[發明專利]10kV無功補償設備智能投切裝置

無效

• 申請號: 201210032583.7
• 申請日: 2012-02-14
• 公開（公告）號: CN102545242A
• 公開（公告）日: 2012-07-04
• 發明（設計）人: 岳平;楊成鋼;張周麟;呂春美;王平;朱利鋒;潘華;宋艷
• 申請（專利權）人: 麗水電業局
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州華鼎知識產權代理事務所(普通合伙) 33217
• 代理人: 魏亮

技術領域

本發明涉及10kV無功補償設備智能投切裝置。?

背景技術

在“十二五”規劃中要求：“十二五”期間實現電網運行方式安全分析的一體化、智能化和自動化。并隨著供電監管力度的不斷加大，對供電質量的要求越來越高，電網中VQC的廣泛應用，以及電網內快速變化負荷的不斷增加，變電所內補償電容器的投切也越來越頻繁，然后，目前變電所內補償電容器的投切均采用普通的開關，不能實現智能過零投切，因此電容器投切對系統、對電容器本體、對投切開關均產生較大的暫態沖擊電壓和電流，對電網設備、補償電容器、投切開關的安全運行造成極大的危害。理論研究、實際測試和運行經驗表明，頻繁的電容器非過零投切會導致：?

1)、投切開關的故障率大幅度提高；?

2)、補償電容器的故障率大幅度提高；?

3)、變頻裝置保護頻繁跳閘，嚴重影響用戶的安全生產、給用戶帶來極大的經濟損失。?

其中，部分地區的電網公司做了一些統計，其中某地區目前10kV電容器開關90臺，初步統計07-09年電容器間隔故障，發現主要為電容器開關故障，占48.6％，局部小水電和沖擊性負荷并存的變電所，電容器組投切頻繁，例如某110kV變電所2008年1月累計投切560次，如此頻繁的投切必然導致缺陷的發生，從缺陷性質上來看，與控制回路相關的缺陷占比較大，主要有分合閘線圈、合閘接觸器燒毀、回路端子松動接觸不良、輔助開關、整流硅及微動開關損壞等。?

頻繁的電容器開關間隔故障影響了電容器的可用率，增加了檢修人員的消缺工作，不利于電網安全運行(電容器開關間隔消缺引發的事故逐年遞增)，導致農網A類電壓合格率低，降低了電網的供電質量。?

因此，進行“無功補償設備智能投切裝置”在10kV中壓系統應用的研發工作是非常有必要的。?

ABB公司80年代在該領域作了相關的研究并開發了相應的產品。由于當時電力電子產品的價格和技術問題，他們采用了常規開關加合閘時間預測技術來實現過零合閘功能，因此產品存在過零合閘時間不是很準確的問題，合閘時暫態沖擊電壓和電流還是較大。?

另外一條技術路線是采用TSC(可控硅投切的電容補償)。該技術在歐美等國家的電網得到一定的應用。該技術采用可控硅閥代替機械式開關投切電容器，因此能夠實現準確過零分合閘功能，從而最大限度地降低了電容器投切所產生的暫態沖擊電壓和電流。但是由于可控硅閥被作為機械式開關使用，在合閘狀態下發熱量較大，因此存在損耗高、體積大、造價高的問題。?

在低壓應用場合(380V)，國內外普遍采用交流接觸器和可控硅并聯的技術方案：合閘時，先過零觸發導通可控硅后再合上交流接觸器；一旦接觸器處于合閘位置，可控硅自動關斷，這樣既達到了準確過零合閘的目的又解決了可控硅發熱量大的問題，基于這種技術的產品在市場上被稱作“復合開關”。?

發明內容

本發明要解決的技術問題是現有變電所內補償電容器的投切補償存在以上的問題，從而提供了10kV無功補償設備智能投切裝置。?

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：10kV無功補償設備智能投切裝置，包括復合開關、控制器、光電轉換系統，所述復合開關?與光電轉換系統的一端相連，所述光電轉換系統的另一端與控制器相連。?

優選的，所述復合開關包括可控硅閥、觸發板、高頻電流源、單極交流真空接觸器，所述可控硅閥與觸發板相連，所述觸發板與高頻電流源相連，所述單極交流真空接觸器與可控硅閥相連，通過單極交流真空接觸器控制可控硅閥上相連的觸發板，觸發板能夠準確檢測可控硅兩端的電壓，因此可控硅閥可以做到過零合閘的要求，結構簡單，安全使用，可靠性強。?

優選的，所述復合開關設有A相復合開關、C相復合開關，減少了裝置的體積，降低了成本。?

優選的，所述可控硅閥由兩只反并聯的可控硅組串聯而成，所述可控硅閥設有阻容吸收回路、均壓回路、換向過電壓保護和擊穿保護電路、故障自診斷系統，結構簡單，安全實用，保證了在各個故障狀態下能正常的進行工作，提高了使用性能。?

優選的，所述光電轉換系統包括光電轉換器、光纖，所述光電轉換器一端通過光纖I與觸發板相連，所述光電轉換器另一端通過光纖II與控制器相連，光電轉換系統實現控制器和觸發板之間的電信號進行光電信號的轉換，并將光信號通過光纖傳輸，光纖不僅能進行信號傳輸，還能起到高壓裝置和低壓控制系統之間的隔離作用，通過光纖傳輸的信號除了各個開關狀態等數字量輸入輸出，還包括各可控硅閥的過零信號等狀態信號。?