MCR型SVC静止式动态无功补偿装置制造方法及图纸

一种MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其主要由供电系统母线通过补偿出线开关向补偿母线供电，并设置有FC支路和MCR支路，所述FC支路包括电容器和固定电抗器，所述MCR支路包括磁阀式可控电抗器MCR，其特征是，还包括FC支路保护系统、MCR支路控制保护系统、控制电源系统、第一电压互感器、第二电压互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和第四电流互感器。本实用新型专利技术提高了电网的电压稳定能力和功率因数，降低了电网损耗，实现了根据负荷变化情况进行快速、平滑调节使系统无功迅速达到平衡，提高补偿装置快速响应能力。本实用新型专利技术不仅结构简单、体积小、制造和维护成本低，而且运行稳定、易于维护。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种电网无功调节装置，具体地说是一种基于磁阀式可控电抗器的MCR型SVC静止式动态无功补偿装置。
技术介绍
近年来，随着经济快速发展，许多现代工业中大功率的轧机、电弧炉、电焊机等电器设备用电容量在成倍甚至数十倍的增长。这些大型设备都是冲击性负荷，他们的使用不仅耗电量大，还会对电网造成很大的无功冲击，形成电压闪变和产生谐波污染。这些问题的产生，不但影响了设备自身的正常运行，它们还可以在电网中传播，进而干扰其他设备的正常使用甚至损坏。更为严重的是，谐波的产生会造成电力设备保护误动作、计量不准确、控制系统失灵和通讯系统干扰等后果，形成供电系统的重大安全隐患。随着我国电力供求量的快速增长，提高电能质量、降低输变电损耗的要求也日益迫切。利用电容器电抗器投切实现无功就地平衡是提高电能质量、降低线损的主要手段，尤其是110kV、35kV变电站作为电网系统中的末端变电站，承担着直接向用户负载提供电压稳定无功平衡的高质量电能的任务，无功补偿装置显得更为重要。目前大多数110kV、35kV 变电站的无功自动补偿均不够理想，这种有级电容的补偿设备实现了跟踪负荷变化动态补偿功率，但多数由于不能适应负荷变化快，所以达不到最理想补偿效果，负荷高峰时有的变电站IOkV母线功率因数低到0. 96以下。现有两种技术方案改造现有IOkV自动无功补偿装置和晶闸管控制电抗器型 (TCR)静止式动态无功补偿装置。第一种方案实现无功自动跟踪补偿就是根据负荷大小投入电容器多少，把总补偿容量的电容器分为多组根据负荷大小变化投切电容器组数，尽可能的达到无功平衡。补偿精度与电容器组数成正比，电容器分的组数越多补偿精度越高，但是设备投资成本越大，占地空间越大，设备的可靠性要求越高。要提高补偿装置的补偿精度，实现分组跟踪补偿，利用这种方案由于投资成本和占地空间限制很难推广使用。第二种方案晶闸管阀组与空心电抗器串联在一起，晶闸管阀组不导通时，没有电流流过电抗器，电抗器不消耗无功功率，晶闸管导通角度越小，流过电抗器的电流越大，电抗器吸收的无功功率越多；晶闸管导通角度越大，流过电抗器的电流越小，电抗器吸收的无功功率越小，通过控制晶闸管的导通角，以实现动态的无功功率调节。TCR虽然具有补偿量连续可调的特点， 但是其缺点也是显而易见的，结构复杂，制造成本大，损耗大，运行维护也相对复杂。
技术实现思路
针对上述不足，本技术提供了一种MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其不仅各项性能稳定，而且制造和维护成本低。本技术解决其技术问题采取的技术方案是MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其主要由供电系统母线通过补偿出线开关向补偿母线供电，并设置有FC支路和MCR 支路，所述FC支路包括电容器和固定电抗器，所述MCR支路包括磁阀式可控电抗器MCR，其特征是，还包括FC支路保护系统、MCR支路控制保护系统、控制电源系统、第一电压互感器、 第二电压互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和第四电流互感器；所述的FC支路和MCR支路通过各自的隔离开关与补偿母线连接；所述第一电流互感器设置在供电系统母线与补偿母线之间；所述第二电流互感器设置在FC支路与补偿母线之间；所述第三电流互感器设置在MCR支路与补偿母线之间；所述第四电流互感器设置在负载与供电系统母线之间；所述第一电压互感器与供电系统母线连接，所述第二电压互感器与补偿母线连接；所述FC支路保护系统包括数据采集单元、处理器CPU和保护输出单元，所述FC支路保护系统的数据采集单元分别与第一电流互感器、第二电流互感器和FC支路相连；所述MCR支路控制保护系统包括控制保护模块、监控模块和励磁模块，所述控制保护模块包括处理器CPU和分别与处理器CPU相连接的通讯单元、数据输入单元DI、数据输出单元DO、数据采样单元及光电接口电路；所述监控模块包括上位监控机和分别与上位监控机连接的显示单元和打印机，所述上位监控机与监控保护模块的通讯单元相连接；所述励磁模块包括依次串联的光电接口电路、脉冲电路、驱动放大电路和可控硅；所述的励磁模块和监控保护模块通过光电接口电路相连接；所述MCR支路控制保护系统的控制保护模块的数据采样单元分别与第三电流互感器、第四电流互感器和第一电压互感相连接；所述 MCR支路控制保护系统的励磁模块的脉冲电路分别与第二电压互感器和第三电流互感器相连接。