一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置，由补偿/限流电抗器、补偿电容器、高压开关柜、检测控制柜组成。在高压开关柜中的母线分断控制开关串联在输电母线中，其输入端与补偿器投切控制开关的输入端相连，其输出端与限流器投切控制开关的输出端相连；补偿/限流电抗器与补偿电容器相串联（或与大地相连）。限流器投切控制开关的输入端与补偿/限流电抗器的抽头相串联。检测控制柜的输出信号与母线分断控制开关、限流器投切控制开关的电磁线圈相连。本发明专利技术具有无功补偿与限流保护双重功能，具有节能效果显著，功能转换速度快与适应范围宽的特点，所具有的限流功能和快速响应能力，在非硬故障过电流的情况下，能保持输电线路持续稳定供电。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种输配电网的电力控制设备，具体地说涉及一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置。
技术介绍
并联补偿和串联限流保护是提高输电效率和提高电网抵御短路风险的两项重要措施。传统的并联补偿和串联限流是由两套独立的装置完成的。因电网发生短路故障的概率很低，所以限流器发挥作用的机遇也很偶然，而由限流器引起的线路压降和无功损耗却长期存在着，因而出现了限流器的高造价与低利用率及高损耗的矛盾。
技术实现思路
针对现行限流装置存在的问题，本专利技术提出了一种结构简单、节能高效，不仅具有常规的并联补偿功能，又具有串联限流功能的一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置。本专利技术采取的具体技术措施是：一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置，其特征在于：由补偿/限流电抗器L、补偿电容器C1、高压开关柜P1和检测控制柜P2组成：在高压开关柜P1内装有母线分断控制开关K1与限流器投切控制开关K2；在检测控制柜P2内装有母线动/静态数据检测系统、数据处理与存储系统、触发信号的形成与驱动系统、触发信号的光电转换系统、开关监测与保护系统；各部件的连接关係是：补偿/限流电抗器L的输入端与补偿器投切控制开关K3的输出端相连，补偿/限流电抗器L的输出端与补偿电容器C1的一端相连，补偿电容器C1的另一端接入大地或与三相交流电的另两相“Y”或“△”型相连接，组成电容并联补偿器；补偿/限流电抗器L的抽头N0将电抗器的绕组分成补偿/限流绕组N1和补偿绕组N2两部分，补偿/限流电抗器L的抽头N0与限流器投切控制开关K2的输入端相串联，限流器投切控制开关K2的输出端与输电母线的X点相连，母线分断控制开关K1的输入、输出端分别与输电母线的A、X两点相连；检测控制柜P2的输入端通过电压、电流互感器与输电母线相连，检测控制柜P2的输出信号与高压开关柜P1中的母线分断控制开关K1、限流器投切控制开关K2的电磁线圈相连，以控制母线分断控制开关K1与限流器投切控制开关K2的分/合状态。以上所述的母线分断控制开关K1与限流器投切控制开关K2的共同特征是具有快速的动作响应，并可以根据新型补偿装置工作电压的不同选用不同结构形式的开关，本专利技术中，对于35kV以下的新型补偿装置，选用反向并联的功率功率晶闸管作为快速控制开关，装置的响应速度可以控制在8ms以内；对于66kV以上电压等级的输电系统，选用（商品）快速真空断路器作为控制开关，装置的响应速度可以控制在30ms以内。补偿/限流绕组N1的取值根据线路需要的故障电流缩减率n来计算：式中，In为限流器未接入电网时的电网故障电流，Is为限流器接入电网时的电网电流，故障电流缩减率越大，限流器的故障电流限制能力越强。本专利技术的有益效果：1）本专利技术具有补偿与限流双重功能：本专利技术通过补偿/限流电抗器和快速控制开关的控制组合实现了串联限流和并联补偿两种功能，是一种具有双重功能的新型补偿装置。2）本专利技术具有鲜明的节能优势：本专利技术将传统的母线限流器融入到并联补偿电抗器之中，稳态时限流器作为补偿电抗器的一部分起到补偿作用，暂态时才显示其限流功能，限流器单独存在时的电压损耗和无功损耗已不复存在，因而具有显著的节能优势。3）本专利技术具有快速的功能转换速度：由于采用功率晶闸管开关或具有快速响应能力的真空断路器，可以将装置的功能转换速度分别控制在8ms或30ms以内，能够满足不同电压等级线路的保护要求。4）本专利技术适应范围宽：本专利技术既可应用于电容补偿，也可用于电抗补偿；既可用于高压补偿，也可用于低压补偿；还可以用于冲击负荷线路的稳流。本专利技术不仅可以用于10kV至66kV配电网的补偿与保护，也可以用于66kV以上高压电网的补偿与保护，还可以用于冲击负荷线路的稳压与稳流，降低冲击负荷对电网的电压扰动，提高线路电压的稳定性。由于将原来单独存在的限流器融入到了并联电抗器之中，减小了设备数量，也减少了设备的占地面积，设备成本与维护成本得到相应的降低。本专利技术所具有的限流功能和快速响应能力，可以在瞬时冲击电流来到的同时先于母线断路器动作之前实施限流。对于瞬时冲击电流或非硬故障引发的过电流，人们总是不希望引起母线断路器跳闸，因为母线断路器跳闸将引起较大范围的供电中断，这种非计划停电将对人们的生产生活带来巨大的影响和损失。本专利技术中的限流器可对上述过电流实施快速限流，在非硬故障过电流的情况下，仍能保持输电线路持续供电。