專利名稱：35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償裝置的制作方法
技術領域：
35kV及以上電壓等級變電站用 電容器無功補償裝置
技術領城
本實用新型涉及一種用于調整無功功率的交流干線或交流配電網絡的電 路裝置，特別是一種電容器無功補償裝置，本實用新型適用于35kV及以上電 壓等級變電站10kV母線用電容器無功補償。
背景技術：
現有計術中，35kV及以上電壓等級變電站10kV母線用電容器無功補償 裝置包括有電容補償電路和開關柜，其中電容器的容量都是按照主變壓器額 定容量的比例進行定額配置，分組并接在各不同的10kV母線上進行投切。由 于高壓變電站的10kV設備間隔數量有限，用于無功補償的間隔不宜過多，因 此每組電容器無功補償裝置的設計容量都比較大，且為固定值，為一種集中 補償方式。使用時根據需要將該補償裝置通過開關柜接入電網，從而對電網 進行無功補償，這種情況下，投切電容器組造成的10kV母線電壓波動會很大。 如果減少電容器組容量來減小投切時的電壓波動，則根據補償要求，需要增 加補償支路，例如原來定額電容器容量為10000kVar，增加補償電路后，容量 可拆分為3000kVar、 3000kVar和4000kVar等三條補償電路，但增加補償電路 后，根據傳統(tǒng)的設計要求勢必需要增加等量的開關拒以與所增加的補償電路 一一對應，實現對各補償電路進行投切和保護作用，然而所增加的開關柜將 占用變電站IOKV設備的間隔，另外開關柜設備還是一種高投資設備，因此 該種無功補償裝置在此大成本上導致其難以實施。
發(fā)明內容
本實用新型的目的在于根據現有技術的不足之處而提供一種不增加占用
設備間隔數量、成本低廉、且在投切補償時可減小電網電壓波動的35kV及以 上電壓等級變電站10kV母線用電容器無功補償裝置。
本實用新型是通過以下途徑來實現的
35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償裝置，包括有一開關拒， 其結構要點在于，還包括有相互并聯的復數個電容補償電路和與該復數個電 容補償電路對應電連接的負荷開關，該復數個負荷開關分別與開關柜電連接， 并通過該開關拒連接到10kV母線上。
原有技術中，增加補償電路后，根據35kV及以上電壓等級變電站的設計 原則，考慮其安全和穩(wěn)定的條件，需要增加相應的開關拒或者高壓真空開關， 然而設計原則導致本領域的技術人員形成一種技術偏見，不從其他角度考慮 解決問題的途徑；而本實用新型正是突破了傳統(tǒng)的設計原則，克服了技術偏 見由于負荷開關體積小，成本低，同時其設計電壓等級可符合10kV母線的 要求，因此對各電容補償電路的投切操作采用負荷開關來完成，各負荷開關 分別連接到開關拒中，將開關柜原有的投切和保護作用一分為二，投切由負 荷開關完成，開關拒仍然保留原有的保護作用，使整個補償裝置仍然具有安 全和穩(wěn)定的條件。由于負荷開關的占地面積大大小于開關柜，也小于高壓真 空開關，可以與電容補償電路進行成套安裝，而不占用10kVi殳備的間隔，且 成本遠低于開關柜和高壓真空開關，因此相比增加開關柜或高壓真空開關來 說成本大為減少，這樣就使得減小補償投切容量，對電容補償電路實現分步 投切成為容易實現的技術方案。
另外，由于電網的各個參數都是處于一定波動范圍的，電網的無功損耗 也有波動，原有的集中式定額補償容易使電網處于過補償或者欠補償狀態(tài)， 無法對該定額補償進行調整，以適應電網的波動，而本實用新型所采用的分 步投入補償電路則可解決這個問題，原定額的總固定值被分化為幾個小值， 通過增加電容補償電路使得每個電容補償電路中的補償容量變小，在使用時 可以逐個投入電容補償電路，小容量的補償電路投入電網可以減少電網波動， 使電網電壓的波動控制在合格范圍內?？梢愿鶕枰獙⑺枰碾娋W補償量 投入補償，達到最好的補償效果。
本實用新型可以進一步具體為
復數個電容補償電路中的電容容量按總額定容量進行配比。
這就可以根據實際情況來進行處理，例如
分為三個電容補償電路，分別按總容量的33.3%、 33.3%、 33.3%進行配 比，這樣就可以實現對電網無功補償按33.3%、 66.7%、 100%等各不同比例進 行按需補償。還可以按20%、 30%、 50%進行配比，這樣就可以實現對電網無 功補償按20%、 30%、 50%、 70%、 80%、 100%等各不同比例進行按需補償。
