專利名稱：積木式高壓無功補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種積木式高壓無功補償裝置。
背景技術(shù)：
高壓無功自動補償裝置的使用能夠降低供配電力設(shè)備電能損耗，提高供電 設(shè)備的利用率，并在一定程度上改善供電電壓質(zhì)量，因此歷來受到電力部門的 高度重視，得到非常廣泛的應(yīng)用。
通常的高壓無功補償裝置為手動投切的無功補償裝置，每一套無功補償裝 置有一個總投切電容器的開關(guān)柜，控制電容器投切的開關(guān)柜與配電室的其余開 關(guān)柜放到同一配電室內(nèi)。另有電容器室，電容器室內(nèi)放有電容器、電抗器、放 電線圈，固定安裝在電容器室內(nèi)的框架上，器件之間通過電纜實現(xiàn)電氣連接。 這種結(jié)構(gòu)的高壓無功補償裝置占地面積大，器件擺放零散，器件安裝不方便， 且二次回路控制較遠(yuǎn)，走線很不方便。二次配線難以達到整齊美觀。給現(xiàn)場安 裝或改造的生產(chǎn)工人帶來了很大的難度和工作量。由于器件的擺放位置無確切 設(shè)計，也給用戶擴充容量的改造帶來了很多的不便或缺少預(yù)留位置，或位置 設(shè)計不當(dāng)，給無功補償裝置的增容帶來了很大的難度。 發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種積木式高壓無功補償裝置，不但可以實現(xiàn)現(xiàn) 場的快速安裝，還可方便的根據(jù)無功補償裝置的容量要求實現(xiàn)擴容或減容，以 達到使用效率高的目的。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采取以下設(shè)計方案
一種積木式高壓無功補償裝置，該裝置由一個高壓控制單元和一個以上的 高壓投切單元拼接組合而成，所述的高壓投切單元、高壓控制單元均為柜式結(jié) 構(gòu)，每一臺柜式結(jié)構(gòu)的高壓投切單元包括
一回路投切開關(guān)為永磁真空斷路器，該回路投切開關(guān)受控于高壓無功補償 器控制器，用于投切高壓電力電容器組；
一組實現(xiàn)過壓保護避雷器；
一組過流及短路保護用電流互感器； —組補償月電容器； 一臺抑制諧波和限制涌流的電抗器； 一組放電兼保護用的放電線圈；
各高壓投切單元回路內(nèi)的元器件實現(xiàn)一次回路的電氣連接； 各臺高壓投切單元之間及各高壓投切單元回路和高壓控制單元之間電氣連接。 所述柜式結(jié)構(gòu)的投切單元中各高壓投切單元回路內(nèi)的元器件可以通過母排 實現(xiàn)一次回路的電氣連接；各臺高壓投切單元之間及各高壓投切單元回路和高 壓控制單元之間可以通過母排、穿墻套管及母線連接夾實現(xiàn)電氣連接。
每臺高壓投切單元內(nèi)還可設(shè)有一臺微機保護單元。實現(xiàn)對高壓投切單元的 過流保護功能；不平衡電流保護功能；不平衡電壓保護功能。
高壓投切單元的容量可分為300Kvar、 600Kvar、 900Kvar、 1200Kvar、 1500Kvar五個標(biāo)準(zhǔn)的配置單元，可根據(jù)用戶的負(fù)荷情況及成套無功補償裝置的 總?cè)萘縼磉x擇，以保證用戶的補償容量及補償精度的要求。每個高壓投切單元 是一個獨立的手動補償裝置，各高壓投切單元間通過母排、穿墻套管及母線連 接夾實現(xiàn)相互間及和控制單元之間的電氣連接。如果需要增加容量，只需增加 高壓投切單元的數(shù)量，這種結(jié)構(gòu)方式的無功補償裝置，安裝擴容方便。 本實用新型的優(yōu)點是
1、 整體結(jié)構(gòu)緊湊，外形結(jié)構(gòu)條理整齊、美觀；
2、 由于積木式元器件緊湊，使整機安裝節(jié)省空間，且安裝容量大；
3、 標(biāo)準(zhǔn)化、緊密的優(yōu)化設(shè)計可方便系統(tǒng)的擴充容量以滿足不同需要，不僅 擴大了其使用范圍，也可滿足不同種容量的補償柜的投切精度的需求；
4、 總布線量減少，易于維護；
5、 成套裝置的高壓投切單元之間通過母排連接，成套裝置擴容方便。

圖1 為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖
圖2 為本實用新型高壓投切單元內(nèi)部器件安置示意圖 圖3 為本實用新型工作原理示意圖具體實施方式
如圖1所示l '本實用新型積木式高壓無功補償裝置，包括控制單元1、高壓
