智能型高压无功自动补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种智能型高压无功自动补偿装置，包括并接在高压输配电线路上的补偿电容器组、分别串接在补偿电容器组与高压输配电线路间的电抗器和电容器投切开关、分别对高压输配电线路中的电压和电流进行采样的电压互感器和电流互感器、接在补偿电容器组与高压输配电线路间连接线路上的熔断器和避雷器，以及根据电压互感器和电流互感器所检测信号相应控制电容器投切开关动作并相应对补偿电容器组中各电容器进行投切的控制器及控制电路；电压互感器和电流互感器均接控制器。本实用新型专利技术结构合理且使用操作简便，能有效解决现有无功补偿装置运行中所存在的电容器合闸涌流大、开关投切寿命短易损坏、补偿不够精细、智能化不高等实际问题。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种适用于电气工程、电气自动化、电子信息工程等
的电力装置，尤其是涉及一种智能型高压无功自动补偿装置。
技术介绍
现如今，在电气工程、电气自动化、电子信息工程等
中，随 着配电系统负荷的增长和对供电质量要求的不断提高，对无功补偿的需求 也相应增加。目前，我国配电网无功补偿通常都是在配电变压器低压侧(0.4kV侧)进行，不仅总投资高，而且不能对配变、配电及高压负荷的 无功进行补偿。而在变电站集中补偿模式中，整体无功缺额较大，且由于 季节、昼夜负荷差别大，因而用电高峰时补偿严重不足。因此，在高压输 配电线路中进行无功补偿是十分必要的。目前，我国部分地区使用线路高压无功功率补偿，分散安装在高压输 配电线路上，但是其存在以下不足1、成本高由于线路高压无功功率 补偿各部分都在户外运行，所要求的绝缘等级高于户内式元器件，所以相 应的投资就大，并且可靠性不高；另外由于各元器件均外置，因而受环境 的影响比较大。2、电容器合闸涌流大，开关投切寿命短且易损坏。3、控 制方式单一，仅有单组投切，因而不能动态分级进行精细补偿。4、智能 化程度不高，不能通过无线网络GPRS进行远程传输。5、不能克服高压线 路上的谐波对电网和设备的危害，为了补偿高压线路上的无功功率，通常 的做法是给高压线路并联适当容量的电容器组，而当高压线路上由于谐波 源(如晶闸管控制设备、电弧炉、轧制机等)的存在而出现过大的谐波电 流时，电容器由于自身的原因极易受到谐波电流的影响而造成损害，甚至 毁坏。此外，电容器还可能与系统电感相互作用而产生并联谐振。 一旦发生并联谐振，高压线路上已经存在的谐波电流还会被进一步放大，从而将 会给电容器自身和装置开关，以及与高压线路相连的其他设备造成更大的 损害。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提 供一种智能型高压无功自动补偿装置，其结构合理且使用操作简便，能有 效解决现有高压并联电容器无功补偿装置运行中所存在的电容器合闸涌 流大、开关投切寿命短易损坏、补偿不够精细、智能化不高等实际问题。为解决上述技术问题，本技术釆用的技术方案是 一种智能型高压 无功自动补偿装置，其特征在于包括并接在高压输配电线路上的补偿电 容器组、分别串接在补偿电容器组与所述高压输配电线路间的电抗器和电 容器投切开关、分别实时对所述高压输配电线路的电压和电流进行釆样的 电压互感器和电流互感器、接在补偿电容器组与所述高压输配电线路间连 接线路上的熔断器和避雷器，以及根据电压互感器和电流互感器所检测信 号相应控制所述电容器投切开关动作并相应对补偿电容器组中各电容器 进行投切的控制器及控制电路；所述电压互感器和电流互感器均接控制 器。还包括与INTERNET互联网络进行双向无线通讯的网络通讯模块，所 述网络通讯模块与控制器相接。所述控制器包括A/D釆样电路、与所述A/D釆样电路相接的MCU控制 器以及与所述MCU控制器相接的LCD或LED显示电路；电压互感器和电流 互感器均接所述A/D釆样电路。所述MCU控制器为DSP芯片，所述DSP芯片为TMS320F2812。所述补偿电容器组、电压互感器、电抗器、所述电容器投切开关和电 流互感器均安装在金属箱体内部；与所述高压输配电线路相接的三相电网 电缆通过穿墙套管穿入金属箱体内，电压互感器和电流互感器分别对所述三相电网电缆的电压和电流进行釆样，补偿电容器组通过所述三相电网电 缆并接在所述高压输配电线路上。所述网络通讯模块与控制器之间以串口通讯方式进行连接。所述网络通讯模块为GPRS无线数传模块。 