專利名稱：電壓無功自動補償成套裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型屬于供電或配電的電路裝置，特別是交流干線或交流配電網絡網絡中調整、消除或補償無功功率的裝置。
背景技術：
電壓無功的最優(yōu)化控制是提高供電質量，減少變壓器、線路損耗的主要手段。隨著電力行業(yè)對提高電能質量、降低損耗的要求日益突出，目前的電壓無功控制裝置僅能實現(xiàn)單段母線的電壓無功控制，不能滿足雙變壓器變電站各種運行方式的需要；目前的電壓無功控制裝置無變壓器調壓裝置的檔位識別功能，調壓裝置故障時，不能對其進行有效的閉鎖。

發(fā)明內容
本實用新型的目的是提供一種實現(xiàn)智能控制并能滿足雙變壓器變電站運行需要的電壓無功自動補償裝置的技術方案。
本實用新型的技術方案為，電壓無功自動補償成套裝置，包括電壓無功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，其結構為電壓無功控制器中電流、電壓采樣器通過多路開關、A/D轉換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據儲存器，CPU通過RS485、RS232通訊接口與外部網絡相連，CPU計算出的數(shù)據通過保護和隔離電路與驅動機構相連。
在成套裝置中高壓進線接高壓隔離開關并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開關、與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
成套控制裝置的電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，安裝在同一柜體內，其中電容器與其它部件用隔離板隔開。
電壓無功控制器的CPU中央處理器為32位單片機，A/D轉換器32位A/D轉換芯片。
電壓無功控制器的數(shù)據存儲器存儲了運用模糊數(shù)學的概念建立了數(shù)學模型，得出了模糊邊界的無功調節(jié)判據，CPU將采集到的10kV兩段母線的電壓Uab、Ubc、Uca，電流Ia、Ic，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無功功率，與數(shù)據存儲器的數(shù)據進行比較，在保證對變壓器調壓及對電容組投切次數(shù)最低的情況下，通過變壓器分級有載調壓裝置以及電容器組的自動投切，將電壓、功率因數(shù)、無功保持在理想狀態(tài)。
本實用新型分別取至10kV兩段母線的電壓Uab、Ubc、Uca，電流Ia、Ic，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無功功率。以其為控制目標，分別對兩段上的變壓器進行調壓及電容器組的自動循環(huán)投切，能夠適應變電站各種運行方式。
本實用新型利用模糊數(shù)學的概念建立了數(shù)學模型，得出了模糊邊界的無功調節(jié)判據，它的特點是將九區(qū)圖中固定的電壓、無功上、下限邊界改變成受電壓影響的模糊邊界，其邊界區(qū)域的寬度可根據具體的投切邊界條件進行調整，而得到了十二區(qū)模糊控制算法。該模糊算法以電壓、功率因數(shù)、無功功率為控制目標，在保證對變壓器調壓及對電容組投切次數(shù)最低的情況下，通過變壓器分級有載調壓裝置以及電容器組的自動投切，將電壓、功率因數(shù)、無功保持在理想狀態(tài)。
本實用新型可以同時控制2臺主變有載調壓9檔以上分接開關和2段母線上的電容器組的分別投切。當變壓器有載調壓裝置出現(xiàn)拒動、連調、錯檔等現(xiàn)象時能夠閉鎖其操作并報警。
本實用新型通過RS485/RS232通訊接口能與變電站綜合自動化系統(tǒng)聯(lián)網，實現(xiàn)就地、后臺機和調度三方面控制和管理，任意選擇各方的手動和自動方式，具有四遙功能。
本實用新型采用獨特的柜體組合結構，每組電容均為一面獨立的柜子，電容與其它器件由隔離板隔開。每組電容均有獨立的隔離開關，某一組電容出現(xiàn)故障時，可不在影響其他電容組運行的情況下，單獨對其進行檢修。


附圖1為本實用新型的結構示意圖，圖2為電壓無功控制器的電原理方框圖，圖3為兩臺變壓器并列、單臺變壓器帶全站或帶單段接線示意圖。
