一种交流真空补偿控制系统和方法技术方案

本发明专利技术公开了一种交流真空补偿控制系统和方法，包括以下步骤：电源变压器，用于输电和电压转换；自动控制仪，用于获取电压、无功量和电容电流的实际值，对真空接触器输出分合闸控制指令；真空接触器，用于分合闸控制电容器的投入和退出；电容器，用于投入线路时提高电压；熔断器，用于保护电源变压器的高压侧的一次线圈；电抗器，用于限制短路电流；电流互感器，用于为电容器的过流、缺相保护和显示提供信号。本发明专利技术的有益效果是：实现了按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器，维护时不需要断开电源。电源。电源。

【技术实现步骤摘要】
一种交流真空补偿控制系统和方法


[0001]本专利技术涉及电力设备
，特别涉及一种交流真空补偿控制系统和方法。

技术介绍

[0002]分布式水电站在线路末端接入时，配电网潮流会出现反向和负荷电压随水电输出功率大幅波动的问题，通过安装无功补偿装置可以将分布式电源点附近电压控制在合理范围内。由于水电线路位于空气湿润地区，无功补偿装置运行环境恶劣，需要经常保养维修且检修时需要断开一次侧电源，存在安全隐患。
[0003]现有技术中，补偿器控制箱和高压侧距离较近，调试人员工作和维护时需要断开一次的电源，通过手动投入或退出电容器。存在维护时需要断开电源和不能按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器的问题。
[0004]例如，一种在中国专利文献上公开的“无功补偿装置”，其公告号：CN104300549A，其申请日：2014年08月13日，该专利技术无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一电感单元、一移动单元以及一电容装置，信号采集装置用于采集电网母线的信号并将信号发送至控制器；电感单元包括一线圈以及一用于在线圈内沿线圈的轴线运动的铁芯，控制器用于根据信号生成电感控制量和电容控制量，并根据电感控制量控制移动单元调节铁芯在线圈内的长度、根据电容控制量控制电容装置调节无功补偿装置的电容参数。能够自动调节电感参数以获得最佳的抗谐效果，方便无功补偿装置的现场安装和调试，充分适应谐波干扰频率的改变以及现场电网的实际情况，但是存在不能按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器的问题。

