[实用新型]高压电力无功补偿综合保护控制器

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统无功补偿技术领域，具体为一种高压电力无功补偿综合保护控制器。

背景技术

相对于发达国家，我国大部分地区的城乡电网普遍存在供电半径长、电压质量差、功率因数低的状况。如果无功能得到有效的平衡，不仅能大大降低电网的损耗，而且对提高电压质量具有重要的意义。因此提高电网功率因数、平衡无功、提高电压质量、降低线损，是电力系统当前面临的重要任务。将电容器与网络感性负荷并联是补偿无功功率的传统方法，也是目前最经济有效的方法，在国内外获得了广泛的应用。部分地区的高压线路的无功补偿采用变电站集中补偿方式，这种补偿方式只对站内主变所需的无功进行了补偿，而对高压线路及线路上的大量配变无功没有任何补偿作用，对于线路无功损耗必须采取就地无功补偿才能真正降低线损。农网线路较长，负荷分布不均匀，需安装的补偿点较多，如果照搬变电站的无功补偿模式，势必造成投资大，补偿效果不明显，且安装维护不方便。如果采用固定地点安装固定容量的补偿方法，虽然投资较少，但由于未加任何保护，在运行条件恶劣的农网中常发生电容器烧毁事故，给电网运行造成安全隐患。

无功功率并不是无用功率，而是在电能传输和转换的过程中建立电力磁场和提供电压稳定的不可缺少功率之一，无功反映不同的电压等级，同一等级电压的电网中，电压的高低直接反映本级无功的平衡，是电能质量的重要指标之一。无功补偿可以改善电能质量，降低电能损耗，减少用户的电费支出，是一项投资少，收效快的节能措施。而且在工厂供电系统中绝大多数用电设备都具有感性。如：感应电动机、电力变压器、电焊机等，这些设备不仅需要从电力系统吸收有功功率，还要吸收无功功率以产生这些设备正常工作所需的交变磁场。然而在输送有功功率一定的情况下，无功功率增大，就会降低供电系统的功率因数，功率因数是也是衡量企业供电系统电能利用程度及电气设备使用状况的一个具有代表性的重要指标。

当前的无功补偿控制器大多功能单一，除了无功补偿以外，再没有其他的功能。

发明内容

本实用新型要解决的问题是：现有的无功补偿控制器大多功能单一，补偿效果不明显，没有保护功能，安全性不高。

本实用新型的技术方案为：高压电力无功补偿综合保护控制器，与控制无功补偿电容的永磁机构真空断路器连接，包括电源模块、单片机、硬件看门狗模块、键盘模块、显示模块、数据采集模块、时钟模块、数据存储模块，串口通信模块，GPRS模块和继电器模块，单片机分别连接其余各模块，电源模块连接各模块提供电源，继电器模块的输出连接永磁机构真空断路器。

电源模块包括依次连接的开启式电压互感器，变压器、全波整流电路、高通滤波器、稳压模块和低通滤波器，低通滤波器输出各模块的电源，开启式电压互感器设置于电网一次侧。

显示模块为液晶显示器，通过串行通讯或并行通讯连接单片机。

数据采集模块包括依次连接的模拟信号输入电路和A/D采样模块，模拟信号输入电路包括开启式电流互感器、开启式电压互感器，A/D采样模块的输出连接单片机。

进一步的，本实用新型继电器模块设有防跳继电器。

本实用新型针对现有技术中的不足，提出了一种高压电力无功补偿综合保护控制器，可根据线路无功、电压的变化情况进行自动跟踪补偿及保护，根据线路的负荷情况选择多种控制方式。本实用新型使用单片机作为核心，经过快速运算处理，得出系统的感性无功功率和功率因数，计算出负载所需的无功功率容量，再快速查表决定应投入并联电容器的级数，输出控制信号，控制永磁机构真空断路器进行关合和开断，投切并联电容器；并且通过单片机实现保护功能，具有短路速断保护，电容器过流短延时保护、过电压保护、欠电压保护、电容器开口电压保护、零序电流保护和故障闭锁等功能，同时通过GPRS模块实现多种方式的四遥(遥控、遥测、遥调、遥信)通讯功能，显示模块具有故障画面功能，数据存储模块实现事件记录，如：保护动作信息、保护功能的投入/退出、历史记录等。高压电力无功补偿综合保护控制器把所有现场的动作及保护信号通过GPRS模块发送到后台配合监控系统软件进行显示分析，显示线路的有功功率、无功功率、电压总谐波畸变率、电流总谐波畸变率及电容器三相电流等参量，可以真正实现远方遥控功能。