其工作原理是FC支路向供电系统提供固定容性无功，MCR支路则按供电系统负荷变化吸收多余容性无功，使系统感性和容性无功趋于平衡。FC支路与MCR支路可共用一套出线柜，各支路设置的隔离开关检修或停用时与系统隔离。第一电压互感器为系统母线电压互感器，用来检测系统母线电压值；第二电压互感器为补偿母线电压互感器，用来检测补偿母线电压信号，供MCR支路作触发脉冲同步信号使用。各支路均配备过流保护检测用的电流互感器。当FC支路出现保护故障时，FC支路保护系统首先通过保护输出向补偿出线开关发送分闸指令，然后再通过通讯接口向监控部分上传保护、报警信息；当MCR支路控制保护系统检测到MCR支路或负载回路电流超过其一段或二段过流定值时，通过DO接口向各支路的出线开关发出分闸指令，并将保护报警信号上传至监控部分发出报警信息。本技术的有益效果是该MCR型SVC静止式动态无功补偿装置提高了电网的电压稳定能力和功率因数，降低了电网损耗，实现了根据负荷变化情况进行快速、平滑调节使系统无功迅速达到平衡，提高补偿装置快速响应能力。本技术不仅结构简单、体积小、制造和维护成本低，而且运行稳定、易于维护。附图说明图1是本技术的原理框图；图2是图1所示FC支路保护系统的结构框图；图3是图1所示MCR支路控制保护系统的结构框图。具体实施方式如图1、图2和图3所示，该MCR型SVC静止式动态无功补偿装置，其主要由供电系统母线通过补偿出线开关向补偿母线供电，并设置有FC支路和MCR支路，所述FC支路包括电容器和固定电抗器，所述MCR支路包括磁阀式可控电抗器MCR，其特征是，还包括FC支路保护系统、MCR支路控制保护系统、控制电源系统、第一电压互感器、第二电压互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和第四电流互感器。所述的FC支路和MCR 支路通过各自的隔离开关与补偿母线连接；所述第一电流互感器设置在供电系统母线与补偿母线之间；所述第二电流互感器设置在FC支路与补偿母线之间；所述第三电流互感器设置在MCR支路与补偿母线之间；所述第四电流互感器设置在负载与供电系统母线之间；所述第一电压互感器与供电系统母线连接，所述第二电压互感器与补偿母线连接。如图2所示，所述FC支路保护系统包括数据采集单元、处理器CPU和保护输出单元，所述FC支路保护系统的数据采集单元分别与第一电流互感器、第二电流互感器和FC支路相连。FC支路保护系统是一个以80C196芯片为核心的微机保护单元，通过采集FC支路和补偿出线柜电流和FC支路零序电压(也可采集不平衡电流、差压等电容器保护信号)，按各种保护算法实现FC支路过流一段、过流二段、补偿出线柜过流一段、过流二段、不平衡电压(零序电压)、不平衡电流等保护功能。出现保护故障时，微机保护单元首先通过保护输出向补偿出线开关发送分闸指令，然后本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．ＭＣＲ型ＳＶＣ静止式动态无功补偿装置，其主要由供电系统母线通过补偿出线开关向补偿母线供电，并设置有ＦＣ支路和ＭＣＲ支路，所述ＦＣ支路包括电容器和固定电抗器，所述ＭＣＲ支路包括磁阀式可控电抗器ＭＣＲ，其特征是，还包括ＦＣ支路保护系统、ＭＣＲ支路控制保护系统、控制电源系统、第一电压互感器、第二电压互感器、第一电流互感器、第二电流互感器、第三电流互感器和第四电流互感器；所述的ＦＣ支路和ＭＣＲ支路通过各自的隔离开关与补偿母线连接；所述第一电流互感器设置在供电系统母线与补偿母线之间；所述第二电流互感器设置在ＦＣ支路与补偿母线之间；所述第三电流互感器设置在ＭＣＲ支路与补偿母线之间；所述第四电流互感器设置在负载与供电系统母线之间；所述第一电压互感器与供电系统母线连接，所述第二电压互感器与补偿母线连接；所述ＦＣ支路保护系统包括数据采集单元、处理器ＣＰＵ和保护输出单元，所述ＦＣ支路保护系统的数据采集单元分别与第一电流互感器、第二电流互感器和ＦＣ支路相连；所述ＭＣＲ支路控制保护系统包括控制保护模块、监控模块和励磁模块，所述控制保护模块包括处理器ＣＰＵ和分别与处理器ＣＰＵ相连接的通讯单元、数据输入单元ＤＩ、数据输出单元ＤＯ、数据采样单元及光电接口电路；所述监控模块包括上位监控机和分别与上位监控机连接的显示单元和打印机，所述上位监控机与监控保护模块的通讯单元相连接；所述励磁模块包括依次串联的光电接口电路、脉冲电路、驱动放大电路和可控硅；所述的励磁模块和监控保护模块通过光电接口电路相连接；所述ＭＣＲ支路控制保护系统的控制保护模块的数据采样单元分别与第三电流互感器、第四电流互感器和第一电压互感相连接；所述ＭＣＲ支路控制保护系统的励磁模块的脉冲电路分别与第二电压互感器和第三电流互感器相连接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈军，廉德忠，赵诗东，尹逊景，陈书利，李敏，
申请(专利权)人：平阴县供电公司，
类型：实用新型
国别省市：88