一种低功耗10kV串联电容补偿装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种低功耗10kV串联电容补偿装置，采用双快速断路器实现对装置中主电容器及氧化锌限压器的冗余保护，在串联电容补偿装置的旁路支路中使用第二快速断路器，可以实现旁路支路的自动控制和远动控制。本发明专利技术的串联电容补偿装置采用冗余保护技术，提高了串联补偿电容装置保护的可靠性，降低了氧化锌限压器MOV的造价，提高了串联补偿装置的可用性进而提高了供电可靠性和电能质量，且功耗很低。

A low power 10kV series capacitor compensation device

The invention discloses a low power 10kV series capacitor compensation device, double fast breakers limit redundancy protection voltage regulator on the main capacitor and Zinc Oxide device, using second high-speed circuit breakers in the bypass branch of series capacitor compensation device, automatic control and remote control can realize the bypass road. Series capacitor compensation device of the invention adopts the redundancy protection technology, improve the reliability of series capacitor compensation equipment protection, reducing the cost of the MOV Zinc Oxide limiter, improves the availability of series compensation device and improve the power supply reliability and power quality, and low power consumption.

【技术实现步骤摘要】
一种低功耗10kV串联电容补偿装置
本专利技术涉及电容补偿电路
，具体涉及一种双断路器冗余保护低功耗10kV串联电容补偿装置。
技术介绍
目前的10kV配电系统中的串联电容补偿技术可以解决由于线路过长、负荷过大而引起的低电压问题，同时为线路提供无时滞的无功补偿、提高线路功率因素、降低线路损耗、提高电压稳定性，是一种10kV配电网新型无功补偿技术。现有的快速开关型10kV串联电容补偿装置采用单快速断路器接线方式，主要缺点如下：1、保护可靠性低：断路器均存在拒动可能，特别是合闸时间≤10ms的快速断路器拒动的可能性更高，仅使用单断路器作为主电容器保护，当线路发生相间短路而断路器发生拒动时电容器得不到有效保护，将造成整套装置损坏；2、氧化锌限压器(MOV)容量过大：因为只有单台断路器，当线路发生相间短路而快速断路器拒动时，只能依靠线路出线断路器切断短路，而出线断路器分闸时间较长(一般≥100ms)，要求MOV耐受过电压的时间长、吸收能量大、制造难度大、造价高；3、运行方式不灵活：因为旁路支路使用隔离开关，必须人为手动就地操作，当串联补偿装置因自身故障发生闭锁或系统不需要补偿时，必须人工就地操作隔离开关，装置的使用率低，操作时间长。4、功耗较高。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种低功耗10kV串联电容补偿装置，以解决上述技术问题；本专利技术采用双快速断路器接线方式实现主电容器的快速冗余保护，提高保护的可靠性，同时降低MOV的容量要求，实现串联补偿装置的快速就地、远动操作，提高串补装置的可用性。为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：一种低功耗10kV串联电容补偿装置，包括控制器、第一快速断路器QF1、串联补偿主电容器C、氧化锌限压器MOV、阻尼支路电阻R、阻尼支路电感L、电流互感器TA、电压互感器TV、隔离开关QS和第二快速断路器QF2；所述控制器分别电性连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1、第二快速断路器QF2；所述第二快速断路器QF2的两端分别与串联补偿装置两端的输电线路相连接；所述串联补偿主电容器C通过双隔离开关QS连接输电线路，且与第二快速断路器QF2并联；所述电压互感器TV并联在串联补偿主电容器C的两端；所述氧化锌限压器MOV串联连接电流互感器TA，并与串联补偿主电容器C并联；所述阻尼支路电阻R和阻尼支路电感L并联，其一端连接电流互感器TA，另一端连接第一快速断路器QF1一端；所述第一快速断路器QF1的另一端连接氧化锌限压器MOV。进一步的，所述控制器包括低功耗CPU、UPS电源、控制回路电路；所述低功耗CPU分别连接UPS电源、控制回路电路；所述控制回路电路分别连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1和第二快速断路器QF2。进一步地，所述电流互感器TA为串联在氧化锌限压器MOV支路，用以实现快速保护的电流互感器TA。更进一步地，所述电压互感器TV为用以保护用的电压互感器TV。更进一步地，所述隔离开关QS为检修用的隔离开关QS。更进一步地，所述第二快速断路器QF2用以实现旁路支路的自动控制和远动控制。更进一步地，所述第一快速断路器QF1的合闸时间≤10ms。更进一步地，所述第二快速断路器QF2的合闸时间≤40ms。更进一步地，第一快速断路器QF1的合闸时间小于第二快速断路器QF2的合闸时间。更进一步地，所述第一快速断路器QF1和第二快速断路器QF2用以实现对装置中主电容器C及氧化锌限压器MOV的冗余保护。更进一步地，所述低功耗CPU为单片机或DSP。更进一步地，所述UPS电源为市电供电和太阳能电池供电两种供电方式的UPS电源。更进一步地，所述串联电容补偿装置工作时，包括：S1)、串联电容补偿装置在运行过程中，在其后的线路发生相间的两相或三相短路的情况下，首先由氧化锌限压器MOV无时延地限制短路引起的串联补偿主电容器C两端的电压升高，同时QF1和QF2启动合闸，在10ms的时间内串联补偿主电容器C和氧化锌限压器MOV，完成对电容器和氧化锌限压器MOV的保护；S2)、在控制器正确合闸情况下，QF2仍然完成合闸操作但不起保护作用，在QF1发生拒动的情况下，QF2保证在40ms时间内完成对主电容器和氧化锌限压器MOV的保护，起到冗余保护作用。相对于现有技术，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术的串联电容补偿装置采用冗余保护技术，提高了串联补偿电容装置保护的可靠性，降低了MOV的造价，提高了串联补偿装置的可用性进而提高了供电可靠性和电能质量，且功耗很低。除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本专利技术还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本专利技术作进一步详细的说明。附图说明构成本申请的一部分的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，本专利技术的示意性实施例及其说明用于解释本专利技术，并不构成对本专利技术的不当限定。图1是本专利技术实施例的一种低功耗10kV串联电容补偿装置原理图；图2是本专利技术实施例的一种低功耗10kV串联电容补偿装置的仿真曲线。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1所示，本专利技术一种低功耗10kV串联电容补偿装置，包括控制器、第一快速断路器QF1、串联补偿主电容器C、氧化锌限压器MOV、阻尼支路电阻R、阻尼支路电感L、电流互感器TA、电压互感器TV、隔离开关QS和第二快速断路器QF2。控制器分别电性连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1、第二快速断路器QF2；第二快速断路器QF2的两端分别与串联补偿装置两端的输电线路相连接；串联补偿主电容器C通过双隔离开关QS连接输电线路，且与第二快速断路器QF2并联；电压互感器TV并联在串联补偿主电容器C的两端；氧化锌限压器MOV串联连接电流互感器TA，并与串联补偿主电容器C并联；阻尼支路电阻R和阻尼支路电感L并联，其一端连接电流互感器TA，另一端连接第一快速断路器QF1一端；第一快速断路器QF1的另一端连接氧化锌限压器MOV；制器包括低功耗CPU、UPS电源和控制回路电路；低功耗CPU分别连接UPS电源和控制回路电路；控制回路电路分别连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1和第二快速断路器QF2。电流互感器TA为串联在氧化锌限压器MOV支路，用以实现快速保护的电流互感器TA。电压互感器TV为用以保护用的电压互感器TV。隔离开关QS为检修用的隔离开关QS。第二快速断路器QF2用以实现旁路支路的自动控制和远动控制。第一快速断路器QF1为合闸时间≤10ms的第一快速断路器QF1。第二快速断路器QF2为合闸时间≤40ms的永磁机构快速断路器QF2。第一快速断路器QF1和第二快速断路器QF2用以实现对装置中主电容器C及氧化锌限压器MOV的冗余保护。由元件隔离开关QS、第二快速断路器QF2组成的旁路支路，其中元件第二快速断路器QF2实现双断路器冗余保护。低功耗CPU为单片机或DSP。UPS电源为市电供电和太阳能电池供电两种供电方式的UPS电源。本专利技术一种低功耗10kV串联电容补偿装置的工作方法包括以下步骤：S1)、串联电容补偿装置在运行过程中，在其后的线路发生相间本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低功耗10kV串联电容补偿装置，其特征在于，包括控制器、第一快速断路器QF1、串联补偿主电容器C、氧化锌限压器MOV、阻尼支路电阻R、阻尼支路电感L、电流互感器TA、电压互感器TV、隔离开关QS和第二快速断路器QF2；所述控制器分别电性连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1、第二快速断路器QF2；所述第二快速断路器QF2的两端分别与串联补偿装置两端的输电线路相连接；所述串联补偿主电容器C通过双隔离开关QS连接输电线路，且与第二快速断路器QF2并联；所述电压互感器TV并联在串联补偿主电容器C的两端；所述氧化锌限压器MOV串联连接电流互感器TA，并与串联补偿主电容器C并联；所述阻尼支路电阻R和阻尼支路电感L并联，其一端连接电流互感器TA，另一端连接第一快速断路器QF1一端；所述第一快速断路器QF1的另一端连接氧化锌限压器MOV。

