一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术提供一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，装置安装在钢结构平台上，钢结构平台上设有配电柜；装置包括系统侧CT、柱上式一体化断路器、避雷器、联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器；联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器安装在配电柜内部，所述系统侧CT安装于输电线路上，所述柱上式一体化断路器一端连接输电线路，另一端连接联结变压器的高压侧，所述功率模块与联结变压器的低压侧连接；所述避雷器一端连接联结变压器的高压侧，另一端接地。本实用新型专利技术采用紧凑型模块化设计，T接并联于输电线路上，可实时动态补偿SVG线路后侧负荷无功，且容感性连续可调；采用柱上式安装，节约用地，降低成本，适用于城市电网。

【技术实现步骤摘要】
一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置
本技术涉及无功补偿装置，具体涉及一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置。
技术介绍
为电力用户提供可靠、优质电能，实现电网节能、高效传输，具有极高的经济效益和社会效益。随着经济发展，用电设备不断更新变革，非线性负荷、分布式电源大量接入，配电网的规模日益扩大，结构也更加复杂。配电网特别是城市配电网面临着高低电压同时存在的现象。城市配电网大量采用电缆敷设，线路轻载时有功很小，无功主要为电缆的充电功率，导致线路末端电压高于首端电压，这种现象称为长线路的电容效应，而且随电压等级的提升和输电距离的增大，这种末端电压升高的现象将更加明显。白天城市配电网负荷重，有功较大，无功主要以电机为主的感性功率，线路重载时末端电压低于首端电压，同时城中村改造、配电网规划建设滞后、负荷局部过于集中等因素加剧配电网低电压现象。作为电网中起着承上启下关键作用的配电网，新旧问题叠加呈现，在电能质量与供电可靠性方面主要表现为：低电压问题常态化滚动出现；高、低电压同时存在；节能降损不显著，设备利用率低，性价比不高；无功补偿与电压调节功能形式单一。静止无功发生器(StaticVarGenerator，SVG)的基本原理是利用可关断大功率电力电子器件(如IGBT)组成自换相桥式电路，经过电抗器并联在电网上，适当地调节桥式电路交流侧输出电压的幅值和相位，或者直接控制其交流侧电流，就可以使该电路吸收或者发出满足要求的无功电流，实现动态无功补偿的目的。
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供了一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，能够通过闭环调节逆变侧输出电压的幅值和相位，可以使装置吸收或者发出满足要求的无功电流，调节系统侧功率因数，补偿线路轻载时因电缆充电效应引发的末端高电压以及线路重载时因无功不足造成的末端低电压，实现动态电压无功补偿的目的。为了实现上述目的，本技术采取如下方案：本技术提供一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，所述装置安装在钢结构平台上，所述钢结构平台上设有配电柜；所述装置包括系统侧CT、柱上式一体化断路器、避雷器、联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器；所述联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器安装在配电柜内部，所述系统侧CT安装于输电线路上，所述柱上式一体化断路器一端连接输电线路，另一端连接联结变压器的高压侧，所述功率模块与联结变压器的低压侧连接；所述避雷器一端连接联结变压器的高压侧，另一端接地。所述系统侧CT通过二次电缆与柱上式SVG控制器的电流信号采集接口连接。所述功率模块通过光纤与柱上式SVG控制器连接，且通过铜母排与联结变压器的低压侧连接。所述联结变压器的低压侧通过二次电缆与柱上式SVG控制器的电压信号采集接口连接。所述柱上式一体化断路器包括隔离刀闸和断路器；所述隔离刀闸的第一端连接输电线路，第二端连接断路器的第一端，所述断路器的第二端连接联结变压器的高压侧。所述联结变压器的变比为10KV：690V。所述避雷器采用户外防污型避雷器。所述所述钢结构平台通过非预应力水泥电线杆安装于水平面上。与最接近的现有技术相比，本技术提供的技术方案具有以下有益效果：1)本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置能够通过闭环调节逆变侧输出电压的幅值和相位，可以使装置吸收或者发出满足要求的无功电流，调节系统侧功率因数，补偿线路轻载时因电缆充电效应引发的末端高电压以及线路重载时因无功不足造成的末端低电压，实现动态电压无功补偿的目的；2)联结变压器采用10KV:690V的变比，提升了逆变侧电压，在吸收或者发出同等功率时，输出电流仅为常规SVG的一半，减小了对输电线路以及SVG本身的冲击，有效的地提升了工作效率，延长了设备运行年限；3)本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置采用紧凑型模块化设计，T接并联于输电线路上，可实时动态补偿SVG线路后侧负荷无功，且容感性连续可调；4)本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置采用柱上式安装，节约用地，降低成本，适用于城市电网；5)施工周期短，土建一周，停电接入仅需2小时；6)节能效果明显，常规线路预计两年回收成本。