附图说明图1为本专利技术的结构示意图；图2为本专利技术中电容补偿式新型补偿装置的实施电路图；图3为本专利技术中电抗补偿式新型补偿装置的实施电路图；图4为快速真空开关控制的电容补偿装置的实施电路图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做详细说明。实施例1：一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置，（以下简称新型补偿装置）电路如图1所示。该装置由补偿/限流电抗器L、补偿电容器C1、高压开关柜P1、检测控制柜P2组成。补偿/限流电抗器L的抽头N0将补偿/限流电抗器的绕组分成补偿/限流绕组N1和补偿绕组N2两部分，补偿/限流绕组N1的取值根据线路需要的故障电流缩减率n来计算。式中，In为限流器未接入电网时的电网故障电流，Is为限流器接入电网时的电网电流。例如，某输电线路当限流器未接入时的故障电流（In）为60kA，限流器接入后故障电流（Is）被限制到25kA，则故障电流限制率为：n=（60-25）/60=0.58，即故障电流缩减率为58%。补偿绕组N2按常规电抗器的设计方法取值。补偿/限流电抗器L的抽头N0与限流器投切控制开关K2的输入端相串联，限流器投切控制开关K2的输出端与输电母线的X点相连。母线分断控制开关K1的输入、输出端分别与输电母线的A、X两点相连。补偿/限流电抗器L的输入端与补偿器投切控制开关K3的输出端相连；补偿/限流电抗器L的输出端与补偿电容器C1的一端相串联，补偿电容器C1的另一端接入大地或与三相交流电的另两相“Y”或“△”型联结，组成电容并联补偿器。因三相电容器并联补偿每一相的电路结构完全相同，这里表示的仅是其中的一个单相结构。在高压开关柜P1内装有母线分断控制开关K1与限流器投切控制开关K2。高压开关柜P1中的母线分断控制开关K1的输入、输出端分别与输电母线的A、X两点相连，即与输电母线相串联；高压开关柜P1中的限流器投切控制开关K2与补偿/限流电抗器L的抽头N0相串联。为了使示意图简洁，本实施例中的母线分断控制开关和限流器投切控制开关分别用通用符号K1和K2表示，K1和K2均为反向并联的功率晶闸管组成的快速开关。组成快速开关的功率晶闸管采用南车集团生产的额定电压≥5000V，额定电流≥3000A的功率晶闸管。在检测控制柜P2内装有母线动/静态数据检测系统、数据处理与存储系统、触发信号的形成与驱动系统、触发信号的光电转换系统、开关监测与保护系统。检测控制柜P2的输入端通过电压、电流互感器与输电母线相连，检测控制柜P2的输出信号与高压开关柜P1中的母线分断控制开关K1、限流器投切控制开关K2的电磁线圈相连，以控制母线分断控制开关K1与限流器投切控制开关K2的分/合状态。本装置的工作原理：当输电系统处于稳定工作状态时（即稳态时），补偿器投切控制开关K3与母线分断控制开关K1均闭合，限流器投切控制开关K2分断本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置，其特征在于：由补偿/限流电抗器（L）、补偿电容器（C1）、高压开关柜（P1）、检测控制柜（P2）组成；补偿/限流电抗器（L）的抽头（N0）将电抗器的绕组分成补偿/限流绕组（N1）与补偿绕组（N2）两部分；在高压开关柜（P1）内装有母线分断控制开关（K1）与限流器投切控制开关（K2）；在检测控制柜（P2）内装有母线动/静态数据检测系统、数据处理与存储系统、触发信号的形成与驱动系统、触发信号的光电转换系统、开关监测与保护系统；各部件的连接关系是：补偿/限流电抗器（L）的抽头（N0）与限流器投切控制开关（K2）的输入端相串联，限流器投切控制开关（K2）的输出端与输电母线的X点相连，母线分断控制开关（K1）的输入、输出端分别与输电母线的A、X两点相连；补偿/限流电抗器（L）的输入端与补偿器投切控制开关（K3）的输出端相连；补偿/限流电抗器（L）的输出端与补偿电容器（C1）的一端相串联，补偿电容器（C1）的另一端接入大地或与三相交流电的另两相“Y”或“△”型相连接；检测控制柜（P2）的输入端通过电压、电流互感器与输电母线相连，检测控制柜（P2）的输出信号与高压开关柜（P1）中的母线分断控制开关（K1）、限流器投切控制开关（K2）的电磁线圈相连。...
【技术特征摘要】
1.一种基于补偿/限流电抗器的并联补偿装置，其特征在于：由补偿/限流电抗器（L）、补偿电容器（C1）、高压开关柜（P1）、检测控制柜（P2）组成；补偿/限流电抗器（L）的抽头（N0）将电抗器的绕组分成补偿/限流绕组（N1）与补偿绕组（N2）两部分；在高压开关柜（P1）内装有母线分断控制开关（K1）与限流器投切控制开关（K2）；在检测控制柜（P2）内装有母线动/静态数据检测系统、数据处理与存储系统、触发信号的形成与驱动系统、触发信号的光电转换系统、开关监测与保护系统；各部件的连接关系是：补偿/限流电抗器（L）的抽头（N0）与限流器投切控制开关（K2）的输入端相串联，限流器投切控制开关（K2）的输出端与输电母线的X点相连，母线分断控制开关（K1）的输入、输出端分别与输电母线的A、X两点相连；补偿/限流电抗器（L）的输入端与补偿器投切控制开...
【专利技术属性】
技术研发人员：张恒，杨玉涛，胡楠，
申请(专利权)人：丹东德元电力电器有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21
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