投切單元2。所述的高壓投切單元2為一組(一個以上)柜式結(jié)構(gòu)投切單元(21、 22……2n，n可為10)。各臺高壓投切單元之間及高壓控制單元之間通過母排、 穿墻套管3及母線連接夾實現(xiàn)電氣連接。
如圖2所示，本實用新型的每一高壓投切單元柜都包括有一組受控于控制 器的永磁真空斷路器201、--組用于過電壓保護的避雷器202、 一組電流互感 器203、 一組輸出容性無功功率的電容器(用于補償系統(tǒng)的感性無功功率)204、 一組用來抑制電容器合閘涌流及抑制系統(tǒng)諧波電流的電抗器205、 一組放電線 圈206及對高壓投切單元起到過流、短路及開口三角保護的微機保護單元。電 流互感器的二次回路作為微機保護單元過流短路保護的輸入信號，用于本回路的過 流及短路保護；放電線圈的一次回路給電容器做放電回路，放電線圈的二次回 路作為微機保護單元的電壓輸入信號，當(dāng)電容器內(nèi)部出現(xiàn)故障時，微機保護單 元動作，切除故障電容器組，同時輸出反饋接點信號給控制器，控制器閉鎖該 組電容器。高壓投切單元各器件之間可以通過母線排實現(xiàn)相互間的電氣連接。
本實用新型的控制器(柜式結(jié)構(gòu)控制單元)1都包括有一組六氟化硫負(fù)荷 開關(guān)101、高壓控制器及其二次控制回路，六氟化硫負(fù)荷開關(guān)用于成套裝置的 隔離作用，便于成套裝置的檢修及開斷小負(fù)荷電流?？刂破魇浅商籽b置的核心 器件，用于控制成套裝置的投切，且控制器具有過壓、欠壓及拒動保護作用。
圖3所示的是本實用新型一個實施例電路原理圖，其中MP為母線進線排， SF6為六氟化硫負(fù)荷開關(guān)(101)、 QF為投切電容器專用永磁真空斷路器、F為 避雷器、Cl、 C2為電容器、Ll、 L2為電抗器、TV為放電線圈、TA、 TA1、 TA2 為電流互感器、DXN為帶電顯示器。
每臺高壓投切單元內(nèi)還設(shè)有用于對高壓投切單元起到過流、短路及開口三 角保護的微機保護單元，電流互感器，電流互感器的二次回路作為微機保護單 元過流短路保護的輸入信號，用于本回路的過流及短路保護。
本實用新型一較佳實施例高壓投切單元柜內(nèi)器件設(shè)置(參見圖2): —組回 路投切開關(guān)201 (永磁真空斷路器)固定安裝在柜體內(nèi)上端的橫梁上； 一組避 雷器202安裝于主開關(guān)下側(cè)； 一組抑制諧波或濾波時用的電抗器205,固定安 裝在柜體單元底梁上； 一組穿墻套207固定在柜體側(cè)板，是控制單元與投切單
元的母線過渡。
本實用新型一較佳實施例高壓控制單元柜內(nèi)器件配置高壓控制器、六氟化硫 開關(guān)、帶電顯示器、電流互感器、及控制回路組成。每個控制單元可與幾個投切單 元配合使用，組裝、擴容方便。實現(xiàn)積木式高壓無功補償裝置的測量及控制功能。
本實用新型一較佳實施例高壓投切單元柜內(nèi)器件配置永磁真空斷路器、微機 保護單元、避雷器、保護用電流互感器、補償用電容器、串聯(lián)電抗器、電容器放電 線圈。高壓投切單元實現(xiàn)積木式高壓無功補償裝置的獨立的保護及手動操作功能。
本實用新型積木式高壓無功補償裝置的高壓投切單元的容量配置可各為 300Kvar、 600Kvar、 900Kvar、 1200Kvar、 1500Kvar標(biāo)準(zhǔn)配置中的一種。
本實用新型積木式高壓無功補償裝置采用的控制單元的控制器是成套裝置 的核心器件。該無功補償控制器采樣為系統(tǒng)一相電流，另兩相電壓，以系統(tǒng)的 無功功率作為投切信號，杜絕投切振蕩。實現(xiàn)對兩段母線十組(可以實現(xiàn)10回 路控制)電容器投切單元的投切控制。
本實用新型積木式高壓無功補償裝置工作原理如下(送電運行過程)投入 運行前先合控制單元上的主開關(guān)(六氟化硫負(fù)荷開關(guān)IOI)，主開關(guān)合上后，高 壓投切單元、投切電容器專用永磁真空斷路器的上端均有電壓存在。再通過控 制單元上的控制器采系統(tǒng)兩相電壓另一相電流判斷系統(tǒng)電壓及所缺的無功情 況，若系統(tǒng)的感性無功功率大于控制器所設(shè)定的無功上限值，電壓在合格范圍 內(nèi)，則控制器發(fā)出投電容器的命令，永磁真空斷路器動作投入電容器投切單元; 若控制器檢測到系統(tǒng)的容性無功大于控制器所設(shè)定的無功下限值，則控制器發(fā) 出切電容器的信號，永磁真空斷路器動作，切除電容器投切單元。無功補償柜 的過壓、欠壓通過控制器實現(xiàn)，過流、短路及開口三角保護通過高壓投切單元 上的微機保護單元來實現(xiàn)的。
