电压无功综合控制装置制造方法及图纸

一种电力系统领域的电压无功综合控制装置，包括：三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器、主变有载分接开关控制模块、电容器投切模块、电抗器保护模块、脉冲电光转换电路、触发控制模块和智能控制模块，其中，触发控制模块接在三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器，脉冲电光转换电路连接在触发控制模块和智能控制模块之间，主变有载分接开关控制模块、电容器投切模块、电抗器保护模块同时与智能控制模块连接。本实用新型专利技术通过采用磁控电抗器作为可控电抗器，结合电容器组自动投切和主变有载分接开关自动调节，在保证高可靠性的前提下，采用智能控制实现电力电压稳定和无功功率动态平衡。（*该技术在2015年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电力系统领域的装置，具体是一种电压无功综合控制装置。
技术介绍
目前电力系统变电所中无功补偿一般为断路器投切电容器组。随着电力系统电缆线路逐渐增加，当负荷较轻时，这些容性无功显得过剩，传统SVC很难对这些容性无功进行补偿，导致系统电压偏高、无功不平衡，影响系统稳定和电气设备安全，不利于电力系统稳定高效运行。晶闸管相控(TCR)采用晶闸管控制电抗器方式补偿无功，控制过程执行速度快，并可将无功补偿的范围扩大到超前和滞后两个可连续调节的范围，具有双向无功调节能力。TCR方式电力电子器件直接工作在高电压(10kV或者35kV)下，对其控制需要采用晶闸管串联同步触发和过压保护(BOD)技术，同步触发和均压难度较大，控制维护复杂，系统可靠性还待进一步提高，产品的造价也高，因此还未在电力系统得到推广使用。磁控电抗器是运用铁心可控饱和原理实现容量连续可调的电抗器。与TCR对比，磁控电抗器具有如下优势可靠性高，不存在突然死亡期；可控硅控制电压低、控制容量小，所以可控硅冗余度大，可靠性高；使用寿命长，20年；使用维护简单；谐波电流小；抑制过电压能力强；占地面积小；节能效果好。磁控电抗器最先由俄罗斯研制出来，并成功运用到10kV～500kV电网的动态无功补偿中。目前所有资料表明，俄罗斯研制的都为油浸式磁控电抗器，未见干式磁控电抗器应用于动态无功补偿的报道。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术存在的缺陷，提供一种电压无功综合控制装置，使其通过采用磁控电抗器作为可控电抗器，结合电容器组自动投切和主变有载分接开关自动调节，在保证高可靠性的前提下，采用智能控制实现电力电压稳定和无功功率动态平衡。本技术是通过以下技术方案实现的，本技术包括三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器、主变有载分接开关控制模块、电容器投切模块、电抗器保护模块、脉冲电光转换电路、触发控制模块和智能控制模块。连接关系为高压电源经过变压器降压后送到低压母线，有载分接开关在变压器内部，实现变压器输出电压可调。三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器与电容器组并联在变压器低压侧母线上。主变有载分接开关控制模块连接到主变有载分接开关，用来控制有载分接开关档位的升档或者降档。触发控制模块接在三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器，控制电抗器输出容量的大小。脉冲电光转换电路连接在触发控制模块和智能控制模块之间，实现触发脉冲电信号转变为光信号。电容器投切模块连接到外部电容器组断路器分合闸线圈和辅助节点，实现电容器自动投切和故障判断。电抗器保护模块连接到外部磁控电抗器分合闸线圈和辅助节点，监测到三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器异常时，自动切除三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器。