專利名稱：一種高壓變低壓無功補償柔性投切裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力系統(tǒng)無功補償裝置，特別涉及一種高壓變低壓無 功補償柔性投切裝置。
背景技術(shù)：
隨著高壓無功補償需求的日益增加，許多無功補償行業(yè)都在尋求著一種更 合理、更有效的無功補償方法，逐漸行成了各種各樣的無功補償方式，每種方
式各有利弊，例如TCR型的SVC，它由兩部分組成，分別是FC(固定電容器) 和TCR(晶閘管控制電抗器)，單獨的TCR只能發(fā)出感性無功功率，單獨的FC 只能發(fā)出容性無功功率，兩部分配合使用后，SVC總的輸出的無功功率為兩種 無功功率抵消后的凈無功功率，由于TCR響應(yīng)速度較快，所以由FC和TCR組 合而成的SVC相應(yīng)速度也較快，但成本太高、占地面積大、維護(hù)難、損耗太大、 自身產(chǎn)生諧波；調(diào)壓式的補償裝置主要由調(diào)壓器和電容器組兩部分組成，調(diào)壓 器的作用就是調(diào)節(jié)系統(tǒng)電壓，然后輸出給電容器，而電容器組的無功出力的變 化就是靠調(diào)壓器改變其端電壓來實現(xiàn)的，此補償方式成本低，損耗小，但為有 級調(diào)節(jié)、響應(yīng)速度慢，無法適用于負(fù)荷變化很快的行業(yè)、變電站；調(diào)容式補償 其實就是分組投切電容器組，將電容器分成若干組，每組由一臺斷路器控制， 通過投切斷路器來改變電容器的無功出力，此補償方式相應(yīng)速度較慢，維護(hù)工 作量大，對電網(wǎng)、電容器本身沖擊性較大。

實用新型內(nèi)容
本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，針對上述現(xiàn)有技術(shù)現(xiàn)狀，而提供一種響應(yīng)速度快、成本低、損耗小、接近無級調(diào)節(jié)的高壓變低壓無功補償柔性投切 裝置。
本實用新型解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為 一種高壓變低壓無功 補償柔性投切裝置，包括高壓母線、第一斷路器、降壓變壓器、低壓母線；所 述第一斷路器進(jìn)線端連接在所述高壓母線上，第一斷路器的出線端連接在所述 降壓變壓器的進(jìn)線端上，降壓變壓器的出線端連接在所述低壓母線上；其特征 在于還包括其進(jìn)線端連接在低壓母線上的第二斷路器、接觸器、二極管、晶 閘管、電抗器、電容器；所述第二斷路器的出線端與接觸器觸點的一端、二極 管的陽極、晶閘管的陰極分別連接在一起，接觸器觸點的另一端、二極管的陰 極、晶閘管的陽極分別與電抗器的進(jìn)線端連接在一起，電抗器的出線端與電容 器的進(jìn)線端連接在一起，電容器的出線端接到接地網(wǎng)；晶閘管的陰極、陽極、 門極分別與柔性投切控制器相連接，接觸器的線圏、輔助觸點分別連接到柔性 投切控制器上，柔性投切控制器的控制端連接到無功控制器的輸出端。
由第二斷路器、接觸器、二極管、晶閘管、電抗器、電容器、柔性投切控 制器按照上述方式組成的補償支路可以有N組，它們?nèi)拷釉诘蛪耗妇€上，無 功控制器的輸出端與每一組補償支路的柔性投切控制器的控制端連接。
上述方案中的二極管和晶閘管的陰極、陽極方向可以同時調(diào)換，但必須同 時。對于三相系統(tǒng)，電容器的出線端接到另一相的電容器出線端。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的優(yōu)點在于，它綜合了 SVC無功補償和調(diào)壓 調(diào)容無功補償?shù)膬?yōu)點和方法，讓柔性投切電路與接觸器配合投切。既響應(yīng)速度 快，又成本低、損耗??；高壓變低壓補償后電容器就可分成幾十組，甚至更多， 接近無級調(diào)節(jié)，完全可以應(yīng)用在負(fù)荷變化特別快的領(lǐng)域；晶閘管柔性投切與接 觸器配合，可以實現(xiàn)零電流投切，無涌流，可以進(jìn)行頻繁投切，大大增加了電容器使用壽命，還可以使晶閘管短時間帶電，減少了晶閘管的損耗、不影響接 觸器的使用壽命。


