[實用新型]一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補償系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201420398844.1
• 申請日: 2014-07-19
• 公開（公告）號: CN204068265U
• 公開（公告）日: 2014-12-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 周封;王丙全;劉健;王晨光;郝婷;崔博聞;肖強;李偉力;胡海濤;劉小可
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱理工大學(xué);周封
• 主分類號: H02J3/12
• 分類號: H02J3/12;H02P25/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于電力系統(tǒng)和電機節(jié)能領(lǐng)域，具體涉及一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補償系統(tǒng)。?

背景技術(shù)

隨著電力系統(tǒng)的不斷發(fā)展和擴大，對于一些油田、煤礦的供電線路，往往就近接入市政或農(nóng)村變電所的6kV或10kV母線。由于油井、礦井距離降壓變電所較遠(yuǎn)，配電線路的延伸長度和送電功率也相應(yīng)地不斷增加，配電變壓器數(shù)量多，供電半徑大，較多線路帶有多臺大容量的感應(yīng)電機或變化迅速的沖擊性負(fù)載，往往導(dǎo)致線路末端電壓過低、波動較大，同時，配電網(wǎng)用戶大量精密電子設(shè)備的應(yīng)用對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性要求越來越高，使得配電網(wǎng)電壓質(zhì)量迫切需要得到優(yōu)化。對于配電網(wǎng)上的大量感應(yīng)電機來說，當(dāng)電壓降低時，轉(zhuǎn)矩顯著減小，設(shè)備起動困難，如果所帶的機械負(fù)載不變，則轉(zhuǎn)差率增大，定子電流隨之增大，溫度上升，嚴(yán)重時會因電磁轉(zhuǎn)矩太小而停轉(zhuǎn)，燒毀電機。這樣，不但影響設(shè)備的安全運行，而且直接影響油田、煤礦企業(yè)的生產(chǎn)效益。因此，提升配電線路末端電壓、抑制電壓波動十分必要。通?？刹扇〉拇胧┲饕校焊淖冏儔浩鞣纸宇^、更換大線徑導(dǎo)線、采用分散式并聯(lián)無功補償裝置等。其中，改變變壓器分接頭的缺點是調(diào)節(jié)范圍較??；更換大線徑導(dǎo)線的缺點是成本較高；采用分散式并聯(lián)無功補償裝置的缺點是需要的并聯(lián)無功補償裝置數(shù)量較多，而且會引起重載時電壓低、輕載時電壓高的問題。?

發(fā)明內(nèi)容

為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種配電網(wǎng)串聯(lián)電容補償系統(tǒng)。自動實現(xiàn)根據(jù)負(fù)載的變化對電機進(jìn)行調(diào)壓補償、改善線路參數(shù)、電機的起動性能和運行性能、消除電壓波動，同時可以實現(xiàn)節(jié)能。?

本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：?

系統(tǒng)包括補償電容（1）、電機（2）、配電變壓器（3）、高壓線路（4）、低壓線路（5）；補償電容（1）為三相，且每相電容器容量相等，串聯(lián)在低壓線路（5）上電機（2）的電源進(jìn)線側(cè)；當(dāng)高壓線路（4）上有比較完善的調(diào)壓措施時，補償電容（1）串聯(lián)在高壓線路（4）上配電變壓器（3）的高壓側(cè)。本系統(tǒng)是在電機（2）的電源進(jìn)線側(cè)安裝三相串聯(lián)補償電容（1），如果線路本身運行電壓正常，則適當(dāng)降低電源供電電壓，如果線路本身運行電壓偏低，則維持電源供電電壓不變。系統(tǒng)實現(xiàn)提高電機性能的基本原理是，當(dāng)電機（2）輕載或空載運行時，串聯(lián)補償電容（1）提升電機（2）進(jìn)線電壓較小，起到降壓節(jié)能的作用；當(dāng)電機（2）起動時，串聯(lián)補償電容（1）提升電機（2）進(jìn)線電壓較大，提高了起動轉(zhuǎn)矩，改善了起動性能；當(dāng)電機（2）重載或過載運行時，串聯(lián)補償電容（1）自動提升電機（2）進(jìn)線電壓至額定電壓或略大于額定電壓，提高了運行效率和運行性能；當(dāng)電機（2）所帶沖擊性或波動性負(fù)載時，串聯(lián)補償電容（1）可以自動實現(xiàn)電壓隨著負(fù)載波動調(diào)節(jié)，從而緩沖了負(fù)載引起的電壓波動；當(dāng)線路本身運行電壓偏低時，串聯(lián)補償電容（1）也能起到改善線路參數(shù)和電機（2）的起動性能的作用。

當(dāng)6kV或10kV以上系統(tǒng)中有比較完善的調(diào)壓措施時，即能夠維持6kV或10kV母線電壓基本不變時，三相串聯(lián)補償電容（1）應(yīng)就近接入電機（2）的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器（3）高壓側(cè)的6kV或10kV配電高壓線路（4）中，并且每相電容器容量相等，從而保證串聯(lián)補償電容（1）在較大的電壓范圍內(nèi)能夠具有較高的提升電壓的能力。?

串聯(lián)補償電容（1）的容量可以根據(jù)電機（2）負(fù)載的實際運行情況進(jìn)行人工調(diào)節(jié)，防止由于電機（2）負(fù)載異常大幅度地增加或減少而出現(xiàn)提升電壓不足或提升電壓過高的現(xiàn)象。?

串聯(lián)補償電容（1）需保持工作在欠補償狀態(tài)，即電容容抗應(yīng)小于線路感抗，始終保持配電線路為感性，從而緩沖或消除由于沖擊性或波動性負(fù)載引起的機端電壓波動。?

當(dāng)出現(xiàn)電機自激現(xiàn)象時，需采用在串聯(lián)補償電容（1）兩端并聯(lián)阻抗、在電機（2）機端串聯(lián)阻抗或待電機（2）空載起動到正常轉(zhuǎn)速后再投入串聯(lián)補償電容（1）等措施來抑制或消除自激現(xiàn)象。?

三相串聯(lián)補償電容（1）可以接入電機（2）的電源進(jìn)線側(cè)的配電變壓器（3）低壓側(cè)的380V或660V配電低壓線路（5）中，并且每相電容器容量相等。?

與現(xiàn)有技術(shù)相比較，本實用新型具有如下優(yōu)點：?

在電機的電源進(jìn)線側(cè)安裝三相串聯(lián)補償電容，如果線路本身運行電壓正常，則適當(dāng)降低電源供電電壓，可以自動實現(xiàn)根據(jù)負(fù)載的變化對電機進(jìn)行調(diào)壓補償，滿足負(fù)載大時升壓高，負(fù)載小時升壓低的調(diào)壓要求，改善線路參數(shù)和運行性能，消除電壓波動，同時可以實現(xiàn)節(jié)能。如果線路本身運行電壓偏低，則維持電源供電電壓不變，改善了電機的起動性能。

附圖說明

圖1為配電網(wǎng)電動機供電示意圖。?