主变有载分接开关控制模块、电容器投切模块、电抗器保护模块同时与智能控制模块连接，智能控制模块主要完成电压电流采样计算、控制参数设定和智能判断后控制输出功能。所述的三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器，包含六根铁心柱TA1、TB2、TC1、TC2、TB1、TA2、六组线圈A1、B2、C1、C2、B1、A2。六只触发控制模块分别对应六只线圈和铁心柱。线圈A1套在铁心柱TA1上，A1线圈中间3根抽头连接触发控制模块MA1。线圈B2套在铁心柱TB2上，B2线圈中间3根抽头连接触发控制模块MB2。线圈C1套在铁心柱TC1上，C1线圈中间3根抽头连接触发控制模块MC1。线圈C2套在铁心柱TC2上，C2线圈中间5根抽头连接触发控制模块MC2。线圈B1套在铁心柱TB1上，B1线圈中间5根抽头连接触发控制模块MB1。线圈A2套在铁心柱TA2上，A2线圈中间5根抽头连接触发控制模块MA2。线圈A1、A2并联构成电抗器A相，B1、B2并联构成电抗器B相，C1、C2并联构成电抗器C相。ABC三相一次主接线为三角形联结，用以吸收三次谐波。六只控制模块MA1、MB2、MC1、MC2、MB1、MA2分别控制六只铁心磁阀饱和程度。铁心柱冲缺形成小截面段，每柱小截面段数为7段。铁心柱的每只线圈提供了交、直流磁通的通路，使结构紧凑。每只线圈中间3根或者5根抽头形成各自控制绕组，控制绕组与线圈构成的自耦变压器提供电源，经过触发控制模块整流产生直流，无需外加直流电源，结构简单。触发控制模块一共有六只即触发控制模块MA1、MB2、MC1、MC2、MB1、MA2。触发控制模块对地绝缘，使用环氧绝缘支柱支撑安装固定。触发控制模块MA1、MB2、MC1结构相同，包括可控硅、散热器、触发驱动板、光纤、温控开关、风扇。触发控制模块MC2、MB1、MA2结构相同，除了包括可控硅、散热器、触发驱动板、光纤、温控开关、风扇，还包括二极管。连接关系为可控硅、二极管、触发驱动板安装固定在散热器表面，一方面为可控硅和二极管散热，另外一方面节省空间，结构紧凑。可控硅连接线圈上下两抽头，二极管连接同相两只线圈的中间抽头。触发驱动板所需的电源从三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器线圈抽头，并通过可控硅的一根抽头组成触发驱动板的交流电源输入。交流电源进入触发驱动板变压器，经整流后给电路板供电。触发驱动板输出连接可控硅触发门极。光纤连接触发驱动板和模块外部的脉冲电光转换，将脉冲经过光纤传送到触发驱动板。风扇温控开关串联在风扇回路中，直接紧贴散热器安装。风扇电源与触发驱动板电源并联，都由三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器线圈供电。在三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器整个容量调节范围内，铁心中间只有小截面段磁路饱和，其余段均处于未饱和线性状态，铁心损耗小。可控硅触发角大，则直流电流小，饱和度低，电抗器提供容量小，可控硅触发角0度时，铁心小截面处全饱和，电抗器容量达到额定值。在可控硅截止期间，二极管起续流作用，防止可控硅端电压突变导致误导通。本技术三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器一次绕组采用三角形接线方式。线电流中具有较小的谐波电流，总谐波含量不大于3％，运行时仅需要少量滤波器或者不需要滤波器。线圈采用薄绝缘带填料环氧树脂真空浇注技术，膨胀系数与铜接近。环氧树脂可以渗透到层间、匝间。环氧树脂混合料里加有石英砂，使环氧树脂和固化剂的含量相对减少，散热性好。触发控制模块MA1、MB2、MC1、MC2、MB1、MA2采用光纤隔离触发、电抗器本体供电工作方式。可控硅直接接在磁控电抗器线圈中间抽头，与系统有电气连接。本技术磁控电抗器控制模块采用光纤隔离触发方法解决隔离问题。触发可控硅的触发驱动板电源采用电抗器线圈直接供电方式，解决了高压部分电源供电问题。可控硅触发脉冲由智能控制模块发出，经过脉冲电光转换、光纤传输后送到触发控制模块的触发驱动板，触发驱动板进一步放大触发信号触发可控硅。与现有的脉冲变压器触发可控硅方式相比，采用绕组供电、光纤隔离触发方式具有体积小、可靠性高、触发分散性小等优点。