[实用新型]一种配网无功补偿装置模拟试验平台

说明书

技术领域

本实用新型涉及配网无功补偿技术领域，尤其是涉及一种配网无功补偿装置模拟试验平台。

背景技术

对于现有的城市电网而言，特高压交直流混合大电网建设过渡时期“强直弱交”电网运行特性和送受端电网相互影响，给配网设备乃至整个电网安全稳定运行带来巨大的挑战。

近年来上海电网发生了多起10kV无功补偿设备异响缺陷，例如钱圩站电容器柜曾在送电时发现噪声异常，振动相当严重，检测噪声达到85分贝，超过35千伏主变的运行声音，对变电站正常运行造成影响。经分析认定此类缺陷均与电网谐波引起的设备振动异常有关。虽然技术协议对这类设备均规定了振动及噪声水平，但由于谐波具有固有的非线性、随机性、分布性、非平稳性以及影响因素的复杂性等特征，无论是出厂试验还是现场交接试验，只能在基波环境下对设备的振动和噪声进行考核，造成谐波下的异响缺陷难以及时发现。

目前电力设备噪声及振动检测主要针对高电压等级的主网设备，对配网设备的关注较少，目前尚无开展配网设备谐波下运行性能测试的相关硬件设施，受限于目前的试验条件，无法在各类谐波下对设备进行振动及噪声考核；兼之配网无功补偿设备型号繁多，目前尚无通用性较强的检测方案。配网设备异响缺陷多发现于设备投运后，目前对发生异响的配网无功补偿设备通常采用整体更换的处理措施，其采购、安装、调试周期较长，往往对基建进度、生产计划造成不利影响，且经济性较差。

实用新型内容

本实用新型的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种配网无功补偿装置模拟试验平台。

本实用新型的目的可以通过以下技术方案来实现：

一种配网无功补偿装置模拟试验平台，对配网设备进行谐波环境下运行振动和噪声的测试，包括高压大容量谐波电源系统、试验用无功补偿装置和试验工作及分析装置，其中，

该高压大容量谐波电源系统，与待测试配网设备连接，用于产生谐波；

该试验用无功补偿装置，分别连接高压大容量谐波电源系统和待测试配网设备，与待测试配网设备形成配套，用于实现测试中的功率补偿；

该试验工作及分析装置，分别连接高压大容量谐波电源系统和待测试配网设备，用于控制高压大容量谐波电源系统的运行，采集待测试配网设备的测试数据，并根据所述测试数据生成分析报告。

所述高压大容量谐波电源系统包括移相变压器柜、功率单元柜和输入开关柜，所述移相变压器柜的输入端通过输入开关柜与网侧配电系统连接，移相变压器柜的输出端与功率单元柜连接，所述功率单元柜与待测试配网设备连接。

所述移相变压器柜包括移相变压器及与所述移相变压器连接的变压器温度监测控制器，所述变压器温度监测控制器与试验工作及分析装置连接。

所述功率单元柜包括多个结构及电气参数相同且串联的功率单元，各功率单元的输出电压串联叠加后形成高电压及谐波输出，所述各功率单元串联后的输出端还连接有输出滤波器。

所述输入开关柜包括相连接的隔离开关和断路器，所述隔离开关与网侧配电系统连接，所述断路器分别连接移相变压器柜和试验工作及分析装置。

所述高压大容量谐波电源系统还包括缓冲柜，该缓冲柜分别连接移相变压器柜和功率单元柜，用于降低移相变压器柜通电瞬间的励磁电流以及功率单元柜直流电容的充电电流。

所述试验用无功补偿装置包括补偿电容器组、无局放可调式串联电抗器组和/或无局放可调试补偿电抗器组。

所述试验工作及分析装置包括移动式谐波监测器、操作控制台、就地工作站和后台工作站，所述移动式谐波监测器分别连接待测试配网设备和操作控制台，所述操作控制台通过RS422通讯线与就地工作站连接，所述就地工作站通过TCP/IP协议与后台工作站相连。

所述操作控制台包括DSP+FPGA数字处理模块。

该平台还包括安全防护装置。

与现有技术相比，本实用新型具有以下优点：

(1)本实用新型模拟试验平台能对配网设备进行谐波环境下的运行振动和噪声测试，能够测试其在谐波环境下的运行特征，以做出定性和定量评估，从而实现谐波特性对电力设备影响及其耐受力的试验测试与研究，实现在选型阶段提早掌握谐波对配网设备影响，有效防治由于选型不当造成的设备异响缺陷的发生，避免了后期更换、安装等多余支出，及停电带来的负荷损失及社会影响。

(2)本实用新型采用高压大容量谐波电源系统产生谐波，具有安全性能高、效能指标高的特点。