專利名稱：一種調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于6 35kV高壓并聯(lián)電容器的無功自動補償方法，屬于高壓 并聯(lián)電容器的無功自動補償技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的6 35kV高壓并聯(lián)電容器無功補償，是由電壓互感器、電流互感器、功率因 數(shù)控制器、高壓真空開關(guān)、并聯(lián)補償電容器及并聯(lián)電容器用串聯(lián)電抗器組成。通過功率因數(shù) 控制器控制高壓真空開關(guān)的通、斷，從而實現(xiàn)高壓并聯(lián)補償電容器在補償線路中的投切，以 實現(xiàn)電容電流對線路的無功補償。此種補償方式，存在以下缺點1.并聯(lián)補償電容器通過高壓真空開關(guān)，在補償線路中投切的過程中，往往會出現(xiàn) 操作涌流，雖然補償線路中串有電抗器，依然不能消除，從而影響輸電線路的安全以及輸送 電的質(zhì)量；2.并聯(lián)補償電容器在投入時，只能以一種固定的容量補償?shù)骄€路中，造成補償不 夠精細(xì)，出現(xiàn)欠補償現(xiàn)象；3.并聯(lián)補償電容器在投入時，由于只能以一種固定的容量補償?shù)骄€路中，如要實 現(xiàn)精細(xì)補償，避免欠補償現(xiàn)象，就需多個小容量的電容器組成電容器組，因而需要更多的高 壓真空開關(guān)及更多的串聯(lián)電抗器，故而造成成本的增加和能源的浪費；4.此補償電路還需要在每臺電容器的補償線路中串聯(lián)一臺電抗器。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有6 35kV高壓并聯(lián)電容器的無功自動補償技術(shù)存在的問題，提供 一種無投切涌流、精細(xì)補償效果好的調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法。本發(fā)明的調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法，該方法所采用的部件包括電流互感器、電 壓互感器、干式自藕變壓器、干式有載開關(guān)、功率因數(shù)控制器、并聯(lián)補償電容器和高壓真空 開關(guān)；將電流互感器和電壓互感器均與功率因數(shù)控制器連接、干式自藕變壓器與干式有載 開關(guān)連接、干式有載開關(guān)連接與功率因數(shù)控制器連接、并聯(lián)補償電容器與干式有載開關(guān)連 接；所述干式自藕變壓器的線圈設(shè)有九個分接，各分接抽頭點均在線圈的外表層，每個分接 抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的百分?jǐn)?shù)分別等于10%、20%、 30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%分布，各分接抽頭電壓中最小分接電壓小于并聯(lián) 補償電容器額定電壓的三分之一；進(jìn)行無功自動補償?shù)倪^程如下所述將干式自藕變壓器通過高壓真空開關(guān)與高壓電網(wǎng)母線連接，電壓互感器和電流互 感器連接在高壓電網(wǎng)母線中，通過電壓互感器和電流互感器對高壓母線上的電壓和電流進(jìn) 行采樣，并將采樣信號送入功率因數(shù)控制器，功率因數(shù)控制器對線路中的功率因數(shù)的采樣 后，經(jīng)有載開關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式有載開關(guān)對干式自藕變壓器進(jìn)行電 容電壓調(diào)節(jié)，通過干式有載開關(guān)內(nèi)的控制單元控制并聯(lián)補償電容只與干式自藕變壓器中九 個分接抽頭中的一個相連，使得并聯(lián)補償電容以多種容量逐級補償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補償電容器的補償容量，以實現(xiàn)對線路的多級、精準(zhǔn)無功補償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0. 95 的設(shè)定值時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)在低于三分之一的并聯(lián)補償電容器額定電 壓下與電網(wǎng)連接，并逐級上調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且不大于0. 99 ；當(dāng)線路功率因數(shù) 高于0. 99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)，逐級下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且 不大于0. 99，當(dāng)調(diào)至最小級功率因數(shù)仍高于0. 99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)將 所述所有部件從線路中切除，而此時并聯(lián)電容器兩端的電壓低于其三分之一額定電壓。干式有載開關(guān)采用現(xiàn)有技術(shù)，設(shè)有控制其內(nèi)九個端子的控制單元，控制單元通過 一公共滑動觸頭控制這九個端子與補償電容連接。并聯(lián)補償電容器通過干式有載開關(guān)內(nèi)的 真空管與干式自藕變壓器的一個分接抽頭點連接。