该方式既解决了高电位可控硅触发隔离问题，又增强了抗干扰性，进一步提高了触发性能。所述的电容器投切模块，包括电容器当前状态检测电路、电容器投切控制电路。连接关系电容器当前状态检测电路连接外部开关量变化，读入后返回给智能控制模块作进一步处理。电容器投切控制电路接收智能控制模块的分合闸指令，驱动外面断路器分合闸线圈。电容器与电抗器并联在系统低压母线上。电容器投切模块联连接智能控制模块，接收智能控制模块的分合闸本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电压无功综合控制装置，包括：三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器（１）、主变有载分接开关控制模块（２）、电容器投切模块（３）、电抗器保护模块（４）、脉冲电光转换电路（５）、触发控制模块（６）和智能控制模块（７），其特征在于，触发控制模块（６）接在三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器（１），脉冲电光转换电路（５）连接在触发控制模块（６）和智能控制模块（７）之间，主变有载分接开关控制模块（２）、电容器投切模块（３）、电抗器保护模块（４）同时与智能控制模块（７）连接。

【技术特征摘要】
1.一种电压无功综合控制装置，包括三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器(1)、主变有载分接开关控制模块(2)、电容器投切模块(3)、电抗器保护模块(4)、脉冲电光转换电路(5)、触发控制模块(6)和智能控制模块(7)，其特征在于，触发控制模块(6)接在三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器(1)，脉冲电光转换电路(5)连接在触发控制模块(6)和智能控制模块(7)之间，主变有载分接开关控制模块(2)、电容器投切模块(3)、电抗器保护模块(4)同时与智能控制模块(7)连接。2.根据权利要求1所述的电压无功综合控制装置，其特征是，触发控制模块(6)总共有六只即触发控制模块MA1、MB2、MC1、MC2、MB1、MA2，每只触发控制模块(6)对地绝缘，通过环氧绝缘支柱支撑安装固定。3.根据权利要求2所述的电压无功综合控制装置，其特征是，触发控制模块MA1、MB2、MC1结构相同，包括可控硅(8)、散热器(9)、触发驱动板(11)、光纤(12)、温控开关(13)、风扇(14)，可控硅(8)和触发驱动板(11)固定在散热器(9)表面，可控硅(8)连接其所控制的线圈上下两抽头，触发驱动板(11)的电源从该组线圈一根抽头和可控硅(8)的一根抽头输入，光纤(12)连接触发驱动板(11)和模块外部的脉冲电光转换电路(5)，温控开关(13)直接紧贴散热器(9)，其节点串联在风扇(14)控制回路中，风扇(14)电源与触发驱动板(11)电源并联，都由三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器(1)对应线圈供电。4.根据权利要求2所述的电压无功综合控制装置，其特征是，触发控制模块MC2、MB1、MA2结构相同，除了包括可控硅(8)、散热器(9)、触发驱动板(11)、光纤(12)、温控开关(13)、风扇(14)，还包括二极管(10)，二极管(10)固定在散热器(9)表面，并跨接同相两只线圈的中间抽头。5.根据权利要求1所述的电压无功综合控制装置，其特征是，所述的三相六柱环氧浇注干式磁控电抗器(1)，包含六根铁心柱TA1、TB2、TC1、TC2、TB1、TA2、六组线圈A1、B2、C1、C2、B1、A2，线圈A1、A2并联构成电抗器A相，B1、B2并联构成电抗器B相，C1、C2并联构成电抗器C相，ABC三...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄祥伟，侯建国，何雪松，丁丹，
申请(专利权)人：上海思源电气股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：31[中国|上海]