[实用新型]高压智能型电压无功自动调节装置

说明书

本实用新型涉及电压调整装置和无功补偿装置，具体地说是一种由微机控制的，根据电网负荷状况和设定参数分级自动调节电压和无功的成套装置。

现在市场上尚没有商品化的高电压下的电压无功综合调节成套装置。一些用户自行组装的这类装置，采用的方案均为等容量分组，循环投切。这种方案的不足之处在于无功补偿分组档次较少，难以满足无功就地基本平衡的要求；调节过程中由于容易造成欠补偿或过补偿，甚至会造成投切震荡，使系统不稳定，电气元件容易损坏。

本实用新型的目的是设计一种高压智能型电压无功综合调节装置，以克服难以满足无功就地基本平衡、难以调节、系统不稳定等问题。

其主要技术方案包括信号检测系统、主变压器、断路器柜、控制模块、无功补偿部分，其特征是信号检测系统、断路器柜、控制模块、无功补偿部分都设计成标准配置的可根据需要进行积木式拼装的模块，其中的无功补偿模块按照电力负荷的变化和无功需求的大小进行增减。

信号检测系统的输入分别与主变压器的一次侧及主变压器的二次主要负荷侧连接，其输出与控制模块连接。在一次侧测量线电压、相电流信号，用来供给电压无功控制器计算电网无功功率和功率因数，在主变压器二次主要负荷侧检测电压信号，用来供给电压无功控制器判定电压的高低。

无功补偿部分有两种类型的模块：一种是补偿容性无功的并联电容器模块；一种是补偿感性无功的并联电抗器模块。

在断路器柜与主变压器间引入一条无功补偿母线，无功补偿部分中的各个模块连接到断路器柜下桩头的专用母线上，断路器柜既作为无功补偿装置的总开关，也负责各模块的短路、过流、三相不平衡或其他故障情况下的保护，控制模块与各个无功补偿模块连接，控制模块控制的各个无功补偿模块的输出无功容量可以是相等的，也可以是不相等的，控制器具有智能判断、准确进行电压无功综合调节的功能，同时还具有远程控制及与计算机联网的接口。

各无功补偿模块中装有专用投切开关Q、过电压保护装置FV；在并联电容器模块中还装设有熔断器FU、放电器件DC、串联电抗器L等。

无功补偿部分可根据需要灵活地选用各种容量的模块组合而成。模块分为并联电容器模块和并联电抗器模块两种，分别补偿容性无功或感性无功。并联电容器模块的无功容量从100～3000分成20个档次供选用。并联电抗器模块也可根据需要配置适当的无功容量。各无功补偿模块中装有专用投切开关、继电保护信号检测电路、过电压保护装置；并联电容器模块内还装有熔断器、放电器件、串联电抗器等，以保证装置安全运行。模块中的专用投切开关适合于频繁操作，它只负责无功补偿设备的投切，而开断故障由前述断路器柜中的断路器负责，这样可降低对专用投切开关的要求，从而降低装置的成本。

本实用新型突出的优点是：1．功能部分模块式、总体结构积木式，便于按各种要求配置。2．开断故障的开关与无功补偿设备的投切开关分设，投切开关适合于频繁操作，寿命较长。3．无功补偿模块内部设计了比较齐全的保护、限流、放电和抑制谐波放大的配置，可保证装置的安全运行。4．智能型电压无功控制器可根据电网状况、无功需求和预置参数控制不等容的无功补偿模块进行投切。这种投切控制方式较用户自己采用的等容投切方式有明显的优势：等容投切的方案是把无功补偿用的并联电容器分成n个等容量的组，其组合方式有n+1种。例如：总容量3000kvar的电容器分成每组为750kvar的四组，则其投切方案有：0,750,1500,2250,3000五种，每次调节需试探性地投切一组，然后与预置参数相比较，以决定下一步是否再投切，这一过程直到电容器组总容量接近所需无功容量为止。由于该方案级差较大，与系统需求不一定适配，往往出现投上一组就过补，切下一组就欠补的局面，极有可能造成频繁的“投切振荡”，给装置带来较大的危害。而不等容投切方案中如果有n组不同容量的补偿模块，则其投切控制方式有2ⁿ种，同样总容量为3000kvar的并联电容器仍分为四组，其分组容量分别为：200,400,800,1600kvar；其投切容量有：0,200,400,600,800,1000,1200,1400,1600,1800,2000,2200,2400,2600,2800,3000十六种，级差仅为200kvar，与系统需求的适配性增强。在智能型电压无功控制器中预先输入分组状况的信息，控制器经计算可根据无功需求寻找最恰当的组合方式，一次性投切若干组补偿模块，直接到位，较精确地满足无功要求，实现就地平衡，而避免发生“投切振荡”。

图1为本实用新型外形图。

图2为线路连接图。