智能型電壓無功綜合調(diào)節(jié)裝置，以克服難以滿足無功就地基本平衡、難以調(diào)節(jié)、系統(tǒng)不穩(wěn)定等問題。
其主要技術(shù)方案包括信號檢測系統(tǒng)、主變壓器、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分，其特征是信號檢測系統(tǒng)、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分都設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)配置的可根據(jù)需要進行積木式拼裝的模塊，其中的無功補償模塊按照電力負(fù)荷的變化和無功需求的大小進行增減。
信號檢測系統(tǒng)的輸入分別與主變壓器的一次側(cè)及主變壓器的二次主要負(fù)荷側(cè)連接，其輸出與控制模塊連接。在一次側(cè)測量線電壓、相電流信號，用來供給電壓無功控制器計算電網(wǎng)無功功率和功率因數(shù)，在主變壓器二次主要負(fù)荷側(cè)檢測電壓信號，用來供給電壓無功控制器判定電壓的高低。
無功補償部分有兩種類型的模塊一種是補償容性無功的并聯(lián)電容器模塊；一種是補償感性無功的并聯(lián)電抗器模塊。
在斷路器柜與主變壓器間引入一條無功補償母線，無功補償部分中的各個模塊連接到斷路器柜下樁頭的專用母線上，斷路器柜既作為無功補償裝置的總開關(guān)，也負(fù)責(zé)各模塊的短路、過流、三相不平衡或其他故障情況下的保護，控制模塊與各個無功補償模塊連接，控制模塊控制的各個無功補償模塊的輸出無功容量可以是相等的，也可以是不相等的，控制器具有智能判斷、準(zhǔn)確進行電壓無功綜合調(diào)節(jié)的功能，同時還具有遠(yuǎn)程控制及與計算機聯(lián)網(wǎng)的接口。
各無功補償模塊中裝有專用投切開關(guān)Q、過電壓保護裝置FV；在并聯(lián)電容器模塊中還裝設(shè)有熔斷器FU、放電器件DC、串聯(lián)電抗器L等。
無功補償部分可根據(jù)需要靈活地選用各種容量的模塊組合而成。模塊分為并聯(lián)電容器模塊和并聯(lián)電抗器模塊兩種，分別補償容性無功或感性無功。并聯(lián)電容器模塊的無功容量從100～3000分成20個檔次供選用。并聯(lián)電抗器模塊也可根據(jù)需要配置適當(dāng)?shù)臒o功容量。各無功補償模塊中裝有專用投切開關(guān)、繼電保護信號檢測電路、過電壓保護裝置；并聯(lián)電容器模塊內(nèi)還裝有熔斷器、放電器件、串聯(lián)電抗器等，以保證裝置安全運行。模塊中的專用投切開關(guān)適合于頻繁操作，它只負(fù)責(zé)無功補償設(shè)備的投切，而開斷故障由前述斷路器柜中的斷路器負(fù)責(zé)，這樣可降低對專用投切開關(guān)的要求，從而降低裝置的成本。
本實用新型突出的優(yōu)點是1．功能部分模塊式、總體結(jié)構(gòu)積木式，便于按各種要求配置。2．開斷故障的開關(guān)與無功補償設(shè)備的投切開關(guān)分設(shè)，投切開關(guān)適合于頻繁操作，壽命較長。3．無功補償模塊內(nèi)部設(shè)計了比較齊全的保護、限流、放電和抑制諧波放大的配置，可保證裝置的安全運行。4．智能型電壓無功控制器可根據(jù)電網(wǎng)狀況、無功需求和預(yù)置參數(shù)控制不等容的無功補償模塊進行投切。這種投切控制方式較用戶自己采用的等容投切方式有明顯的優(yōu)勢等容投切的方案是把無功補償用的并聯(lián)電容器分成n個等容量的組，其組合方式有n+1種。例如總?cè)萘?000kvar的電容器分成每組為750kvar的四組，則其投切方案有0,750,1500,2250,3000五種，每次調(diào)節(jié)需試探性地投切一組，然后與預(yù)置參數(shù)相比較，以決定下一步是否再投切，這一過程直到電容器組總?cè)萘拷咏锜o功容量為止。由于該方案級差較大，與系統(tǒng)需求不一定適配，往往出現(xiàn)投上一組就過補，切下一組就欠補的局面，極有可能造成頻繁的“投切振蕩”，給裝置帶來較大的危害。而不等容投切方案中如果有n組不同容量的補償模塊，則其投切控制方式有2n種，同樣總?cè)萘繛?000kvar的并聯(lián)電容器仍分為四組，其分組容量分別為200,400,800,1600kvar；其投切容量有0,200,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,3000十六種，級差僅為200kvar，與系統(tǒng)需求的適配性增強。在智能型電壓無功控制器中預(yù)先輸入分組狀況的信息，控制器經(jīng)計算可根據(jù)無功需求尋找最恰當(dāng)?shù)慕M合方式，一次性投切若干組補償模塊，直接到位，較精確地滿足無功要求，實現(xiàn)就地平衡，而避免發(fā)生“投切振蕩”。


圖1為本實用新型外形圖。
圖2為線路連接圖。