圖1為本實用新型的電路結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式

以下結(jié)合附圖實施例對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
如圖1所示， 一種高壓變低壓無功補償柔性投切裝置，包括高壓母線1、
第一斷路器2、降壓變壓器3、低壓母線4;所述第一斷路器2進(jìn)線端連接在所 述高壓母線1上，第一斷路器2的出線端連接在所述降壓變壓器3的進(jìn)線端上， 降壓變壓器3的出線端連接在所述低壓母線4上；還包括其進(jìn)線端連接在低壓 母線4上的第二斷路器5、接觸器6、 二極管7、晶閘管8、電抗器9、電容器 10;所述第二斷路器5的出線端與接觸器6觸點的一端、二極管7的陽極、晶 閘管8的陰極分別連接在一起，接觸器6觸點的另一端、二極管7的陰極、晶 閘管8的陽極分別與電抗器9的進(jìn)線端連接在一起，電抗器9的出線端與電容 器10的進(jìn)線端連接在一起，對于單相系統(tǒng)，電容器10的出線端接到接地網(wǎng)； 晶閘管8的陰極、陽極、門極分別與柔性投切控制器ll相連接，接觸器6的線 圈、輔助觸點分別連接到柔性投切控制器11,柔性投切控制器11的控制端連接 到無功控制器12的輸出端。
由第二斷路器5、接觸器6、 二極管7、晶閘管8、電抗器9、電容器10、 柔性投切控制器11按照上述方式組成的補償支路可以有N組，它們?nèi)拷釉诘?壓母線4上，無功控制器12的輸出端與每一組補償支路的柔性投 控制器11 的控制端連接。上述方案中的二極管7和晶閘管8的陰極、陽極方向可以同時調(diào)換，但必 須同時。
對于三相系統(tǒng)，電容器IO的出線端接到另一相的電容器出線端。 本實用新型的工作原理如下
系統(tǒng)運行時，每一組補償支路的斷路器5都是閉合的，這個時候系統(tǒng)通過 二極管7給電容器迅速充電到峰值電壓，這個時候系統(tǒng)是沒有無功輸出的，當(dāng) 系統(tǒng)有無功需求的時候，無功控制器12就會計算無功需求量，判斷應(yīng)該投幾組 補償支路，然后發(fā)指令給柔性投切控制器11,柔性投切控制器11檢測晶閘管8 陰極和陽極的電壓差，當(dāng)壓差接近零伏時，說明系統(tǒng)電壓也處在峰值，由于電 容器的特性是電壓峰值時，電流為零，那么在這個時刻輸出觸發(fā)信號給晶閘管 8門極，則實現(xiàn)了零電流投入，無涌流投入了一組補償支路，在晶閘管8導(dǎo)通 以后，很短的時間內(nèi)，柔性投切控制器11控制接觸器6的線圈，使之閉合，此 時主回路電流則通過接觸器6，晶閘管8被旁路，不通過電流。
當(dāng)無功控制器12給柔性投切控制器11發(fā)出切除補償支路指令時，柔性投 切控制器11控制接觸器6的線圈，使之?dāng)嚅_，主回路電流立刻轉(zhuǎn)到晶閘管8， 然后柔性投切控制器11判斷接觸器6的輔助觸點的位置，如果已經(jīng)斷開了 ，立 刻停止觸發(fā)信號輸出給晶閘管8的門極，晶閘管8由于自身特性保證了零電流 時刻關(guān)斷。這樣就實現(xiàn)了即能保證晶閘管8零電流時刻投切無涌流、運行的 時候晶閘管8不通過主回路電流無損耗，又實現(xiàn)了用晶閘管8來完成投切，接 觸器6不會因為帶電分合而產(chǎn)生電弧。大大延長了接觸器6、晶閘管8、電容器 10、電抗器9的使用壽命。
權(quán)利要求1、一種高壓變低壓無功補償柔性投切裝置，包括高壓母線(1)、第一斷路器(2)、降壓變壓器(3)、低壓母線(4)；所述第一斷路器(2)進(jìn)線端連接在所述高壓母線(1)上，第一斷路器(2)的出線端連接在所述降壓變壓器(3)的進(jìn)線端上，降壓變壓器(3)的出線端連接在所述低壓母線(4)上；其特征在于還包括其進(jìn)線端連接在低壓母線(4)上的第二斷路器(5)、接觸器(6)、二極管(7)、晶閘管(8)、電抗器(9)、電容器(10)；所述第二斷路器(5)的出線端與接觸器(6)觸點的一端、二極管(7)的陽極、晶閘管(8)的陰極分別連接在一起，接觸器(6)觸點的另一端、二極管(7)的陰極、晶閘管(8)的陽極分別與電抗器(9)的進(jìn)線端連接在一起，電抗器(9)的出線端與電容器(10)的進(jìn)線端連接在一起，電容器(10)的出線端接到接地網(wǎng)；晶閘管(8)的陰極、陽極、門極分別與柔性投切控制器(11)相連接，接觸器(6)的線圈、輔助觸點分別連接到柔性投切控制器(11)，柔性投切控制器(11)的控制端連接到無功控制器(12)的輸出端。
專利摘要一種高壓變低壓無功補償柔性投切裝置，高壓母線、第一斷路器、降壓變壓器、低壓母線依次連接；第二斷路器連接接觸器觸點的一端、二極管的陽極、晶閘管的陰極，接觸器觸點的另一端、二極管的陰極、晶閘管的陽極與電抗器連接，電抗器連接電容器后接到接地網(wǎng)；柔性投切控制器分別與晶閘管接觸器的線圈、輔助觸點、無功控制器的輸出端連接。本實用新型的優(yōu)點在于，它以柔性投切電路與接觸器配合投切，響應(yīng)速度快，成本低、損耗??；接近無級調(diào)節(jié)；晶閘管柔性投切與接觸器配合，可實現(xiàn)零電流投切，無涌流，可頻繁投切，增加了電容器使用壽命，還可使晶閘管短時間帶電，減少了晶閘管的損耗、不影響接觸器的使用壽命。
文檔編號H02J3/18GK201388061SQ20092015171
公開日2010年1月20日 申請日期2009年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月21日
發(fā)明者席鴻儒 申請人:北京森碩電氣設(shè)備有限公司