采用本技術(shù)方案，可以做到積木式組合配置，與現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)品相比，其性 價比更高、容量范圍更寬； 一臺控制單元最多可以和十臺高壓投切單元通過母 線及母線夾連接成為高壓無功補償裝置，該裝置能有效的改善電網(wǎng)電能質(zhì)量， 提高系統(tǒng)功率因數(shù)到0.95以上，使線路有功損失減少25 50%,配電線路和 變壓器增容15 25%，降低有功損耗，提高供電系統(tǒng)經(jīng)濟效益。
權(quán)利要求1、一種積木式高壓無功補償裝置，該裝置由一個高壓控制單元和一個以上的高壓投切單元拼接組合而成，其特征在于所述的高壓投切單元、高壓控制單元均為柜式結(jié)構(gòu)，每一臺柜式結(jié)構(gòu)的高壓投切單元包括一回路投切開關(guān)為永磁真空斷路器，該回路投切開關(guān)受控于高壓無功補償器控制器，用于投切高壓電力電容器組；一組實現(xiàn)過壓保護避雷器；一組過流及短路保護用電流互感器；一組補償用電容器；一臺抑制諧波和限制涌流的電抗器；一組放電兼保護用的放電線圈；各高壓投切單元回路內(nèi)的元器件實現(xiàn)一次回路的電氣連接；各臺高壓投切單元之間及各高壓投切單元回路和高壓控制單元之間電氣連接。
2、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于所述柜 式結(jié)構(gòu)的投切單元中各高壓投切單元回路內(nèi)的元器件通過母排實現(xiàn)一次回路 的電氣連接；各臺高壓投切單元之間及各高壓投切單元回路和高壓控制單元之 間通過母排、穿墻套管及母線連接夾實現(xiàn)電氣連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于每臺高 壓投切單元內(nèi)還設(shè)有一臺微機保護單元，實現(xiàn)對高壓投切單元的過流保護功能;不平衡電流保護功能；不平衡電壓保護功能。
4、根據(jù)權(quán)利要求l所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于所述柜式結(jié)構(gòu)的投切i元中一組回路投切開關(guān)固定安裝在柜體內(nèi)上端的橫梁上；一組避雷器設(shè)置亍主開關(guān)下端； 一組抑制諧波或濾波時用的電抗器，固定安裝在 柜體單元底梁上。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于所述 柜式結(jié)構(gòu)的高壓控制單元還包括一組對成套電容器回路起隔離作用的六氟化硫負(fù)荷開關(guān)及其輔助回路。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于所述 回路投切電容器開關(guān)為永磁真空斷路器。
7、 根據(jù)權(quán)利要求l所述的積木式高壓無功補償裝置，其特征在于所述各柜式結(jié)構(gòu)的高壓投切單元的容量配置可各為300Kvar、 600Kvar、 900Kvar、 1200Kvar、 1500Kvar標(biāo)準(zhǔn)配置中的一種。
專利摘要一種積木式高壓無功補償裝置，該裝置由一個高壓控制單元和一個以上的高壓投切單元任意拼接組合而成，每一臺高壓投切單元包括一回路投切開關(guān)，該回路投切開關(guān)受控于高壓無功補償器控制器，用于投切高壓電力電容器組；一組實現(xiàn)過壓保護避雷器；一組過流及短路保護用電流互感器；一組補償用電容器；一組抑制諧波和限制涌流的電抗器及一組放電兼保護用的放電線圈；各高壓投切單元回路內(nèi)的元器件實現(xiàn)一次回路的電氣連接；各臺高壓投切單元之間及和高壓控制單元之間可以通過母排、穿墻套管及母線連接夾實現(xiàn)電氣連接。其不但可以實現(xiàn)現(xiàn)場的快速安裝，還可方便的根據(jù)無功補償裝置的容量要求實現(xiàn)擴容或減容，以達到使用效率高的目的。
文檔編號H02J3/18GK201066791SQ20072010388
公開日2008年5月28日 申請日期2007年3月19日 優(yōu)先權(quán)日2007年3月19日
發(fā)明者平孝香 申請人:北京赤那思電氣技術(shù)有限公司