一种无功补偿装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出了一种无功补偿装置，包括：互感器、高压真空接触器、电容器保护装置、一级电容器组、二级电容器组、真空断路器、二次控制装置、功率因数控制器、电抗器、避雷器。本发明专利技术装置能有效提供一种变电站场地受限制时10千伏无功补偿的解决方案；也可应用高压真空接触器投切电容器组，优化了无功补偿的动态调节，提高了系统的可靠性能。

A kind of reactive power compensation device

【技术实现步骤摘要】
一种无功补偿装置
本专利技术涉及一种无功补偿装置，具体涉及一种用于变电站的无功补偿装置。
技术介绍
无功功率补偿Reactivepowercompensation，简称无功补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。反之，如选择或使用不当，可能造成供电系统，电压波动，谐波增大等诸多因素。现有的变电站变供区内供电负荷的增长及现有两台主变运行情况较差，但空间有限，很难实现有限场地内的无功补偿的动态调节。
技术实现思路
为了解决现有技术中存在的传统动态无功补偿过程中存在的功率因数和母线电压波动偏大的问题，本专利技术提出一种变电站场地受限制时10千伏无功补偿的解决方案，具体是通过以下技术方案来实现的：一种无功补偿装置，包括：互感器、高压真空接触器、电容器保护装置、一级电容器组、二级电容器组、真空断路器、二次控制装置、功率因数控制器、电抗器、避雷器；所述无功补偿装置补偿容量为6000千乏，所述一级电容器组为固定容量3600千乏的电容器组，所述二级电容器组为调节容量2400千乏的电容器组，所述一级电容器的投切由真空断路器实现，所述二级电容器组利用高压真空接触器进行投切，所述避雷器接在导线和地之间，与被保护设备并联，限制电容器切断瞬时产生危险的过电压，所述电抗器在无功补偿装置中用来抑制电容投入时的涌流、抑制谐波、与电容配比滤除谐波电流功能，所述一级电容器组和二级电容器组分别配备有电容保护装置，用于过流保护和不平衡电压保护，所述一级电容器的投切开关真空断路器具有过流保护的功能，所述功率因数控制器输入端连接母线端的电压互感器和电流互感器，输出端连接真空接触器。进一步的，所述高压真空接触器型号为VSC-12/400。进一步的，所述真空断路器型号为3AH5。进一步的，所述功率因数控制器采集10千伏的母线电压及电流，经A/D转换器将所得电压电流转换为数字信号，推入DSP进行计算，可以得到10千伏侧的功率因数值，并通过判断，当处于预先设定的投切范围时，发出控制信号给二级电容器真空接触器的执行机构，完成二级电容器的投切。进一步的，所述二级电容器投入和退出点之间有一段隔离区，以避免在投入退出点时真空投切器频繁动作，降低设备的使用寿命。进一步的，所述退出点需要经过计算，优化选取，最优退出点的选取应按照设定二级电容器投入保证的功率因数为退出点为退出后并且考虑裕度的功率因数为三者满足如下关系：经计算，可以得到之间的关系为：其中：S为主变的运行容量，按额定容量的67％来选取，为二级电容器与一级电容器容量之比，SC2为二级电容器的额定容量，这样，确定了系统的电能质量要求取裕度得到系统在二级电容器退出后的运行点再通过式上述公式便可以计算得到二级电容器的退出点进一步的，所述装置的过流保护由一级电容器保护装置完成，一旦由于短路故障装置过流，断路器将切除整套电容器装置，所述保护装置在整定电流时采取改变定值区的方法来实现实时更新，具体为：在无功补偿装置初始调试时，选用装置的两个定值区，分别设定二级电容器投入与否的整定值，后台系统根据实时监测投切器的位置信号将对应的定值区号下装到保护装置即可。进一步的，一级电容器不平衡动电压作于断路器，切除整套装置，二级电容器不平衡电压动作于真空投切器，仅切除本级电容器，以此来实现不平衡电压保护。本专利技术的有益效果是：(1)该装置能有效提供一种变电站场地受限制时10千伏无功补偿的解决方案；(2)该装置应用高压真空接触器投切电容器组，优化了无功补偿的动态调节，提高了系统的可靠性能。附图说明图1为为本专利技术的无功补偿装置主接线图；图2为无功补偿装置功率因数控制原理图；图3为无功功率最优退出点选取计算电路图；图4为继电保护动作方案(切除外部故障的过流保护和切除内部故障的不平衡电压保护)电路图；图5为采用6Mvar的并联电容器组投切功率因数仿真结果图；图6为优化方案采用3.6+2.4(Mvar)电容器投切功率因数仿真结果图；图7为常规方案下母线电压波动仿真结果图；图8为优化方案下母线电压波动仿真结果图；具体实施方式以下将结合具体实施方式对本专利技术的技术方案进行详细说明：如图1所示，一种无功补偿装置，包括：互感器、高压真空接触器、电容器保护装置、一级电容器组、二级电容器组、真空断路器、二次控制装置、功率因数控制器、电抗器、避雷器；所述无功补偿装置补偿容量为6000千乏，所述一级电容器组为固定容量3600千乏的电容器组，所述二级电容器组为调节容量2400千乏的电容器组，所述一级电容器的投切由真空断路器实现，所述二级电容器组利用高压真空接触器进行投切，所述避雷器接在导线和地之间，与被保护设备并联，限制电容器切断瞬时产生危险的过电压，所述电抗器在无功补偿装置中用来抑制电容投入时的涌流、抑制谐波、与电容配比滤除谐波电流功能，所述一级电容器组和二级电容器组分别配备有电容保护装置，用于过流保护和不平衡电压保护，所述一级电容器的投切开关真空断路器具有过流保护的功能，所述功率因数控制器输入端连接母线端的电压互感器和电流互感器，输出端连接真空接触器。进一步的，所述高压真空接触器型号为VSC-12/400。进一步的，所述真空断路器型号为3AH5。进一步的，所述功率因数控制器采集10千伏的母线电压及电流，经A/D转换器将所得电压电流转换为数字信号，推入DSP进行计算，可以得到10千伏侧的功率因数值，并通过判断，当处于预先设定的投切范围时，发出控制信号给二级电容器真空接触器的执行机构，完成二级电容器的投切。进一步的，所述二级电容器投入和退出点之间有一段隔离区，以避免在投入退出点时真空投切器频繁动作，降低设备的使用寿命。进一步的，所述退出点需要经过计算，优化选取，最优退出点的选取应按照设定二级电容器投入保证的功率因数为退出点为退出后并且考虑裕度的功率因数为三者满足如下关系：经计算，可以得到之间的关系为：其中：S为主变的运行容量，按额定容量的67％来选取，为二级电容器与一级电容器容量之比，SC2为二级电容器的额定容量，这样，确定了系统的电能质量要求取裕度得到系统在二级电容器退出后的运行点再通过式上述公式便可以计算得到二级电容器的退出点进一步的，所述装置的过流保护由一级电容器保护装置完成，一旦由于短路故障装置过流，断路器将切除整套电容器装置，所述保护装置在整定电流时采取改变定值区的方法来实现实时更新，具体为：在无功补偿装置初始调试时，选用装置的两个定值区，分别设定二级电容器投入与否的整定值，后台系统根据实时监测投切器的位置信号将对应的定值区号下装到保护装置即可。进一步的，一级电容器不平衡动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种无功补偿装置，其特征在于，包括：互感器、高压真空接触器、电容器保护装置、一级电容器组、二级电容器组、真空断路器、二次控制装置、功率因数控制器、电抗器、避雷器；/n所述无功补偿装置补偿容量为6000千乏，所述一级电容器组为固定容量3600千乏的电容器组，所述二级电容器组为调节容量2400千乏的电容器组，所述一级电容器的投切由真空断路器实现，所述二级电容器组利用高压真空接触器进行投切，所述避雷器接在导线和地之间，与被保护设备并联，限制电容器切断瞬时产生危险的过电压，所述电抗器在无功补偿装置中用来抑制电容投入时的涌流、抑制谐波、与电容配比滤除谐波电流功能，所述一级电容器组和二级电容器组分别配备有电容保护装置，用于过流保护和不平衡电压保护，所述一级电容器的投切开关真空断路器具有过流保护的功能，所述功率因数控制器输入端连接母线端的电压互感器和电流互感器，输出端连接真空接触器。/n

