一种可调式串联补偿系统技术方案

本发明专利技术涉及一种可调式串联补偿系统，包括由电容和接触器组成的电容器组，所述电容器组的进线端依次经放电阻尼器RL、隔离刀闸G1与配电柜的进线端AL1相连，其出线端通过隔离刀闸G2与配电柜的出线端AL2相连；双向可控硅SCR、高速涡流开关K0及非线性电阻氧化锌FR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端均与电容器组的出线端相连。本发明专利技术结构简单、安全可靠，根据线路输送负荷的大小，可投入线路不同容量的串联电容器，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，提高了系统的稳定性，从而提高了电能的综合利用率；通过双向可控硅SCR和高速涡流开关K0实现对串联电容器组的双重保护，防止电容器因过压而损坏。

【技术实现步骤摘要】
一种可调式串联补偿系统
本专利技术涉及电力系统配电设备限流
，具体涉及一种可调式串联补偿系统。
技术介绍
随着经济的发展，随着电负荷的急剧增长，电网容量的增大，不断增大的短路电流对电力系统电气设备的冲击越来越大；同时，现有的断路器的开断能力已难以满足开断巨大短路电流。因此为解决这一重大难题，限流电抗器被串接回路中的方式广泛应用在电力系统输配电系统中。限流电抗器串联在回路中虽可限制短路电流强度，减小短路电流对电力系统中电气设备的冲击，以及维持母线电压，避免短路故障的进一步扩大。但串联限流电抗器却有很多不足之处，首先，限流电抗器串联回路中产生巨大的无功损耗也给用户造成很大的经济负担；其次，在选取限流电抗器的电抗值时，往往存在着满足限制短路电流的要求后，额定电流下用户端电压过低的矛盾。电力系统输配电网的长距离输送过程中，输电线路也会产生感抗，实质上已等同形成了一种隐形、潜在的串接用户负载回路中的电抗器，同样造成用户端电压降低，同时又有较大的无功损耗。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种可调式串联补偿系统，该系统可根据线路输送负荷的大小，投入线路不同容量的电容器，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，提高供电的可靠性和安全性，从而提高了电能的综合利用率。为实现上述目的，本专利技术采用了以下技术方案：包括双向可控硅SCR、非线性电阻氧化锌FR、电容器组及放电阻尼器RL，所述电容器组包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1、电容C2、电容C3的一端并联，该并联端为并联端a，电容器C1的另一端与接触器K1串联，电容C2与接触器K2串联，电容C3与接触器K3串联，接触器K1、K2、K3的另一端并联，该并联端为并联端b；所述放电阻尼器RL的进线端通过隔离刀闸G1与配电柜的进线端AL1相连，其出线端接并联端a，并联端b通过隔离刀闸G2与配电柜的出线端AL2相连；所述双向可控硅SCR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b；所述非线性电阻氧化锌FR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端与并联端b相连；高速涡流开关K0的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b。上述方案中，还包括隔离刀闸G3，所述隔离刀闸G3的一端与配电柜的进线端AL1相连，其另一端与配电柜的出线端AL2相连。上述方案中，所述放电阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成，所述放电阻尼器RL的进线端与隔离刀闸G1的出线端相连，其出线端与电容器组的进线端相连。上述方案中，所述双向可控硅SCR的第一电极与放电阻尼器RL的进线端相连，其第二电极与接触器K1、K2、K3的出线端相连，其控制端与配电柜中的控制器相连。上述方案中，所述高速涡流开关K0为涡流驱动、真空灭弧断路器。上述方案中，所述高速涡流开关K0、接触器K1、接触器K2、接触器K3均通过安装在配电柜中的控制器控制其合分闸。由上述技术方案可知，本专利技术结构简单、安全可靠，根据线路输送负荷的大小，可投入线路不同容量的串联电容器，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，提高了系统的稳定性，从而提高了电能的综合利用率；通过双向可控硅SCR和高速涡流开关K0实现对串联电容器组的双重保护，防止串联电容器组因过压而损坏。附图说明图1是本专利技术的电气原理图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步说明：如图1所示，本实施例的可调式串联补偿系统，包括双向可控硅SCR、非线性电阻氧化锌FR、电容器组及放电阻尼器RL，电容器组包括电容C1、电容C2和电容C3，电容C1、电容C2、电容C3的一端并联，该并联端为并联端a，电容器C1的另一端与接触器K1串联，电容C2与接触器K2串联，电容C3与接触器K3串联，接触器K1、K2、K3的另一端并联，该并联端为并联端b；放电阻尼器RL的进线端通过隔离刀闸G1与配电柜的进线端AL1相连，其出线端接并联端a，并联端b通过隔离刀闸G2与配电柜的出线端AL2相连；双向可控硅SCR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b；高速涡流开关K0的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b。