一种分布式串联电容器补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供了一种分布式串联电容器补偿装置，该装置包括并联的旁路断路器、串联电容器及晶闸管阻尼支路；所述晶闸管阻尼支路包括串联的晶闸管和阻尼装置。该装置中采用的分设备较少，高效地控制了整个装置的重量和成本，在降低整套串补装置成本的前提下，装置的主接线也大为简化，从而提高了整个装置的可靠性。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本技术提供了一种分布式串联电容器补偿装置，该装置包括并联的旁路断路器、串联电容器及晶闸管阻尼支路；所述晶闸管阻尼支路包括串联的晶闸管和阻尼装置。该装置中采用的分设备较少，高效地控制了整个装置的重量和成本，在降低整套串补装置成本的前提下，装置的主接线也大为简化，从而提高了整个装置的可靠性。【专利说明】一种分布式串联电容器补偿装置
本技术涉及一种串联电容器补偿
的装置，具体讲涉及一种分布式串联电容器补偿装置。
技术介绍
灵活交流输电(flexible alternative current transmiss1n systems,FACTS)是基于电力电子技术和控制技术对交流输电系统的阻抗、电压、相位、功率等实施灵活快速调节的一种交流输电技术；可用于对系统的有功和无功潮流进行灵活控制，以达到提高线路输送能力、阻尼系统振荡、提高系统稳定水平、改善电能质量、提高可靠性等目的。FACTS技术改变了传统交流输电的概念，使现代的电力系统发生了重大变化。 大型FACTS装置功能强大、结构复杂，占地面积较大，一次性投资成本巨大，对参与日常运行管理与维护检修的专业技术人员要求也较高，且FACTS装置中控制保护系统、电力电子器件和冷却系统等的可靠性和电网运营公司的要求还有些差距。针对上述客观情况，美国佐治亚理工学院的Divan Deepak教授等人最早提出了分布式灵活交流输电(Distributed FACTS,D-FACTS)概念。D-FACTS核心是小容量的分布式串联补偿器，即分布式 FACTS 控制器(Distributed FACTS Controller,DFC)。如图1 所示，图1 为 DFC 的安装位置示意图，通过将大量DFC分布地挂接在电力传输线上，通常位于杆塔的两侧，可达到以下效果: (I)调节线路的等值电感，控制断面潮流，以减轻拥塞，限制环流，增大电力传输能力等; (2)抑制次同步振荡； (3)补偿线路的等值电感，提高被补偿线路的输送能力； (4)补偿线路的等值电感，调整被补偿线路的电压。 D-FACTS 主要包括分布式串联阻抗(Distributed Series Impedance, DSI)、分布式串联电抗(Distributed Series Reactor, DSR)、分布式静止串联补偿器(DistributedStatic Series Compensator, DSSC)和分布式潮流控制器(Distributed Power FlowController, DPFC)。DFC中功能最强的为DSSC，结构最为简洁且最早在实际电网中得到应用的是DSR，对于相同的重量限制，DSR容量应是最大的。 如图2、3所示，图2、3分别为DSR的主电路结构实施方案示意图和DSSC的主电路结构实施方案示意图，采用单阻变压器(Single Turn Transformer, STT)的DFC无需断开所要挂装的电力传输线路。单匝变压器的圆筒状铁芯由两部分组成，能将输电线路放入铁芯环内，然后再卡合在一起，形成完整的磁路，采用单匝变压器的DFC安装极为方便简单，不占地面面积，也避免了高压绝缘带来的问题；同时，DFC可根据电网需求分期制造安装，分散投资，并能实现灵活调整安装线路。通过控制中心改变所在线路的串联补偿度和DFC的控制策略，以满足电力系统网络化、智能化发展的需求。 采用单匝变压器的DFC最大特点就是不需要断开电力传输线，直接挂接在电力传输线上。而低压配电网的电力杆塔较为单薄，电力传输线也相对较细，不宜在电力传输线上再额外挂接相应设备。