專利名稱：一種調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于6 35kV高壓并聯(lián)電容器的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，屬于高壓 并聯(lián)電容器的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的6 35kV高壓并聯(lián)電容器無(wú)功補(bǔ)償，是由電壓互感器、電流互感器、功率因 數(shù)控制器、高壓真空開(kāi)關(guān)、并聯(lián)補(bǔ)償電容器及并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器組成。通過(guò)功率因數(shù) 控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)的通、斷，從而實(shí)現(xiàn)高壓并聯(lián)補(bǔ)償電容器在補(bǔ)償線路中的投切，以 實(shí)現(xiàn)電容電流對(duì)線路的無(wú)功補(bǔ)償。此種補(bǔ)償方式，存在以下缺點(diǎn)1.并聯(lián)補(bǔ)償電容器通過(guò)高壓真空開(kāi)關(guān)，在補(bǔ)償線路中投切的過(guò)程中，往往會(huì)出現(xiàn) 操作涌流，雖然補(bǔ)償線路中串有電抗器，依然不能消除，從而影響輸電線路的安全以及輸送 電的質(zhì)量；2.并聯(lián)補(bǔ)償電容器在投入時(shí)，只能以一種固定的容量補(bǔ)償?shù)骄€路中，造成補(bǔ)償不 夠精細(xì)，出現(xiàn)欠補(bǔ)償現(xiàn)象；3.并聯(lián)補(bǔ)償電容器在投入時(shí)，由于只能以一種固定的容量補(bǔ)償?shù)骄€路中，如要實(shí) 現(xiàn)精細(xì)補(bǔ)償，避免欠補(bǔ)償現(xiàn)象，就需多個(gè)小容量的電容器組成電容器組，因而需要更多的高 壓真空開(kāi)關(guān)及更多的串聯(lián)電抗器，故而造成成本的增加和能源的浪費(fèi)；4.此補(bǔ)償電路還需要在每臺(tái)電容器的補(bǔ)償線路中串聯(lián)一臺(tái)電抗器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有6 35kV高壓并聯(lián)電容器的無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)存在的問(wèn)題，提供 一種無(wú)投切涌流、精細(xì)補(bǔ)償效果好的調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法。本發(fā)明的調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，該方法所采用的部件包括電流互感器、電 壓互感器、干式自藕變壓器、干式有載開(kāi)關(guān)、功率因數(shù)控制器、并聯(lián)補(bǔ)償電容器和高壓真空 開(kāi)關(guān)；將電流互感器和電壓互感器均與功率因數(shù)控制器連接、干式自藕變壓器與干式有載 開(kāi)關(guān)連接、干式有載開(kāi)關(guān)連接與功率因數(shù)控制器連接、并聯(lián)補(bǔ)償電容器與干式有載開(kāi)關(guān)連 接；所述干式自藕變壓器的線圈設(shè)有九個(gè)分接，各分接抽頭點(diǎn)均在線圈的外表層，每個(gè)分接 抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的百分?jǐn)?shù)分別等于10%、20%、 30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%分布，各分接抽頭電壓中最小分接電壓小于并聯(lián) 補(bǔ)償電容器額定電壓的三分之一；進(jìn)行無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程如下所述將干式自藕變壓器通過(guò)高壓真空開(kāi)關(guān)與高壓電網(wǎng)母線連接，電壓互感器和電流互 感器連接在高壓電網(wǎng)母線中，通過(guò)電壓互感器和電流互感器對(duì)高壓母線上的電壓和電流進(jìn) 行采樣，并將采樣信號(hào)送入功率因數(shù)控制器，功率因數(shù)控制器對(duì)線路中的功率因數(shù)的采樣 后，經(jīng)有載開(kāi)關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式有載開(kāi)關(guān)對(duì)干式自藕變壓器進(jìn)行電 容電壓調(diào)節(jié)，通過(guò)干式有載開(kāi)關(guān)內(nèi)的控制單元控制并聯(lián)補(bǔ)償電容只與干式自藕變壓器中九 個(gè)分接抽頭中的一個(gè)相連，使得并聯(lián)補(bǔ)償電容以多種容量逐級(jí)補(bǔ)償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償容量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的多級(jí)、精準(zhǔn)無(wú)功補(bǔ)償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0. 