或者，分四個電容補償電路，均按總額定容量的25%配比，可以實現對 電網無功補償按25%、 50%、 75%和100%的比例進行按需補償。等量均分的 配比方式可以使電容補償電^各批量生產化，降低生產成本。
一種可選的較好的補償方式是，分三個電容補償電路，分別按總容量的 25%、 25°/。、 50%進行配比，同樣可以實現對電網無功補償按25%、 50%、 75% 和100%的比例等量均分的進行按需補償。這樣比例配置比較符合電網的需 求，同時電容補償電路也不應過多，以三個為好。
復數個電容補償電路中，有 一個電容補償電路所連接的負荷開關為常閉 開關?；蛘?br> 該電容補償電路直接通過開關拒與電網電連接。
該電容補償電路可以作為電網中在線的無功補償電路，其或者通過一常 閉的負荷開關連接到開關柜，或者直接連接到開關拒，以作為常用在線補償 電路，這是因為電網的無功損耗是永遠存在的，因此可以采用小容量的補償電路作為時時在線補償用，使電網的運行環(huán)境更為優(yōu)化，需要再投入時，再 增加投入補償量。
當作為常用在線的補償電路直接連接到開關拒時，該補償電路可根據開 關拒原有的投切作用投入到電網或從電網中切離。這樣，還帶來一出乎意料 的技術效果即可減少一組負荷開關設備的成本，降低了整體設備的投入成 本，使本實用新型更具有實際實施的實用價值。
上述常用在線的補償電路應為所有補償電路中容量最低的電路。
本實用新型還可以進一步具體為
還包括有一自動控制裝置，其包括有取樣裝置、比較裝置、基準裝置以 及驅動裝置，取樣裝置與電網連接，驅動裝置與負荷開關驅動連接，取樣裝 置取樣電網無功參數，并送入比較裝置，比較裝置將所取樣的數據與基準裝 置中的基準值進行比較，當比較值超過或低于基準值一定范圍時，將發(fā)送控 制信號給驅動裝置，并通過驅動裝置控制負荷開關的投入和切斷。
自動控制裝置可實現根據電網的波動情況對負荷開關的進行自動投切， 從而實現對電網無功補償的自動調節(jié)，滿足電網時時波動的無功補償要求。
綜上所述，本實用新型的特點在于，在35kV及以上電壓等級變電站10kV 母線用電容器無功補償裝置中，克服了本領域技術人員的技術偏見，將原有 的開關拒的作用一分為二，采用負荷開關對電容補償電路進行投切操作，而 只需要使用一個開關拒來實現原有的線路保護作用，從而達到如下技術效果 無須增加開關拒的數量，在不需要增加過多的成本基礎上就可實現分量投入 電網無功補償，避免了一次性補償投入對電網造成的影響；分量投入補償可 以實現對電網的動態(tài)補償和按需補償，更為合理地實現對電網的無功補償， 減少過補償或欠補償。另外，由于負荷開關的占地面積大大小于開關拒或者 真空開關，因此可以與電容補償電路進行成套安裝，而不占用10kV設備的間 隔。

圖1所示為本實用新型所述電容器無功補償裝置實施例1的電路示意圖2所示為本實用新型所述電容器無功補償裝置實施例2的電路示意圖3所示為本實用新型所述自動控制裝置的原理流程圖。
下面結合實施例對本實用新型做進一步描述。
具體實施例
實施例1:
參照附圖1,35kV及以上電壓等級變電站的101(V母線用電容器無功補償 裝置，包括一面開關柜；由相互并聯的三個電容補償電路組成的電容/電抗拒； 由該三個電容補償電路分別對應連接的負荷開關QF1 、 QF2和QF3組成的進 線投切拒，還有一與上述負荷開關驅動連接的自動控制裝置。三個電容補償 電路中的電容量分別按總容量的25%、 25%、 50%進行配比，三個補償電路通 過各自的負荷開關連接到開關拒。
附圖中，電容補償電路包括有串聯連接的電容C ( 1, 2, 3)和電感L(1, 2, 3),和上述串聯電路并聯的放電線圈(即互感器)TV (1 3， 4~6, 7~9)， 以及接地刀閘QS2(1, 2， 3)。在實際操作中，QF1、 QF2、 QF3采用負荷開 關，不i殳保護，不開斷短路電流，而三組4妻地刀閘QS21、 QS22、 QS23均必 須相互閉鎖，全開或全合后才能進行其他操作，當放電線圈的任一組二次動 作都跳主開關QF,當線路或者設備上出現故障情況，開關拒均可進行故障保 護操作。
參照附圖3，自動控制裝置，其包括有取樣裝置、比較裝置、基準裝置以 及驅動裝置，取樣裝置與電網連接，驅動裝置與負荷開關及開關拒驅動連接， 取樣裝置取樣電網無功參數，并送入比較裝置，比較裝置將所取樣的數據與基準裝置中的基準值進行比較，當比較值超過或低于基準值一定范圍時，將 發(fā)送控制信號給驅動裝置，并通過驅動裝置控制負荷開關和開關拒的投入和 切斷。
