[发明专利]智能配网串联补偿装置及其使用方法

权利要求书

1.智能配网串联补偿装置，包括投切操作开关（1）、传感器（2）、电容器组（3）、保护设备（4）、光电转换系统（5）和控制器（6），其特征在于：所述投切操作开关（1）包括：投切断路器（1.1），所述投切断路器（1.1）两端分别连接第一隔离开关（1.2）和第二隔离开关（1.3）；所述传感器（2）包括连接在一起的线路电压互感器（2.1）、电流互感器（2.2）和电容器组电压互感器（2.3）；所述电容器组（3）为三相电容器；所述保护设备（4）包括：三相高压可控硅阀（4.1）、一体化阻尼电抗电阻器（4.2）以及旁路接触器（4.3），所述光电转换系统（5）包括光电转换器（5.2），并通过传输光纤（5.1）连接到控制器（6），所述控制器（6）包括可编程逻辑芯片（6.1），可编程逻辑芯片（6.1）输入和输出端均连接电平转换器（6.2），其中输入端的电平转换器（6.2）上连接有光电隔离（6.3）和AD采样芯片（6.4），输出端的电平转换器（6.2）连接光电隔离（6.3），控制器（6）还连接到调度中心（7）。 

2.如权利要求1所述的智能配网串联补偿装置，其特征在于：所述线路电压互感器（2.1）安装靠近投切操作开关（1）一端，电流互感器（2.2）与电容器组（3）串联，电容器组电压互感器（2.3）与电容器组（3）并联。 

3.如权利要求1所述的智能配网串联补偿装置，其特征在于：所述保护设备（4）的三相高压可控硅阀（4.1）每相的主体为一对反并联的可控硅，每相可控硅对外有两个电气连接排；一体化阻尼电抗电阻器（4.2）分别与三相高压可控硅阀串联后，并联连接在电容器组（3）的两端；旁路接触器（4.3）属于实现保护的机械开关，同样并联连接在电容器组（3）的两端。 

4.如权利要求1所述的智能配网串联补偿装置，其特征在于：所述一体化阻尼电抗电阻器（4.2）采用高电阻率的铝镍铁合金导线绕制。 

5.如权利要求1所述的智能配网串联补偿装置的使用方法：其特征在于：当第 一隔离开关（1.2）和第二隔离开关（1.3）的隔离刀合闸，电容器组（3）预投入线路时，控制投切断路器（1.1）分闸，以取消电容器组（3）的旁路状态从而使得电容器组（3）投入线路运行；线路电压互感器（2.1）用于测量配电线路的线电压并为UPS电源提供能量，电流互感器（2.2）用于测量流经电容器组的电流，所述电容器组电压互感器（2.3）与电容器组（3）并联，用于测量电容器组（3）两端的电压，还兼电容器组（3）的放电电路；三相高压可控硅阀（4.1）通过光电转换系统（5）与控制器（6）进行信息交互，控制器（6）通过传输光纤（5.1）发送可控硅触发信号并接收返回状态经从而采集可控硅两端电压状态以判断可控硅导通状态，光电转换单元（5.2）将光信号转换为电信号以达到光电隔离的效果，防止电磁干扰、提高三相高压可控硅阀工作的可靠性以及绝缘性，控制器（6）通过传感设备（2）和光电转换系统（5）接受模拟量和数字量信号，对机械开关合电力电子开关进行控制。 

6.如权利要求5所述的智能配网串联补偿装置的使用方法，其特征在于：当控制器（6）检测到线路电压为零时，立即发出可控硅触发信号和旁路接触器的合闸命令，以确保线路停电时电容器组被旁路。 

7.如权利要求5所述的智能配网串联补偿装置的使用方法，其特征在于：当控制器（6）检测到线路失电时将电容器组（3）旁路；当线路重新带电时，控制器等待线路电流从较大的配变励磁涌流降低为正常负荷电流后再将装置投入运行。 

8.如权利要求5所述的智能配网串联补偿装置的使用方法，其特征在于：当控制器（6）检测到电容器两端电压超过整定值时，或者流过电容器组的电流超过整定值时，立即发出可控硅触发信号和旁路接触器的合闸命令将电容器 组旁路，从而实现电容器组过电压保护功能。 

9.如权利要求5所述的智能配网串联补偿装置的使用方法，其特征在于：所述电容器组（3）的容值由电容器组（3）两端电压和流经电容器组（3）的电流来进行实时计算得到，当容值发生较小或较大偏差，控制器则会发出微小变化告警信号或电容器失效保护信号。 

10.如权利要求5所述的智能配网串联补偿装置的使用方法，其特征在于： 

控制器根据电容器组（3）两端的电压来判断线路是否发生谐振，若发生谐振，则立刻发出可控硅触发信号和旁路接触器的合闸命令将装置旁路，当负荷过低时，容易造成配变和串联电容器的谐振现象，为降低谐振发生的概率，当控制器检测到线路电流低于整定值时，发出可控硅触发信号和旁路接触器的合闸命令使电容器组旁路，当线路电流恢复或高于整定值时，控制器（6）自动将电容器组投入运行。