95 的設(shè)定值時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)在低于三分之一的并聯(lián)補(bǔ)償電容器額定電 壓下與電網(wǎng)連接，并逐級(jí)上調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且不大于0. 99 ；當(dāng)線路功率因數(shù) 高于0. 99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)，逐級(jí)下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且 不大于0. 99，當(dāng)調(diào)至最小級(jí)功率因數(shù)仍高于0. 99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)將 所述所有部件從線路中切除，而此時(shí)并聯(lián)電容器兩端的電壓低于其三分之一額定電壓。干式有載開(kāi)關(guān)采用現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)有控制其內(nèi)九個(gè)端子的控制單元，控制單元通過(guò) 一公共滑動(dòng)觸頭控制這九個(gè)端子與補(bǔ)償電容連接。并聯(lián)補(bǔ)償電容器通過(guò)干式有載開(kāi)關(guān)內(nèi)的 真空管與干式自藕變壓器的一個(gè)分接抽頭點(diǎn)連接。干式自藕變壓器的九個(gè)分接抽頭與有載 開(kāi)關(guān)內(nèi)的九個(gè)端子對(duì)應(yīng)連接，有載開(kāi)關(guān)內(nèi)的控制單元通過(guò)一公共滑動(dòng)觸頭與并聯(lián)補(bǔ)償電容 連接，在功率因數(shù)控制器控制下并聯(lián)補(bǔ)償電容只與干式自藕變壓器九個(gè)分接抽頭中的一個(gè) 相連。本發(fā)明不需在電容器的前、后串聯(lián)電抗器，通過(guò)功率因數(shù)控制器對(duì)被補(bǔ)償線路中 功率因數(shù)的采樣，經(jīng)干式有載開(kāi)關(guān)控制干式自藕變壓器在末級(jí)低電壓狀態(tài)下，投到被補(bǔ)償 線路中或者從補(bǔ)償線路中切除下來(lái)，從而有效地抑制了常規(guī)電容補(bǔ)償投切時(shí)產(chǎn)生的投切涌 流，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全系數(shù)。并經(jīng)干式有載開(kāi)關(guān)的控制單元自動(dòng)調(diào)節(jié)干式自藕變壓器 加在補(bǔ)償電容器兩端的電壓，通過(guò)干式自藕變壓器的多級(jí)調(diào)壓功能，使得原來(lái)固定單一容 量的電容器能夠以多種容量逐級(jí)補(bǔ)償?shù)诫娋W(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的多級(jí)、精準(zhǔn)補(bǔ)償。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖。圖2是本發(fā)明中的干式自藕變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、電流互感器，2、電壓互感器，3、干式有載開(kāi)關(guān)，4、干式自藕變壓器，5、并聯(lián) 補(bǔ)償電容器，6、功率因數(shù)控制器，7、高壓真空開(kāi)關(guān)，8、線圈，9、分接抽頭點(diǎn)，10、聯(lián)接銅排。
具體實(shí)施例方式如圖1所示，本發(fā)明的干式調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法所采用的部件包括電流互 感器1、電壓互感器2、干式自藕變壓器4、干式有載開(kāi)關(guān)3、功率因數(shù)控制器6、并聯(lián)補(bǔ)償電容 器5和高壓真空開(kāi)關(guān)7。電流互感器1和電壓互感器2均與功率因數(shù)控制器6連接，電流互 感器1和電壓互感器2連接在高壓母線上。干式自藕變壓器4、干式有載開(kāi)關(guān)3和功率因數(shù) 控制器6相串聯(lián)，干式自藕變壓器4通過(guò)高壓真空開(kāi)關(guān)7與高壓母線連接。并聯(lián)補(bǔ)償電容 器5與干式有載開(kāi)關(guān)3連接。干式有載開(kāi)關(guān)3采用現(xiàn)有技術(shù)，其內(nèi)設(shè)有九個(gè)端子以及控制 這九個(gè)端子與并聯(lián)補(bǔ)償電容器5連接的控制單元。干式有載開(kāi)關(guān)3的控制單元通過(guò)一公共 滑動(dòng)觸頭控制這九個(gè)端子與并聯(lián)補(bǔ)償電容5連接。功率因數(shù)控制器6中設(shè)有控制高壓真空 開(kāi)關(guān)7和干式有載開(kāi)關(guān)3中控制單元的接點(diǎn)。