按照现阶段的技术成熟度，对于常规要求的补偿容量值，很难将DFC的重量控制在1kg以内，因此，不宜将DFC直接挂接在配电网的电力传输线上，可采用柱上户外断路器安装方案。采用柱上安装方案后，可以不需要单匝变压器，同时对DFC的重量控制要求也可略微放宽些。 串联电容器补偿装置是将电容器串联于交流输电线路中，用于补偿交流输电线路的部分感性阻抗，从而达到增加线路的输送容量、提高系统的稳定性、节约投资等目的。在远距离、大容量输电系统中，随着输电距离的增加，输电线路的输送能力受到越来越多的限制。串联电容器补偿装置是解决该问题，提高输电线路输送能力的重要手段之一。 20世纪80年代以前，大部分固定串补没有金属氧化物限压器，只用火花间隙来限制串联电容器的过电压。区外故障时，只用火花间隙的主电路结构会影响串联电容器的快速重投，这对提高电力系统的暂态稳定性是非常不利的。 20世纪80年代以来，引入了金属氧化物限压器，解决了区外故障时串联电容器快速重投的问题。超高压、特高压输电系统固定串补的典型主电路结构如图4所示，包括旁路隔离开关1、串联隔离开关2、接地开关3、串联电容器4、金属氧化物限压器5、阻尼装置6、火花间隙7、旁路断路器8。其中，串联隔离开关2和接地开关3存在互锁关系。 在配电网中采用串联电容器补偿装置，主要用于补偿线路的感性压降，改善电压质量。如，1kV的供电半径通常在10公里以内，一般不超过15公里。变电站的典型设计应能确保大多数负载都能满足上述要求，但有时也会有个别1kV的供电线路会超过15公里。对于超过15公里的1kV配电线路普遍存在电压问题，可用串联电容器补偿装置来改善电压质量。 在配电网应用分布式串联电容器补偿装置，对装置的性能、重量和经济性提出了更为苛刻的要求。显然，如图4所示的超高压、特高压固定串补的典型主电路结构是不能作为分布式串联电容器补偿装置的主电路结构来应用的。如何根据分布式串联电容器补偿装置的特点和要求，研究并提出适合于配电网用的、结构更简化、性能更好的分布式串联电容器补偿装置主电路结构是现在急需解决的问题。 因此，需要提供一种分布式串联电容器补偿装置。
技术实现思路
为克服上述现有技术的不足，本技术提供一种分布式串联电容器补偿装置。 实现上述目的所采用的解决方案为: 一种分布式串联电容器补偿装置，其改进之处在于:所述装置包括并联的旁路断路器、串联电容器及晶闸管阻尼支路；所述晶闸管阻尼支路包括串联的晶闸管和阻尼装置。 进一步的，所述旁路断路器采用空气断路器或空气开关； 所述旁路断路器为具有短路电流关合能力的常闭合的断路器。 进一步的，所述晶闸管为反并联晶闸管或双向晶闸管； 所述晶闸管采用压接式晶闸管、焊接式晶闸管或螺栓式晶闸管； 所述晶闸管采用自冷却方式。 进一步的，所述阻尼装置采用品质因数小于30的阻尼电抗器或阻尼电阻器和阻尼电抗器并联的电路。 进一步的，所述装置包括投入状态和退出状态； 当所述旁路断路器断开且所述晶闸管闭锁时，所述装置为所述投入状态； 当所述旁路断路器闭合且所述晶闸管闭锁时，所述装置为所述退出状态。 进一步的，所述装置串联电流互感器； 所述串联电容器并联电容电压测量回路。 进一步的，所述电容电压测量回路为电压互感器或电阻分压器。 与现有技术相比，本技术具有以下有益效果: 1、本技术提供的装置中采用晶闸管，相比现有技术中体积相对较大的金属氧化物限压器来说晶闸管更加小巧，有利于装置的合理布局，减少安装面积本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种分布式串联电容器补偿装置，其特征在于：所述装置包括并联的旁路断路器、串联电容器及晶闸管阻尼支路；所述晶闸管阻尼支路包括串联的晶闸管和阻尼装置。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：戴朝波，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网智能电网研究院，
类型：新型
国别省市：北京;11