【技术特征摘要】
1.一种无功补偿装置，其特征在于，包括：互感器、高压真空接触器、电容器保护装置、一级电容器组、二级电容器组、真空断路器、二次控制装置、功率因数控制器、电抗器、避雷器；
所述无功补偿装置补偿容量为6000千乏，所述一级电容器组为固定容量3600千乏的电容器组，所述二级电容器组为调节容量2400千乏的电容器组，所述一级电容器的投切由真空断路器实现，所述二级电容器组利用高压真空接触器进行投切，所述避雷器接在导线和地之间，与被保护设备并联，限制电容器切断瞬时产生危险的过电压，所述电抗器在无功补偿装置中用来抑制电容投入时的涌流、抑制谐波、与电容配比滤除谐波电流功能，所述一级电容器组和二级电容器组分别配备有电容保护装置，用于过流保护和不平衡电压保护，所述一级电容器的投切开关真空断路器具有过流保护的功能，所述功率因数控制器输入端连接母线端的电压互感器和电流互感器，输出端连接真空接触器。


2.根据权利要求1所述的一种无功补偿装置，其特征在于，所述高压真空接触器型号为VSC-12/400。


3.根据权利要求1所述的一种无功补偿装置，其特征在于，所述真空断路器型号为3AH5。


4.根据权利要求1所述的一种无功补偿装置，其特征在于，所述功率因数控制器采集10千伏的母线电压及电流，经A/D转换器将所得电压电流转换为数字信号，推入DSP进行计算，可以得到10千伏侧的功率因数值，并通过判断，当处于预先设定的投切范围时，发出控制信号给二级电容器真空接触器的执行机构，完成二级电...

【专利技术属性】
技术研发人员：孔玲玲，曹云强，王三桃，徐武，徐天奇，范菁，
申请(专利权)人：云南民族大学，
类型：发明
国别省市：云南;53