[发明专利]一种不限分组并联电容器的自动无功补偿系统及补偿方法

权利要求书

1.一种不限分组并联电容器的自动无功补偿系统，其特征在于，包括：上位机(1)、控制器(2)、电容器配电柜(3)、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)、高压三相快速同步永磁接触器(5)、有载等电位分接开关(6)及分为N组的集合式电容器组(7)；

所述集合式电容器组(7)中的N组电容器之间并联设置，所述油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)与集合式电容器组(7)之间串联设置；

所述控制器(2)分别与上位机(1)、电容器配电柜(3)、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)、高压三相快速同步永磁接触器(5)和有载等电位分接开关(6)连接；所述有载等电位分接开关(6)与集合式电容器组(7)连接；

所述上位机(1)通过控制器(2)对自动无功补偿系统进行监控；

所述控制器(2)从电容器配电柜(3)的母线(8)上取得判据信号，经运算后发出无功补偿指令，控制集合式电容器组(7)的投入情况及调节油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)的感抗从而实现自动无功补偿。

2.按照权利要求1所述的一种不限分组并联电容器的自动无功补偿系统，其特征在于，所述判据信号包括功率因数信号、电压信号、谐波信号。

3.一种根据权利要求1-2任一所述的不限分组并联电容器的自动无功补偿系统的补偿方法，其特征在于，通过有载等电位分接开关(6)理论上对电容器无限分组投切，投切每组电容器时使用高压三相快速同步永磁接触器(5)实现对每组电容器的零电压投入和零电流退出，通过油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)配合有载等电位分接开关(6)及高压三相快速同步永磁接触器(5)进行电抗率跟随调节。

4.按照权利要求3所述的一种不限分组并联电容器的自动无功补偿方法，其特征在于，所述自动无功补偿方法根据下述3种情况进行补偿：

第一种情况：设目前无功补偿未投入，当控制器(2)检测到线路功率因数下降一定数值后，发指令给电容器配电柜(3)的无功补偿设备保护开关(9)，开关合闸，系统投入固定的一组电容器，再根据电容器配电柜(3)的母线(8)上谐波分量大小和电压水平微调电抗值；之后若检测到功率因数满足设定的数值，则保持本状态运行，若功率因数仍小于设定值下限一定值，则控制器(2)依次发出上行指令给有载等电位分接开关(6)、高压三相快速同步永磁接触器(5)、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)，上行1档，接入第一组电容器，具体步骤为：

步骤一、有载等电位分接开关(6)从0位上行至一档过渡位；

步骤二、高压三相快速同步永磁接触器(5)合闸；

步骤三、有载等电位分接开关(6)从一档过渡位上行至接入位；

步骤四、高压三相快速同步永磁接触器(5)分闸；

步骤五、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)将自己两端电压下调至设定的电压值；

步骤六、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)微调到最佳值，若此时功率因数仍小于设定值下限一定值，则重复上一个循环操作，再投入下一组电容器，直到功率因数满足要求后，保持运行；

第二种情况：当控制器(2)通过判断后发出减小无功指令时，系统逐级退出电容器的步骤为：

步骤一、根据目前工作的电容器组投入情况控制油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)升高电压到对应的整定值；

步骤二、高压三相快速同步永磁接触器(5)合闸；

步骤三、有载等电位分接开关(6)从本档接入位下行至过渡位；

步骤四、高压三相快速同步永磁接触器(5)分闸；

步骤五、保持本状态3～5秒；

步骤六、有载等电位分接开关(6)从过渡位下行至分离位；

步骤七、油浸式机械有载可调铁芯间隙的可控电抗器(4)微调到最佳电抗值，至此，1组电容器退出完成，控制器(2)根据目前的补偿情况做出判断，是继续下行或者保持或者上行；

第三种情况：当控制器(2)对判据运算后，无需增减无功，则不发出任何上行或下行指令，系统保持目前补偿运行状态。