非线性电阻氧化锌FR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端与并联端b相连；该非线性电阻氧化锌FR用于线路短路后限制电容器组的电压，使电容器组两端的电压为一定值，有效防止电容器组由于过流而损坏。本实施例还包括隔离刀闸G3，该隔离刀闸G3的一端与配电柜的进线端AL1相连，其另一端与配电柜的出线端AL2相连。通过隔离刀闸G1、G2、G3实现不停电检修，减小日常检修和故障检修的停电范围，大大提高供电的可靠性和安全性，同时避免了因停电检修带来经济损失。该放电阻尼器RL由电感L和电阻R相并联组成，放电阻尼器RL的进线端与隔离刀闸G1的出线端相连，其出线端与电容器组的进线端相连。该放电阻尼器RL用于限制电容器组的放电冲击电流，防止电容器组由于过流而损坏，使电容器组两端电压能够限制在一个较低的水平，这样电容器组的容量可以极大的缩减，其造价自然会大幅降低，同时设备的体积得到了有效的控制，能够完全有效的解决电力系统长距离重负荷输电的电压质量问题。高速涡流开关K0、接触器K1、接触器K2、接触器K3均与配电柜中的控制器相连，通过控制器控制其合分闸，本实施例的，高速涡流开关K0为涡流驱动、真空灭弧断路器。进一步的，双向可控硅SCR的第一电极与放电阻尼器RL的进线端相连，其第二电极与接触器K1、K2、K3的出线端相连，其控制端与配电柜中的控制器相连，通过控制器控制双向可控硅SCR的开断。该双向可控硅SCR与非线性电阻氧化锌FR构成第一重保护，高速涡流开关K0与非线性电阻氧化锌FR构成第二重保护，通过双重保护能进一步提高串联电容器组的安全性。隔离刀闸G1、G2、G3与安装在配电柜中的操作机构相连接，通过人工控制其开断，该隔离刀闸G1、G2、G3实现停电检修或更换装置内元器件，大大提高供电的可靠性和安全性，同时避免了因停电检修带来经济损失。本专利技术的工作原理如下：线路正常运行时，根据线路输送负荷的大小，通过配电柜中的控制器控制接触器K1、接触器K2、接触器K3的不同组合的投退，可投入线路不同容量的串联电容器，实现线路串联补偿可调性，改善线路的电压质量，加大送电距离和增大输送能力，提高了系统的稳定性，从而提高了电能的综合利用率。当发生短路故障时，当电容器组的端电压超过非线性电阻氧化锌FR导通电压时，该非线性电阻氧化锌FR立即导通，使电容器组两端的电压为一定值；同时系统中控制器立即向双向可控硅SCR与高速涡流开关K0发出合闸指令，双向可控硅SCR在200us内将电容器组短接，高速涡流开关K0在2ms内将电容器组短接，当高速涡流开关K0合闸后，由高速涡流开关K0继续短接电容器组，实现电容器组的双重保护。通过双向可控硅SCR与高速涡流开关K0的双重保护，能有效防止电容器组由于过压而损坏；当电容器组被保护后，放电阻尼器RL用于限制对电容器组的放电冲击电流，防止电容器组由于过流而损坏。当短路故障切除后，线路电流返回正常值时，系统中控制器立即向高速涡流开关K0发出分闸指令，高速涡流开关K0立即分闸，使串联电容器组投入线路运行。以上所述的实施例仅仅是对本专利技术的优选实施方式进行描述，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种可调式串联补偿系统，其特征在于：包括双向可控硅SCR、非线性电阻氧化锌FR、电容器组及放电阻尼器RL，所述电容器组包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1、电容C2、电容C3的一端并联，该并联端为并联端a，电容器C1的另一端与接触器K1串联，电容C2与接触器K2串联，电容C3与接触器K3串联，接触器K1、K2、K3的另一端并联，该并联端为并联端b；所述放电阻尼器RL的进线端通过隔离刀闸G1与配电柜的进线端AL1相连，其出线端接并联端a，并联端b通过隔离刀闸G2与配电柜的出线端AL2相连；所述双向可控硅SCR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b；所述非线性电阻氧化锌FR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端与并联端b相连；高速涡流开关K0的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b。

【技术特征摘要】
1.一种可调式串联补偿系统，其特征在于：包括双向可控硅SCR、非线性电阻氧化锌FR、电容器组及放电阻尼器RL，所述电容器组包括电容C1、电容C2和电容C3，所述电容C1、电容C2、电容C3的一端并联，该并联端为并联端a，电容器C1的另一端与接触器K1串联，电容C2与接触器K2串联，电容C3与接触器K3串联，接触器K1、K2、K3的另一端并联，该并联端为并联端b；所述放电阻尼器RL的进线端通过隔离刀闸G1与配电柜的进线端AL1相连，其出线端接并联端a，并联端b通过隔离刀闸G2与配电柜的出线端AL2相连；所述双向可控硅SCR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b；所述非线性电阻氧化锌FR的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端与并联端b相连；高速涡流开关K0的一端与放电阻尼器RL的进线端相连，其另一端接并联端b。2.根据权利要求1所述的可调式串...

【专利技术属性】
技术研发人员：张国勇，宋安超，李富强，
申请(专利权)人：安徽尚途电力保护设备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34