所述电容器投切开关为交流真空接触器。所述电流互感器为对所述髙压输配电线路B相电流进行釆样的单相电 流互感器。所述熔断器为趺落式熔断器。本技术与现有技术相比具有以下优点，1、结构简单合理、体积 小且使用操作方便，同时性能可靠、保护功能齐全、运行安全可靠且维护 方便。2、釆用一体化分级结构，将电流互感器、电压互感器、补偿电容 器、电抗器和开关等置于一个金属箱体中，既减小了外部环境对各元器 件的影响、提高了可靠性，同时也降低了成本，并使得整个装置的安装方 便化，从而弥补了现有无功补偿装置的不足。3、所用控制器功能全且性 能可靠，具有对电网运行数据进行分析和统计功能，能存储最近两个月的 整点记录和近100次的投切记录。4、能够实现分级、多级等容或不等容 投切，使得高压无功补偿更加精细。5、釆用交流真空接触器来投切电容 器，由于真空接触器的触头由特殊材料制成，特别适合开断容性电流，并 且操作寿命长(达10万次以上)。6、技术含量高，釆用智能化通信控制， 可通过GPRS (General Packet Radio Service,通用分组无线业务)或其 它无线通讯模块方式实现遥控、遥测和遥调。7、具备谐波抑制功能，通 过在补偿电容器组中各电容器与高压输配电线路间串接一电抗器，实现了 滤波和无功补偿双重功能，同时也能够限制电容器投入电网时的涌流，有 效抑制电网五次、七次及高次谐波的放大。8、提供手动和自动等多种补 偿控制方式，用户可针对安装点电压和无功运行工况，选用最合适的控制 方式，达到最佳的节能降损效果。9、适用范围广且功能齐全，适用于10kV、 6kV电网线路，通过微机技术实现并联补偿电容器组的投切，最终实现无功就地平衡，提高了高压输配电线路的功率因数，减少线路损耗和电压损失, 并且改善了电网供电质量；同时提高了电网的输送能力，综上，本实用新 型能够充分发挥变电设备潜力，提高设备利用率，是城乡供配电线路无功 补偿的理想设备，其能够对高压输配电线路上的无功功率进行精确测量和 补偿，同时滤除电网背景谐波，有效解决了高压输配电线路因存在大量无 功功率和谐波而造成的电能损耗问题。综上所述，本技术能够根据高压输配电线路的负荷变化情况，实时投切补偿电容器组中的电容器，降低线路损耗，提高电压质量，同时优化电网，提高用户使用的可靠性；其不 仅能够进行动态无功补偿，而且能够抑制电网谐波，从而避免或减小了谐 波对电网、设备和补偿电容器自身的危害，利国利民，非常值得推广使用。 下面通过附图和实施例，对本技术的技术方案做进一步的详细描述。附图说明图l为本技术的电路原理图。 图2为本技术信号釆集与控制器部分的电路框图 图3为本技术金属箱体的结构示意图。 图4为图3的右视图。 附图标记说明l一补偿电容器组； 4一电抗器； 7—控制电路； IO—金属箱体；2 —电压互感器；5 —交流真空接触器；8—避雷器；ll一穿墙套管；3—电流互感器； 6 —控制器； 9一网络通讯模块； 12—趺落式熔断器,具体实施方式如图l、图2所示，本技术包括并接在高压输配电线路上的补偿电 容器组1、分别串接在补偿电容器组1与所述高压输配电线路间的电抗器 4和电容器投切开关、分别实时对所述高压输配电线路的电压和电流进行釆样的电压互感器2和电流互感器3、接在补偿电容器组1与所述高压输 配电线路间连接线路上的熔断器和避雷器8，以及根据电压互感器2和电 流互感器3所检测信号相应控制所述电容器投切开关动作并相应对补偿电 容器组1中各电容器进行投切的控制器6及控制电路7;所述电压互感本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型高压无功自动补偿装置，其特征在于：包括并接在高压输配电线路上的补偿电容器组（１）、分别串接在补偿电容器组（１）与所述高压输配电线路间的电抗器（４）和电容器投切开关、分别实时对所述高压输配电线路的电压和电流进行采样的电压互感器（２）和电流互感器（３）、接在补偿电容器组（１）与所述高压输配电线路间连接线路上的熔断器和避雷器（８），以及根据电压互感器（２）和电流互感器（３）所检测信号相应控制所述电容器投切开关动作并相应对补偿电容器组（１）中各电容器进行投切的控制器（６）及控制电路（７）；所述电压互感器（２）和电流互感器（３）均接控制器（６）。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：黄亮，贺杰，黄博，
申请(专利权)人：西安翔瑞电气制造有限公司，
类型：实用新型
国别省市：87[中国|西安]