干式自藕變壓器的九個分接抽頭與有載 開關(guān)內(nèi)的九個端子對應(yīng)連接，有載開關(guān)內(nèi)的控制單元通過一公共滑動觸頭與并聯(lián)補償電容 連接，在功率因數(shù)控制器控制下并聯(lián)補償電容只與干式自藕變壓器九個分接抽頭中的一個 相連。本發(fā)明不需在電容器的前、后串聯(lián)電抗器，通過功率因數(shù)控制器對被補償線路中 功率因數(shù)的采樣，經(jīng)干式有載開關(guān)控制干式自藕變壓器在末級低電壓狀態(tài)下，投到被補償 線路中或者從補償線路中切除下來，從而有效地抑制了常規(guī)電容補償投切時產(chǎn)生的投切涌 流，提高了電網(wǎng)運行的安全系數(shù)。并經(jīng)干式有載開關(guān)的控制單元自動調(diào)節(jié)干式自藕變壓器 加在補償電容器兩端的電壓，通過干式自藕變壓器的多級調(diào)壓功能，使得原來固定單一容 量的電容器能夠以多種容量逐級補償?shù)诫娋W(wǎng)中，實現(xiàn)了對電網(wǎng)的多級、精準(zhǔn)補償。


圖1是本發(fā)明的原理示意圖。圖2是本發(fā)明中的干式自藕變壓器結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1、電流互感器，2、電壓互感器，3、干式有載開關(guān)，4、干式自藕變壓器，5、并聯(lián) 補償電容器，6、功率因數(shù)控制器，7、高壓真空開關(guān)，8、線圈，9、分接抽頭點，10、聯(lián)接銅排。
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明的干式調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法所采用的部件包括電流互 感器1、電壓互感器2、干式自藕變壓器4、干式有載開關(guān)3、功率因數(shù)控制器6、并聯(lián)補償電容 器5和高壓真空開關(guān)7。電流互感器1和電壓互感器2均與功率因數(shù)控制器6連接，電流互 感器1和電壓互感器2連接在高壓母線上。干式自藕變壓器4、干式有載開關(guān)3和功率因數(shù) 控制器6相串聯(lián)，干式自藕變壓器4通過高壓真空開關(guān)7與高壓母線連接。并聯(lián)補償電容 器5與干式有載開關(guān)3連接。干式有載開關(guān)3采用現(xiàn)有技術(shù)，其內(nèi)設(shè)有九個端子以及控制 這九個端子與并聯(lián)補償電容器5連接的控制單元。干式有載開關(guān)3的控制單元通過一公共 滑動觸頭控制這九個端子與并聯(lián)補償電容5連接。功率因數(shù)控制器6中設(shè)有控制高壓真空 開關(guān)7和干式有載開關(guān)3中控制單元的接點。干式自藕變壓器的結(jié)構(gòu)如圖2所示，其線圈8設(shè)有九個分接，各分接抽頭點9均在 線圈2的外表層，每個分接抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的 百分?jǐn)?shù)分別等于10%、20%、30%、40%、50%、60%、70%、80%和90%分布，每個分接抽頭 由F級玻璃絲包或漆包電磁線繞制后，在真空狀態(tài)下由環(huán)氧樹脂澆注而成，每個分接抽頭均包裹在環(huán)氧樹脂內(nèi)。保證了補償電容器以容量的等差方式補償?shù)骄€路中；而各分接抽頭 電壓中最小分接電壓小于額定電壓的三分之一，保證了補償電容器在該電壓下投切電容器 時不產(chǎn)生操作涌流。該干式自藕變壓器通過聯(lián)接銅排10采用Y型接法。并聯(lián)補償電容器5通過干式有載開關(guān)3內(nèi)的真空管與干式自藕變壓器4的一個分 接抽頭點連接。干式自藕變壓器4的九個分接抽頭與干式有載開關(guān)3內(nèi)的九個端子對應(yīng)連 接，干式有載開關(guān)3內(nèi)的控制單元通過一公共滑動觸頭與并聯(lián)補償電容5連接，以實現(xiàn)補償 電容在功率因數(shù)控制器6控制下只與干式自藕變壓器4中九個分接抽頭中的一個相連。根據(jù)上述部件，本發(fā)明的干式調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法的具體過程是在高壓母線中連接電壓互感器2和電流互感器1，通過電壓互感器2和電流互感器 1對高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，并將采樣信號送入功率因數(shù)控制器6，功率因數(shù)控 制器6對線路中的功率因數(shù)的采樣后，經(jīng)有載開關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式 有載開關(guān)3實現(xiàn)對干式自藕變壓器4電容電壓的調(diào)節(jié)，通過干式有載開關(guān)3內(nèi)的控制單元 控制并聯(lián)補償電容器5只與干式自藕變壓器4中九個分接抽頭中的一個相連，使得并聯(lián)補 償電容5能夠以多種容量逐級補償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補償電容器5的補償容量，以實現(xiàn)對 線路的多級、精準(zhǔn)無功補償。當(dāng)線路中功率因數(shù)低于設(shè)定值時，功率因數(shù)控制器6會控制高壓真空開關(guān)7及干 式自藕變壓器4在低于三分之一的并聯(lián)補償電容額定電壓下將各部件投運到電網(wǎng)中；當(dāng)電 網(wǎng)不需要補償時，功率因數(shù)控制器6會控制高壓真空開關(guān)7及干式自藕變壓器4在低于三 分之一的并聯(lián)補償電容額定電壓下將各部件從電網(wǎng)中切除。當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0. 