圖中，1.電壓無功控制器，2.電容器組，3.電抗器，4.放電線圈，5.隔離板，6.高壓真空接觸器，7.隔離開關，8.避雷器，11.采樣保持器，12.多路開關，13.A/D轉換器，14.CPU中央處理器，15.鍵盤，16.顯示器，17.保護和隔離電路，18.驅動機構，19.光電隔離電路，20.信號輸入口，21.通訊接口，22.變壓器，23.一段線路，24.二段線路，25.電容線，26.電壓互感器，27.電容繼電保護器，28.電流互感器，具體實施方式
本實用新型的具體實施方式
是，如圖所示實施例1，電壓無功自動補償成套裝置，包括電壓無功控制器1、電容器組2、電抗器3、放電線圈4、高壓真空接觸器6、隔離開關7、避雷器8，其結構為電壓無功控制器中電流、電壓采樣器11通過多路開關12、A/D轉換器13與CPU中央處理器14相連，CPU上連接有鍵盤15和顯示器16、數(shù)據儲存器，CPU通過光電隔離電路連接信號輸入口接受電容、變壓器、開關信號，RS485/RS232通訊接口21與外部網絡相連，CPU計算出的數(shù)據通過保護和隔離電路17與驅動機構18相連。
在成套裝置中高壓進線接高壓隔離開關并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開關與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
成套控制裝置的電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，安裝在同一柜體內，其中電容器與其它部件用隔離板5隔開。
圖3顯示成套控制裝置安裝在兩臺變壓器22并列、單臺變壓器帶全站或帶單段接線示意圖，圖中成套裝置分別從兩段母線23、24的進線總柜內的電流互感器28取母線的電流信號，及主變位置開關；在電壓互感器26取電壓信號；母聯(lián)開關位置信號，通過電壓電流信號計算無功、有功、功率因數(shù)，通過控制器對電容柜內的接觸器6進行控制，在放電線圈3取出零序電壓信號傳至電容繼電保護器，用于對電容器的保護，RS485/RS232通訊接口與外界的上位機聯(lián)系。
權利要求1.一種電壓無功自動補償成套裝置，包括電壓無功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，其特征在于電壓無功控制器中電流、電壓采樣器通過多路開關、A/D轉換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據儲存器，CPU通過RS485/RS232通訊接口與外部網絡相連，CPU計算出的數(shù)據通過保護和隔離電路與驅動機構相連。
2.由權利要求1所確定的電壓無功自動補償成套裝置，其特征在于高壓進線接高壓隔離開關并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開關與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
3.由權利要求1或2所確定的電壓無功自動補償成套裝置，其特征在于電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，安裝在同一柜體內，其中電容器與其它部件用隔離板隔開。
4.由權利要求1所確定的電壓無功自動補償成套裝置，其特征在于CPU中央處理器為32位單片機、A/D轉換器32位A/D轉換芯片。
專利摘要本實用新型公開了一種電壓無功自動補償成套裝置。成套裝置，包括電壓無功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開關、避雷器，其結構為電壓無功控制器中電流、電壓采樣器通過多路開關、A/D轉換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據儲存器，CPU通過RS485、RS232通訊接口與外部網絡相連，CPU計算出的數(shù)據通過保護和隔離電路與驅動機構相連。該裝置分別取至10kV兩段母線的電壓、電流參數(shù)，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無功功率，以其為控制目標，分別對兩段母線上的變壓器進行調壓及電容器組的自動循環(huán)投切，能夠適應變電站各種運行方式。
文檔編號H02J3/18GK2754250SQ20042005349
公開日2006年1月25日 申請日期2004年9月6日 優(yōu)先權日2004年9月6日
發(fā)明者蘇本寬, 陳元龍, 陳軍, 王鑫 申請人:蘇本寬