[实用新型]高压智能无功综合调节装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种电力、煤炭、钢铁、水泥、化工和电气化铁路等行业的6KV、10KV、27.5KV和35KV电压等级的变配电所应用的高压智能无功综合调节装置。

背景技术

目前现有技术有固定电容器组运行方式、电容器分组自动投切方式和SVC利用有源器件对无功电流进行调节方式三种。固定电容器组运行方式中存在的问题是，无功功率不能随运行负荷的变化而变化，功率因数偏差太大，运行经济指标差，线路损耗大，并且需要经常人工计算，采用停电拔熔断器的方式来满足现场运行的需要，设备运行效率很低；电容器分组自动投切方式中存在的问题是，分组投切方式通过真空开关改变电容器投入数量，这样就带来三个问题：一是无论电容器如何分组，都受到单台电容器制造容量的限制，不能完全适应系统感性无功的变化。只能在较大范围内进行调节，不能实现细调；二是电容器投切产生过电压，由于电容自身的特点，用真空开关投切电容器会对电容器及电网带来很大的分断过电压和合闸涌流。因而频繁操作必将严重影响电容器使用寿命。三是真空开关开断电容器组时，电弧重燃造成很多重大事故，因此就无法实现适时，适量的电容补偿，只能对系统或某一区域的无功在某一时段内进行控制；SVC利用有源器件对无功电流进行调节方式，其静止无功补偿装置应用大功率晶闸管进行调节，响应速度快，调节平滑，但控制电路复杂，元件抗冲击能力低，保护电路复杂，造价昂贵，同时自身还产生谐波。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种功率因数偏差小，线路损耗小，实现细调，无分断过电压和合闸涌流，响应速度快，调节平滑的高压智能无功综合调节装置。

本实用新型解决其技术问题的技术方案是：

一种高压智能无功综合调节装置，由电压调节器、电容器、放电线圈、电感、避雷器和断路器组成，由所述的电压调节器、电容器和电感顺序串联构成的控制支路与连接在母线上的负荷并联，电压调节器与母线电连接，在串联的电容器和电感的两端并联有放电线圈和避雷器，在电压调节器的中间线圈上连接有控制器。

作为本实用新型的优选方案，在电压调节器与母线之间设置有断路器。

作为本实用新型进一步的优选方案，在电容器、放电线圈和避雷器所构成的并联电路与电压调节器之间设置有熔断器。

作为本实用新型再进一步的优选方案，所述控制器由电源模块、主机板、手动板、显示板和接线端子板构成，接线端子包括电流信号、电压信号输入端子和输出信号端子，输出信号端子与电压调节器的中间线圈电连接。

作为本实用新型的最佳方案，控制器的主机板包括AD转换电路和调档驱动电路，AD转换电路将采集的系统电压信号SR2，电流信号SR1通过精密运放OP07放大后送到MAX197BNC1高速采样电路的CH2和CH3通道后经MAX197BNC1转换成10位的数字信号，数字信号通过总线送到单片机，调档驱动电路将调档信号Q1和Q2通过光耦U10和U11输送到ULN2003AD功率驱动片，ULN2003AD功率驱动片的KA01和KA02输出驱动端与电压调节器信号连接。

本实用新型的有益效果是：

①该装置可以不受电容器制造容量的限制，根据电网的实际需要，适时调节无功输出容量。保证系统随时都在最佳工作状态，有效提高功率因数，降低损耗。②将电容器组固定接入电网，不进行分组、不进行投切。在有载条件下根据系统需要自动调节电容器输出容量，解决了因电容器投切引起的过电压、涌流等问题。③可不串接电抗器，串接电抗器主要是限制合闸涌流及特定谐波对电容器的侵害，抗合闸涌流一般取值为≤1％，抗5次谐波取4.5-6％，抗3次谐波取12-13％。串接电抗器后必然抬高电容器两端的运行电压，同时增设电抗器必然增加故障点。而调压方式，自耦调压变压器二次侧电抗率在0-2％之间变化，不影响电容器的出力。由于采用降压运行，电容器长期在低于系统电压的条件之下运行，通过的电流也小于额定电流，这样就必然提高了电容器的抗谐波能力和抗电压波动能力，延长电容器的使用寿命。

④安全度很高。本装置不采用高压真空断路器、真空接触器等冲击性投切设备，电容器接入电网后不再进行投切，因而也就不存在电弧重燃的现象，设备运行寿命长，安全度高，维护量小。⑤适应性强，本方式由于电容器组固定接入，不尽适用于新建项目，对老站改造也有很强的适用性。只需在电容器组与高压室馈电开关之间增设一台电压调节装置就可以。

⑥性价比高，以4800kvar改造为例，若4800kvar全部参与调节，只需增加资金30万元。但带来的安全效益和经济效益是非常巨大的。

附图说明