95的設(shè)定值時，功率因數(shù)控制器6控制高壓真空開關(guān)7 在低于三分之一的并聯(lián)補償電容器5額定電壓下與電網(wǎng)連接，并逐級上調(diào)檔位直至功率因 數(shù)高于0. 95且不大于0. 99 ；當(dāng)線路功率因數(shù)高于0. 99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空 開關(guān)，逐級下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0. 95且不大于0. 99，當(dāng)調(diào)至最小級功率因數(shù)仍高于 0. 99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)將所述所有部件從線路中切除，而此時并聯(lián)補 償電容器5兩端的電壓低于其三分之一額定電壓?？朔艘酝娙萜鞯囊匆詥我蝗萘?， 造成欠補償或是過補償；要么為保證精準(zhǔn)補償，而需要繁多的小容量的電容器組及多臺串 聯(lián)電抗器，造成成本的增加及能源的浪費。
權(quán)利要求
一種調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法，該方法所采用的部件包括電流互感器、電壓互感器、干式自藕變壓器、干式有載開關(guān)、功率因數(shù)控制器、并聯(lián)補償電容器和高壓真空開關(guān)；將電流互感器和電壓互感器均與功率因數(shù)控制器連接、干式自藕變壓器與干式有載開關(guān)連接、干式有載開關(guān)連接與功率因數(shù)控制器連接、并聯(lián)補償電容器與干式有載開關(guān)連接；其特征是所述干式自藕變壓器的線圈設(shè)有九個分接，各分接抽頭點均在線圈的外表層，每個分接抽頭電壓按分接電壓Uf的平方除以額定電壓Un的平方所得的百分?jǐn)?shù)分別等于10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％和90％分布，各分接抽頭電壓中最小分接電壓小于并聯(lián)補償電容器額定電壓的三分之一；進(jìn)行無功自動補償?shù)倪^程如下所述將干式自藕變壓器通過高壓真空開關(guān)與高壓電網(wǎng)母線連接，電壓互感器和電流互感器連接在高壓電網(wǎng)母線中，通過電壓互感器和電流互感器對高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，并將采樣信號送入功率因數(shù)控制器，功率因數(shù)控制器對線路中的功率因數(shù)的采樣后，經(jīng)有載開關(guān)的控制單元在帶負(fù)荷的狀態(tài)下控制干式有載開關(guān)對干式自藕變壓器進(jìn)行電容電壓調(diào)節(jié)，通過干式有載開關(guān)內(nèi)的控制單元控制并聯(lián)補償電容只與干式自藕變壓器中九個分接抽頭中的一個相連，使得并聯(lián)補償電容以多種容量逐級補償?shù)诫娋W(wǎng)中，改變并聯(lián)補償電容器的補償容量，以實現(xiàn)對線路的多級、精準(zhǔn)無功補償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于0.95的設(shè)定值時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)在低于三分之一的并聯(lián)補償電容器額定電壓下與電網(wǎng)連接，并逐級上調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0.95且不大于0.99；當(dāng)線路功率因數(shù)高于0.99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)，逐級下調(diào)檔位直至功率因數(shù)高于0.95且不大于0.99，當(dāng)調(diào)至最小級功率因數(shù)仍高于0.99時，功率因數(shù)控制器控制高壓真空開關(guān)將所述所有部件從線路中切除，而此時并聯(lián)電容器兩端的電壓低于其三分之一額定電壓。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種調(diào)壓調(diào)容無功自動補償方法，該方法是通過電壓互感器和電流互感器對高壓母線上的電壓和電流進(jìn)行采樣，功率因數(shù)控制器對線路中的功率因數(shù)的采樣后，控制干式有載開關(guān)對干式自藕變壓器進(jìn)行電容電壓調(diào)節(jié)，并聯(lián)補償電容只與干式自藕變壓器中九個分接抽頭中的一個相連，以實現(xiàn)對線路的多級、精準(zhǔn)無功補償；當(dāng)線路中功率因數(shù)低于設(shè)定值時，在低于三分之一的額定電容電壓下高壓真空開關(guān)與電網(wǎng)連接；當(dāng)電網(wǎng)不需要補償時，在低于三分之一的額定電容電壓下高壓真空開關(guān)與電網(wǎng)脫開。本發(fā)明有效地抑制了常規(guī)電容補償投切時產(chǎn)生的投切涌流，提高了電網(wǎng)運行的安全系數(shù)，能夠以多種容量逐級補償?shù)诫娋W(wǎng)中，實現(xiàn)了對電網(wǎng)的多級、精準(zhǔn)補償。
文檔編號H02J3/18GK101814737SQ20101014657
公開日2010年8月25日 申請日期2010年4月15日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月15日
發(fā)明者崔貴峰, 欒濱, 趙慶春, 郜明宗, 高彥軍 申請人:濟(jì)南銀河電氣有限公司