干式自藕變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其線圈8設(shè)有九個(gè)分接，各分接抽頭點(diǎn)9均在 線圈2的外表層，每個(gè)分接抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的 百分?jǐn)?shù)分別等于10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%分布，每個(gè)分接抽頭 由F級(jí)玻璃絲包或漆包電磁線繞制后，在真空狀態(tài)下由環(huán)氧樹(shù)脂澆注而成，每個(gè)分接抽頭均包裹在環(huán)氧樹(shù)脂內(nèi)。保證了補(bǔ)償電容器以容量的等差方式補(bǔ)償?shù)骄€路中；而各分接抽頭 電壓中最小分接電壓小于額定電壓的三分之一，保證了補(bǔ)償電容器在該電壓下投切電容器 時(shí)不產(chǎn)生操作涌流。該干式自藕變壓器通過(guò)聯(lián)接銅排10采用Y型接法。并聯(lián)補(bǔ)償電容器5通過(guò)干式有載開(kāi)關(guān)3內(nèi)的真空管與干式自藕變壓器4的一個(gè)分 接抽頭點(diǎn)連接。干式自藕變壓器4的九個(gè)分接抽頭與干式有載開(kāi)關(guān)3內(nèi)的九個(gè)端子對(duì)應(yīng)連 接，干式有載開(kāi)關(guān)3內(nèi)的控制單元通過(guò)一公共滑動(dòng)觸頭與并聯(lián)補(bǔ)償電容5連接，以實(shí)現(xiàn)補(bǔ)償 電容在功率因數(shù)控制器6控制下只與干式自藕變壓器4中九個(gè)分接抽頭中的一個(gè)相連。根據(jù)上述部件，本發(fā)明的干式調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法的具體過(guò)程是在高壓母線中連接電壓互感器2和電流互感器1，通過(guò)電壓互感器2和電流互感器 1對(duì)高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)送入功率因數(shù)控制器6，功率因數(shù)控 制器6對(duì)線路中的功率因數(shù)的采樣后，經(jīng)有載開(kāi)關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式 有載開(kāi)關(guān)3實(shí)現(xiàn)對(duì)干式自藕變壓器4電容電壓的調(diào)節(jié)，通過(guò)干式有載開(kāi)關(guān)3內(nèi)的控制單元 控制并聯(lián)補(bǔ)償電容器5只與干式自藕變壓器4中九個(gè)分接抽頭中的一個(gè)相連，使得并聯(lián)補(bǔ) 償電容5能夠以多種容量逐級(jí)補(bǔ)償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補(bǔ)償電容器5的補(bǔ)償容量，以實(shí)現(xiàn)對(duì) 線路的多級(jí)、精準(zhǔn)無(wú)功補(bǔ)償。當(dāng)線路中功率因數(shù)低于設(shè)定值時(shí)，功率因數(shù)控制器6會(huì)控制高壓真空開(kāi)關(guān)7及干 式自藕變壓器4在低于三分之一的并聯(lián)補(bǔ)償電容額定電壓下將各部件投運(yùn)到電網(wǎng)中；當(dāng)電 網(wǎng)不需要補(bǔ)償時(shí)，功率因數(shù)控制器6會(huì)控制高壓真空開(kāi)關(guān)7及干式自藕變壓器4在低于三 分之一的并聯(lián)補(bǔ)償電容額定電壓下將各部件從電網(wǎng)中切除。當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0. 95的設(shè)定值時(shí)，功率因數(shù)控制器6控制高壓真空開(kāi)關(guān)7 在低于三分之一的并聯(lián)補(bǔ)償電容器5額定電壓下與電網(wǎng)連接，并逐級(jí)上調(diào)檔位直至功率因 數(shù)高于0. 95且不大于0. 99 ；當(dāng)線路功率因數(shù)高于0. 99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空 開(kāi)關(guān)，逐級(jí)下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且不大于0. 99，當(dāng)調(diào)至最小級(jí)功率因數(shù)仍高于 0. 99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)將所述所有部件從線路中切除，而此時(shí)并聯(lián)補(bǔ) 償電容器5兩端的電壓低于其三分之一額定電壓?？朔艘酝娙萜鞯囊匆詥我蝗萘?， 造成欠補(bǔ)償或是過(guò)補(bǔ)償；要么為保證精準(zhǔn)補(bǔ)償，而需要繁多的小容量的電容器組及多臺(tái)串 聯(lián)電抗器，造成成本的增加及能源的浪費(fèi)。
權(quán)利要求