附图说明图1是本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置结构图；图2是本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置安装示意图；图中，1-系统侧CT，2-避雷器，3-柱上式一体化断路器，4-配电柜，5-柱上式SVG控制器，6-功率模块，7-联结变压器。具体实施方式下面结合附图对本技术作进一步详细说明。本技术提供的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置用于补偿城市负荷如电动汽车充电设施、照明、生活用电等无功缺口，保证10kV电网高功率因数运行，并维持电压稳定。因安装地点为城市配电网，本专利采用柱上式整体柜体安装，并增加降噪处理措施，不影响城市市容与民众生活。本技术提供一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，如图1和图2所示，所述装置安装在钢结构平台上，所述钢结构平台上设有配电柜4；所述装置包括系统侧CT1、柱上式一体化断路器3、避雷器2、联结变压器7、功率模块6和柱上式SVG控制器5；所述联结变压器7、功率模块6和柱上式SVG控制器5安装在配电柜4内部，所述系统侧CT1安装于输电线路上，所述柱上式一体化断路器3一端连接输电线路，另一端连接联结变压器7的高压侧，所述功率模块6与联结变压器7的低压侧连接；所述避雷器2一端连接联结变压器7的高压侧，另一端接地。所述系统侧CT1通过二次电缆与柱上式SVG控制器5的电流信号采集接口连接。系统侧CT1采用安装时无需断开配电网原有线路的夹式CT，其二次信号输入柱上式SVG控制器5供其采集。所述功率模块6通过光纤与柱上式SVG控制器5连接，且通过铜母排与联结变压器7的低压侧连接。所述联结变压器7的低压侧通过二次电缆与柱上式SVG控制器的电压信号采集接口连接。所述柱上式一体化断路器3包括隔离刀闸和断路器；所述隔离刀闸的第一端连接输电线路，第二端连接断路器的第一端，所述断路器的第二端连接联结变压器7的高压侧。联结变压器7采用三绕组型式，节省线路PT，缩小设备体积。联结变压器7变比采用10KV:690V，同时增加一组10KV：100V二次绕组供控制器采集电压信号，二次绕组精确度为0.2S。所述所述钢结构平台通过非预应力水泥电线杆安装于水平面上。避雷器2采用户外防污型避雷器，保护设备免受雷击、过电压等系统故障电压影响。功率模块6以采用背靠背拓扑结构的电压源换流器(VSC)为核心，直流电容器为储能元件，利用可关断器件将直流侧电压转换成与电网同频率的交流电压，并通过联结变压器7并联接入电网。发生变压器等高压侧故障，由柱上式一体化断路器3完成速断或过流保护。柱上式SVG控制器5用来实现数据采集、控制保护和人机交互等功能，包括：1)具备采集控制保护和人机界面显示所需的模拟量和开关量功能；2)完成动态电压无功补偿功能；3)当系统暂态时，保证柱上式SVG不脱网；当控制系统发生异常时，确保柱上式SVG不发生误动作；当装置因各种原因脱网后，如果柱上式SVG检本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，其特征在于，所述装置安装在钢结构平台上，所述钢结构平台上设有配电柜；所述装置包括系统侧CT、柱上式一体化断路器、避雷器、联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器；所述联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器安装在配电柜内部，所述系统侧CT安装于输电线路上，所述柱上式一体化断路器一端连接输电线路，另一端连接联结变压器的高压侧，所述功率模块与联结变压器的低压侧连接；所述避雷器一端连接联结变压器的高压侧，另一端接地。

【技术特征摘要】
1.一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，其特征在于，所述装置安装在钢结构平台上，所述钢结构平台上设有配电柜；所述装置包括系统侧CT、柱上式一体化断路器、避雷器、联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器；所述联结变压器、功率模块和柱上式SVG控制器安装在配电柜内部，所述系统侧CT安装于输电线路上，所述柱上式一体化断路器一端连接输电线路，另一端连接联结变压器的高压侧，所述功率模块与联结变压器的低压侧连接；所述避雷器一端连接联结变压器的高压侧，另一端接地。2.根据权利要求1所述的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，其特征在于，所述系统侧CT通过二次电缆与柱上式SVG控制器的电流信号采集接口连接。3.根据权利要求1所述的面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置，其特征在于，所述功率模块通过光纤与柱上式SVG控制器连接，且通过铜母排与联结变压器的...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁蒙，纪传祺，叶卫华，时智勇，魏孟刚，姜鹏，王媛媛，
申请(专利权)人：中电普瑞科技有限公司，南京南瑞集团公司，国家电网公司，
类型：新型
国别省市：北京,11