技术实现思路

[0005]针对现有技术维护时需要断开电源和不能按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器的不足，本专利技术提出了一种交流真空补偿控制系统和方法，实现了按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器，维护时不需要断开电源。
[0006]以下是本专利技术的技术方案，一种交流真空补偿控制系统，包括：
[0007]电源变压器，用于输电和电压转换；
[0008]自动控制仪，用于获取电压、无功量和电容电流的实际值，对真空接触器输出分合闸控制指令；
[0009]真空接触器，用于分合闸控制电容器的投入和退出；
[0010]电容器，用于投入线路时提高电压；
[0011]熔断器，用于保护电源变压器的高压侧的一次线圈；
[0012]电抗器，用于限制短路电流；
[0013]电流互感器，用于为电容器的过流、缺相保护和显示提供信号。
[0014]本方案中，电源变压器带电后将电源送入自动控制仪，自动控制仪将自动检测线路无功量是否在设定范围内，对真空接触器输出分合闸控制指令，真空接触器进行相关的
分合闸操作，从而控制电容器的投入和退出。实现了按线路负荷及无功的欠补情况自动投切电容器的功能。
[0015]作为优选，真空接触器为长爬电距离的真空灭弧室，真空灭弧室设置有陶瓷外套，采用拍合式电磁机构进行分合闸控制。
[0016]本方案中，真空接触器选用了长爬电距离的真空灭弧室，解决了高湿度环境灭弧室表面凝露所造成绝缘降低的问题，用于对电容器进行分合闸操作。真空接触器的真空灭弧室设置有陶瓷外套，具有接触器的特性，也有断路器的性能。结合采用拍合式电磁机构进行分合闸操作控制，能满足频繁合分，不需检修的特点。
[0017]作为优选，电容器内部设置有放电电阻，电容器的每个元件单独串有一个熔丝。
[0018]本方案中，电容器的每个元件单独串有一个熔丝，当元件击穿时，熔丝熔断，使击穿的元件及时从线路断开，保证电容器的正常运行，电容器内部还装有放电电阻，可使电容在断开电源后的5秒将其剩余电压从额定电压的峰值降到50v或更低，从而保证了维护人员的工作安全。
[0019]作为优选，电流大于熔管额定电流的3.9倍时，熔断器的熔管在40秒内熔断。
[0020]本方案中，熔断器为保护电压互感器用全范围高压限流熔断器，用于对电源变压器的高压侧的一次线圈进行保护，当电流大于熔管额定电流的3.9倍时，熔管在40秒内熔断，从而防止故障扩大，使电源变压器同高压电源断开。
[0021]作为优选，电抗器为串联铁芯电抗器，铁芯采用硅钢片，铁芯端面设置有硅钢片端面胶，芯柱经环氧布板分成均匀小段，线圈为环氧浇注型，线圈内外敷设有环氧玻璃网格布，线圈上下端部设置有环氧垫块和硅橡胶防震垫。
[0022]本方案中，电抗器为串联铁芯电抗器，铁芯采用硅钢片，芯柱经多个气隙分成均匀小段，气隙采用环氧布板作为隔绝，以保证气隙在电抗器长期运行下而不发生变化。铁芯端面采用硅钢片端面胶，使硅钢片牢固地结合在一起，大大减小了运行时的噪音，并具有较好的防潮防尘性能。线圈为环氧浇注型，线圈内外敷设环氧玻璃网格布作增强，环氧浇注线圈不吸水、局部放电量低，可在恶劣环境条件下安全运行。线圈上下端部采用环氧垫块和硅橡胶防震垫，有效减小了线圈运行时的震动，耐温达到150℃。
[0023]作为优选，线圈采用F级环氧浇注体系在真空状态下进行浇注。
[0024]本方案中，采用F级环氧浇注体系在真空状态下进行浇注，具有绝缘性能好和机械强度高的效果，能耐受大电流冲击和冷热冲击而不开裂。
[0025]作为优选，自动控制仪设置有无线通讯摸块和RS232或485接口，通过传感器实时监测电容器和电抗器工作状态。
[0026]本方案中，自动控制仪采用微机技术，通过传感器等设备实时监控电压、电流、功率因素、有功功率、无功功率、有功电度、无功电度、电容器和电抗器工作状态。具有RS232或485接口、可采用现场通讯、时事召唤或定时召唤。配装无线通讯摸块，可无线抄表50米或无线组网通讯距离10公里。自动控制仪根据电源变压器和电流互感器输入的电压电流信号，确定线路运行电压和无功量及电容电流的实际值，输出自动投切信号，并且有投切次数和累计投入时间的记忆，显示及读出线路各参数的功能。自动控制仪能随时，迅速准确地在预先设置好的工作范围内，对真空接触器输出分、合闸工作指令。
[0027]作为优选，真空接触器、电抗器、电容器、电源变压器、熔断器和电流互感器设置于
箱体内部，箱体底板和侧板设有不锈钢丝通风口，箱体顶部装有若干个高压进出线套管。
[0028]本方案中，箱体采用不锈钢外壳，箱体底板和侧板都有不锈钢丝罩着的通风口，前后门嵌有密封条，使箱体具有良好的自然通风，防潮和防尘的性能。箱体顶部装有六只高压进出线套管，箱体前后分别设有开启式门和固定式门，开启式门便于对内部设备进行维护和更换。
[0029]作为优选，自动控制仪和箱体间垂直距离大于1.5米。
[0030]本方案中，开关箱和控制箱之间的距离较大，调试人员工作和维护时不需要断开电源。
[0031]一种交流真空补偿控制方法，包括以下步骤：
[0032]S1：合上跌落保险并通电；
[0033]S2：检测线路无功量；
[0034]S3：若无功量低于设定值，进行合闸和整流，投入电容器；若无功量高于设定值，进行分闸，退出电容器。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种交流真空补偿控制系统，其特征在于，包括：电源变压器，用于输电和电压转换；自动控制仪，用于获取电压、无功量和电容电流的实际值，对真空接触器输出分合闸控制指令；真空接触器，用于分合闸控制电容器的投入和退出；电容器，用于投入线路时提高电压；熔断器，用于保护电源变压器的高压侧的一次线圈；电抗器，用于限制短路电流；电流互感器，用于为电容器的过流、缺相保护和显示提供信号。2.根据权利要求1所述的一种交流真空补偿控制系统，其特征在于，真空接触器为长爬电距离的真空灭弧室，真空灭弧室设置有陶瓷外套，采用拍合式电磁机构进行分合闸控制。3.根据权利要求1所述的一种交流真空补偿控制系统，其特征在于，电容器内部设置有放电电阻，电容器的每个元件单独串有一个熔丝。4.根据权利要求1所述的一种交流真空补偿控制系统，其特征在于，电流大于熔管额定电流的3.9倍时，熔断器的熔管在40秒内熔断。5.根据权利要求1所述的一种交流真空补偿控制系统，其特征在于，电抗器为串联铁芯电抗器，铁芯采用硅钢片，铁芯端面设置有硅钢片端面胶，芯柱经环氧布板分成均匀小段，线圈为环氧浇注型，...

【专利技术属性】
技术研发人员：何锋，鲁济星，汪卓俊，陆洋，刘勇，陈树人，万东，赵艳龙，杜喆炜，李勤超，韩琼，
申请(专利权)人：国网浙江省电力有限公司安吉县供电公司浙江安吉通用电力发展有限公司，
类型：发明
国别省市：