一種調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，該方法所采用的部件包括電流互感器、電壓互感器、干式自藕變壓器、干式有載開(kāi)關(guān)、功率因數(shù)控制器、并聯(lián)補(bǔ)償電容器和高壓真空開(kāi)關(guān)；將電流互感器和電壓互感器均與功率因數(shù)控制器連接、干式自藕變壓器與干式有載開(kāi)關(guān)連接、干式有載開(kāi)關(guān)連接與功率因數(shù)控制器連接、并聯(lián)補(bǔ)償電容器與干式有載開(kāi)關(guān)連接；其特征是所述干式自藕變壓器的線圈設(shè)有九個(gè)分接，各分接抽頭點(diǎn)均在線圈的外表層，每個(gè)分接抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的百分?jǐn)?shù)分別等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％分布，各分接抽頭電壓中最小分接電壓小于并聯(lián)補(bǔ)償電容器額定電壓的三分之一；進(jìn)行無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償?shù)倪^(guò)程如下所述將干式自藕變壓器通過(guò)高壓真空開(kāi)關(guān)與高壓電網(wǎng)母線連接，電壓互感器和電流互感器連接在高壓電網(wǎng)母線中，通過(guò)電壓互感器和電流互感器對(duì)高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，并將采樣信號(hào)送入功率因數(shù)控制器，功率因數(shù)控制器對(duì)線路中的功率因數(shù)的采樣后，經(jīng)有載開(kāi)關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式有載開(kāi)關(guān)對(duì)干式自藕變壓器進(jìn)行電容電壓調(diào)節(jié)，通過(guò)干式有載開(kāi)關(guān)內(nèi)的控制單元控制并聯(lián)補(bǔ)償電容只與干式自藕變壓器中九個(gè)分接抽頭中的一個(gè)相連，使得并聯(lián)補(bǔ)償電容以多種容量逐級(jí)補(bǔ)償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補(bǔ)償電容器的補(bǔ)償容量，以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的多級(jí)、精準(zhǔn)無(wú)功補(bǔ)償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0.95的設(shè)定值時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)在低于三分之一的并聯(lián)補(bǔ)償電容器額定電壓下與電網(wǎng)連接，并逐級(jí)上調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0.95且不大于0.99；當(dāng)線路功率因數(shù)高于0.99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)，逐級(jí)下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0.95且不大于0.99，當(dāng)調(diào)至最小級(jí)功率因數(shù)仍高于0.99時(shí)，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開(kāi)關(guān)將所述所有部件從線路中切除，而此時(shí)并聯(lián)電容器兩端的電壓低于其三分之一額定電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種調(diào)壓調(diào)容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償方法，該方法是通過(guò)電壓互感器和電流互感器對(duì)高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，功率因數(shù)控制器對(duì)線路中的功率因數(shù)的采樣后，控制干式有載開(kāi)關(guān)對(duì)干式自藕變壓器進(jìn)行電容電壓調(diào)節(jié)，并聯(lián)補(bǔ)償電容只與干式自藕變壓器中九個(gè)分接抽頭中的一個(gè)相連，以實(shí)現(xiàn)對(duì)線路的多級(jí)、精準(zhǔn)無(wú)功補(bǔ)償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于設(shè)定值時(shí)，在低于三分之一的額定電容電壓下高壓真空開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)連接；當(dāng)電網(wǎng)不需要補(bǔ)償時(shí)，在低于三分之一的額定電容電壓下高壓真空開(kāi)關(guān)與電網(wǎng)脫開(kāi)。本發(fā)明有效地抑制了常規(guī)電容補(bǔ)償投切時(shí)產(chǎn)生的投切涌流，提高了電網(wǎng)運(yùn)行的安全系數(shù)，能夠以多種容量逐級(jí)補(bǔ)償?shù)诫娋W(wǎng)中，實(shí)現(xiàn)了對(duì)電網(wǎng)的多級(jí)、精準(zhǔn)補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H02J3/18GK101814737SQ20101014657
公開(kāi)日2010年8月25日 申請(qǐng)日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者崔貴峰, 欒濱, 趙慶春, 郜明宗, 高彥軍 申請(qǐng)人:濟(jì)南銀河電氣有限公司