該自動控制裝置為一種現有技術，可以采用現有的設備進行相應的數據改 造即可。
本實用新型未述部分與現有技術相同。
實施例2
參照附圖2，35kV及以上電壓等級變電站10kV母線用電容器無功補償裝
置，包括一面開關拒、由相互并聯的三個電容補償電路組成的電容/電抗拒，
由與該三個電容補償電路其中條電路對應連接的負荷開關QF1、 QF2組成的 進線投切拒，還有一與上述負荷開關驅動連接的自動控制裝置。三個電容補 償電路中的電容量分別按總容量的33.3%、 33.3%、 33.3%進行配比，并聯的 兩條電容補償電路通過各自的負荷開關連接到開關柜，另 一并聯的電容補償 電路直接連接到開關拒。自動控制裝置的驅動裝置與該進線投切拒驅動控制 連接，既與該兩個負荷開關驅動控制連接。
另外開關拒還負責對該直接連接到開關拒的補償電路實行投切操作，在任 一補償情況下，當開關拒合閘并入電網后，該補償電路為常用在線補償電路， 其余補償電路作為增加補償容量的擴充電路，當不需要補償時，開關拒可斷 開，使整個補償裝置不再接入電網。
本實施例未述部分與實施例1相同。
權利要求1、35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償裝置，包括有一開關柜，其特征在于，還包括有相互并聯的復數個電容補償電路和與該復數個電容補償電路對應電連接的負荷開關，該復數個負荷開關分別與開關柜電連接，并通過該開關柜連接到電網中。
2、 根據權利要求1所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，復數個電容補償電路中的電容容量按總額定容量進 行按需配比，也可以按等量間隔均分配比。
3、 根據權利要求2所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，共有三個電容補償電路，分別按總容量的33.3%、 33.3%、 33.3%進行配比。
4、 根據權利要求2所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，共有四個電容補償電路，均按總額定容量的25%配 比。
5、 根據權利要求2所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，共有三個電容補償電路，分別按總容量的25%、 25%、 50%進^亍配比。
6、 根據權利要求1所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，復數個電容補償電路中，有一個電容補償電路所連 接的負荷開關為常閉開關，或者該電容補償電路直接通過開關拒與電網 電連接。
7、 根據權利要求6所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償 裝置，其特征在于，常用在線的補償電路應為所有補償電路中容量最低 的電路。
8、 根據權利要求1所述的35kV及以上電壓等級變電站用電容器無功補償裝置，其特征在于，還包括有一自動控制裝置，其包括有取樣裝置、比 較裝置、基準裝置以及驅動裝置，取樣裝置與電網連接，驅動裝置與負 荷開關驅動連接，取樣裝置取樣電網無功參數，并送入比較裝置，比較 裝置將所取樣的數據與基準裝置中的基準值進行比較，當比較值超過或 低于基準值一定范圍時，將發(fā)送控制信號給驅動裝置，并通過驅動裝置控制負荷開關的投入和切斷。
專利摘要本實用新型涉及一種用于調整無功功率的交流干線或交流配電網絡的電路裝置，特別是一種35kV及以上電壓等級變電站10kV母線用電容器無功補償裝置，包括有相互并聯的復數個電容補償電路和與該復數個電容補償電路對應電連接的負荷開關，該復數個負荷開關分別與開關柜電連接，并通過該開關柜連接到10kV母線上。本實用新型的特點在于，克服了本領域技術人員的技術偏見，利用負荷開關的體積小、成本低等特點來作為各補償電路的投切開關，達到如下技術效果不增加開關柜的數量而實現分量投入電網無功補償，避免一次性補償投入對電網造成的影響；更為合理地實現對電網的無功補償，減少過補償或欠補償，而不占用10kV設備的間隔。
文檔編號H02J3/18GK201181844SQ20072000914
公開日2009年1月14日 申請日期2007年12月19日 優(yōu)先權日2007年12月19日
發(fā)明者吳文宣, 張明龍, 林國慶, 陳金祥 申請人:福建省電力試驗研究院