圖3為電路框圖。
如圖3所示高壓智能型電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置信號檢測系統(tǒng)、主變壓器、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分組成，其中的信號檢測系統(tǒng)、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分都設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)配置的可根據(jù)需要進行積木式拼裝的模塊，無功補償模塊按照電力負(fù)荷的變化和無功需求的大小進行增減。信號檢測系統(tǒng)的輸入分別與主變壓器的一次側(cè)及主變壓器的二次主要負(fù)荷側(cè)連接，其輸出與控制模塊連接。無功補償部分有兩種類型的模塊一種是補償容性無功的并聯(lián)電容器模塊；一種是補償感性無功的并聯(lián)電抗器模塊。在斷路器柜與主變壓器間引入一條無功補償母線，無功補償部分中的各個模塊連接到斷路器柜下樁頭的專用母線上?？刂颇K與各個無功補償模塊連接。
在圖2中，斷路器柜中斷路器有1QF、2QF、3QF、4QF共4個，自動控制器即圖3中的控制模塊，1T為主變壓器，1TV、2TV、3TV分別為3個電壓互感器，1TA為電流互感器，每個無功補償模塊由隔離開關(guān)QS、真空開關(guān)Q、熔斷器FU、并聯(lián)電容器C、串聯(lián)電抗器L、避雷器FV2串聯(lián)連接而成，在并聯(lián)電容器C上并聯(lián)連接放電器件DC與避雷器FV1。
控制模塊中的1腳與電流互感器1TA連接，提供電流信號；2腳與電壓互感器1TV連接，提供電壓信號，3腳與控制電源連接，4、5腳等依次與并聯(lián)電容器模塊連接，提供開關(guān)量信號，6腳與斷路器4QF連接，提供跳閘信號，7腳與電壓互感器3TV連接，提供電壓信號。
圖2、3中的粗實線表示主回路，細(xì)實線表示控制、保護及信號回路，其中的虛線框內(nèi)的部分可由用戶自備，也可由發(fā)明人提供，控制模塊DWK為外構(gòu)件。
權(quán)利要求1.高壓智能型電壓無功自動調(diào)節(jié)裝置，包括信號檢測系統(tǒng)、主變壓器、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分，其特征是信號檢測系統(tǒng)、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分都設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)配置的可根據(jù)需要進行積木式拼裝的模塊，其中，信號檢測系統(tǒng)的輸入分別與主變壓器的一次側(cè)及主變壓器的二次主要負(fù)荷側(cè)連接，其輸出與控制模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是無功補償部分有兩種類型的模塊一種是補償容性無功的并聯(lián)電容器模塊；一種是補償感性無功的并聯(lián)電抗器模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是在斷路器柜與主變壓器間引入一條無功補償母線，無功補償部分中的各個模塊連接到斷路器柜下樁頭的專用母線上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是控制模塊與各個無功補償模塊連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征是每個無功補償模塊中裝有專用投切開關(guān)Q、過電壓保護裝置FV；在并聯(lián)電容器模塊中還裝設(shè)有熔斷器FU、放電器件DC、串聯(lián)電抗器L等。
專利摘要本實用新型涉及電壓和無功調(diào)節(jié)的成套裝置,具體地說是一種在高壓輸配電系統(tǒng)中,根據(jù)設(shè)定參數(shù)和電網(wǎng)狀況自動分級調(diào)節(jié)電網(wǎng)電壓的高低、實現(xiàn)無功功率基本平衡的成套裝置。該裝置包括信號檢測系統(tǒng)、主變壓器、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分,其特征是信號檢測系統(tǒng)、斷路器柜、控制模塊、無功補償部分都設(shè)計成標(biāo)準(zhǔn)配置的可根據(jù)需要進行積木式拼裝的模塊,其中的無功補償模塊按照電力負(fù)荷的變化和無功需求的大小進行增減。
文檔編號G05F1/70GK2453594SQ00221528
公開日2001年10月10日 申請日期2000年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年8月23日
發(fā)明者楊一民, 倪子良, 宋兆軍, 吳新寧 申請人:無錫市電力電容器廠