[發明專利]一種容量可調型并聯補償電容器

無效

• 申請號: 201210152060.6
• 申請日: 2012-05-16
• 公開（公告）號: CN102664419A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發明（設計）人: 亢楠;馮乾;張嵐;胡澤春;施輝偉
• 申請（專利權）人: 云南電網公司北京能源新技術研究發展中心;清華大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 北京清亦華知識產權代理事務所(普通合伙) 11201
• 代理人: 羅文群

技術領域

本發明涉及一種容量可調型并聯補償電容器，屬于輸配電設備技術領域。

背景技術

并聯補償電容器與靜止無功補償器(以下簡稱SVC)、靜止同步補償器(以下簡稱STATCOM)相比，因其體積小、容量大、價格便宜、易于安裝、維護少，可實現分散、集中、分相補償，在變電站中得到廣泛應用，是我國電網無功補償的主要設備。但并聯補償電容器在安裝后存在容量不可調，對負荷的變化適應性不強的問題。

變電站投建時，并聯補償電容器總容量通常按主變容量的10～40%進行配置，一般分為幾組。由于各變電站的負荷特性不同，對無功補償容量的需求存在差異。采用固定容量的并聯補償電容器組進行無功補償，在變電站建設初期或者低負荷的運行方式下，可能出現投入過補、不投欠補的情況，使得電容器的利用率不高；而負荷功率大或負荷功率因數偏低時又可能出現補償容量不足的情況。變電站雖然安裝了無功補償裝置，卻無法達到預期的補償效果。

目前并聯補償電容器大多采取分組配置的方式，但一般變電站的間隔有限，分組數較少，能夠提供無功補償容量的組合有限。此外，由于分組容量固定，難以滿足無功補償的實際需求。為滿足不同發展階段和運行方式下負荷無功補償的需要，亟需解決固定補償電容器容量調整不靈活出現的問題。

目前應用的無功補償電容器，其容量是固定的。固定容量的并聯補償電容器組可采用星形和三角形接線，其中星形接線方式又分為單星形和雙星形兩種類型。電力企業變電所采用星形居多，工礦企業變電所采用三角形居多。本發明以單星形接線的三相補償電容器為例對其工作原理進行說明。

發明內容

本發明的目的是提出一種容量可調型并聯補償電容器，通過改變已有并聯補償電容器的結構，以增加容量組合數的方式來提高補償容量對負荷的適應性。

本發明提出的容量可調型并聯補償電容器，包括：

三相斷路器，用于并聯補償電容器的投入或切除，三相斷路器串聯在并聯補償電容器與變電站母線之間；

A相電容器、B相電容器和C相電容器，A相電容器、B相電容器和C相電容器分別由容量固定電容器和容量可調電容器組成；其中的容量固定電容器由多個電容器并聯而成；容量可調電容器由2～4個電容器并聯而成，由開關控制每個電容器的投入或切除；容量固定電容器與容量可調電容器并聯；A相電容器、B相電容器和C相電容器成單星形連接后與三相斷路器相串聯。

本發明提出的容量可調型并聯補償電容器，其優點是：

1、在變電站母線上安裝本發明的容量可調型并聯補償電容器后，補償容量可進行調節，以改善電網的功率因數，增強了電網對負荷變化的適應性。

2、本發明的容量可調型并聯補償電容器，采用電容器補償容量分組和組內分檔優化的配置方案，可提高并聯補償電容器的利用率和靈活性，降低出現投入過補、不投欠補的情況，改善因無功補償容量離散造成的補償效果不佳的現狀。

假設某個變電站配置兩組補償電容器，一組容量為600kVar，另一組為1200kVar的補償電容器，在安裝之后其能夠補償的無功容量只有600kVar、1200kVar和1800kVar三種大小。若在使用過程中，補償容量的需求為1000kVar，則投入600kVar時補償容量不足，投入1200kVar時補償容量過大。而本發明的可調補償電容器可在很大程度上解決固定補償電容器配置普遍存在的問題。對這個示例的變電站，若可調容量占補償容量的20%，則可提供的補償容量范圍為480kVar～600kVar、960kVar～1200kVar、1440kVar～1800kVar，3個范圍內有多個容量檔位可供選擇，具有較好的靈活性。當補償容量的需求為1000kVar時，可在960kVar～1200kVar內選擇合適的檔位，滿足無功補償的需求。

3、本發明的容量可調型并聯補償電容器，通過離線方式對各組電容器進行投入或切除。電容器組內再分檔相當于設置了補償容量的多個檔位，可根據變電站運行的實際需求離線設置合理的檔位，并不需要增加斷路器的投資。

附圖說明

圖1是已有的容量固定型并聯補償電容器的結構示意圖。

圖2是本發明提出的容量可調型并聯補償電容器的結構示意圖。

具體實施方式

本發明提出的容量可調型并聯補償電容器，其結構如圖1所示，包括：

三相斷路器，用于并聯補償電容器的投入或切除，三相斷路器串聯在并聯補償電容器與變電站母線之間；