[实用新型]自变电抗式电容器装置

说明书

本实用新型涉及一种电力系统无功补偿的并联电容器装置(简称电容器装置)，尤其是能调节补偿容量和减少串联电抗器数量的电容器装置。

目前，电容器装置是由电容器组及相应的一次和二次配套设备组成，并分为高压电容器装置和低压电容器装置两类。高压电容器装置配套设备一般包括：断路器、隔离开关(含接地开关)、串联电抗器、放电线圈、避雷器、熔断器及继电保护和自动装置。低压电容器装置配套设备一般包括：接触器、刀开关、串联电抗器、避雷器、熔断器、热继电器和自动装置。当电力系统电压低或缺乏无功时，投入该装置，以提升电压，补偿无功；当电力系统电压高或无功过多时，切除该装置，以降低电压，减少无功。通过该装置的投、切操作达到调节电压和平衡无功的目的。但是，该装置在操作时，对于高压，只能进行全容量的投入或切除，对较小的电压和无功变化，不能做到很满意的调节效果，并且扩容也不方便。即使采用分组电容器(即多个电容器装置)，也要每组电容器配套一组串联电抗器，使用电抗器数量较多。对于低压，虽然调节方便，但每组(只)电容器都要配套一组串联电抗器，使装置的电抗器数量更多。由于电抗器数量多，因而成本高、损耗大、占用空间大。

本实用新型的目的是提供一种自变电抗式电容器装置，它不仅能调节电压、平衡无功，而且能在高(或低)压装置中自动改变电抗，保持电抗率不变，配套多组(2组及以上)电容器进行自由投、切操作，从而既能对低压有较好的调节效果，而且又能对高压较小的电压和无功变化，同样做到很满意的调节效果，并且可以预留容量，方便扩容。不仅如此，它还能使分组电容器和低压电容器装置的电抗器数量减少到一组。    

本实用新型的目的是这样实现的：在电容器装置中，将普通串联电抗器就地(电源侧或中性点侧)更换为一种自变电抗器。自变电抗器每组三相，每相是由一个主线圈(L)和多个(1个及以上)辅助线圈(La、Lb、......)组成，并将主线圈和各辅助线圈的一个同名(同极性)端相连接，连接点通过投、切开关接入基准电容器组(C)，主线圈的另一个同名端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。辅助线圈可以预留备用，它的数量由电容器分组数和预留电容器分组数确定。

设自变电抗器电抗率为K_L，主线圈的自感电抗为X_K＝K_LX_C(X_C为基准电容器组C的容抗)，各辅助线圈的自感电抗分别为aX_K、bX_K、......，各线圈(L、La、Lb、......)之间互感电抗的绝对值均为X_K。则各辅助线圈自感电抗的权重系数(a、b、......)分别为a＝Xca/Xc+1、b＝Xcb/Xc+1、......(Xca、Xcb、......分别为电容器分组Ca、Cb、......的容抗)。

主线圈容量根据装置各电容器组(C、Ca、Cb、......)总容量和预留电容器分组总容量确定；辅助线圈容量分别与所连接的电容器分组容量相匹配；各电容器组容量可以相等也可以不相等。

当仅有基准电容器组投入时，主线圈同普通串联电抗器；当仅有一个电容器分组投入时，主线圈电抗消失，运行的辅助线圈电抗按电抗率K_L配套投入的电容器分组容抗；当有二个及以上电容器组投入时，运行的所有辅助线圈电抗消失，连接辅助线圈的运行电容器分组都与主线圈直接(无电抗)连通，主线圈电抗按电抗率K_L配套所有投入电容器组并联后的总容抗。也就是说，本实用新型具有自动改变电抗，保持电抗率不变，配套多组电容器的功能。

本实用新型由于仅采用一组自变电抗器，并且在运行中，当电力系统电压或无功变化较小时，能投入或切除较少的容量；当电力系统电压或无功变化较大时，能投入或切除较多的容量，从而达到很满意的调节效果和减少电抗器数量的目的。

由于采用上述方案，本实用新型可以在调节电压和平衡无功的同时，方便地做到很满意的调节效果，并且仅采用一组自变电抗器，因而成本低、损耗小、占用面积和空间小，结构简单。

本实用新型设计方案参考文献如下：(1)华东电网供电培训教材之三，并联电容补偿装置技术，华东电业管理局供电处编，1986，2；(2)俞大光编，电工基础(上册)，1958，9；(3)俞俭书，大型电容器组的容量校核与容量调节，中国电力，1997，2；(4)无锡电力电容器厂，并联电容器补偿成套装置使用说明书。