【技术特征摘要】
1.一种低功耗10kV串联电容补偿装置，其特征在于，包括控制器、第一快速断路器QF1、串联补偿主电容器C、氧化锌限压器MOV、阻尼支路电阻R、阻尼支路电感L、电流互感器TA、电压互感器TV、隔离开关QS和第二快速断路器QF2；所述控制器分别电性连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1、第二快速断路器QF2；所述第二快速断路器QF2的两端分别与串联补偿装置两端的输电线路相连接；所述串联补偿主电容器C通过双隔离开关QS连接输电线路，且与第二快速断路器QF2并联；所述电压互感器TV并联在串联补偿主电容器C的两端；所述氧化锌限压器MOV串联连接电流互感器TA，并与串联补偿主电容器C并联；所述阻尼支路电阻R和阻尼支路电感L并联，其一端连接电流互感器TA，另一端连接第一快速断路器QF1一端；所述第一快速断路器QF1的另一端连接氧化锌限压器MOV。2.根据权利要求1所述的一种低功耗10kV串联电容补偿装置，其特征在于，所述控制器包括低功耗CPU、UPS电源和控制回路电路；所述低功耗CPU分别连接UPS电源和控制回路电路；所述控制回路电路分别连接电压互感器TV、电流互感器TA、第一快速断路器QF1和第二快速断路器QF2。3.根据权利要求1所述的低功耗10kV串联电容补偿装置，其特征在于，所述第一快速断路器QF1的合闸时间≤...

【专利技术属性】
技术研发人员：琚泽立，吕新良，蒲路，吴玲，赵学风，杨传凯，牛全保，段玮，王南，葛小燕，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司电力科学研究院，国网陕西省电力公司，西安高压电器研究院有限责任公司，
类型：发明
国别省市：北京,11