[發明專利]10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置

在審

• 申請號: 201610062403.8
• 申請日: 2016-01-29
• 公開（公告）號: CN105552928A
• 公開（公告）日: 2016-05-04
• 發明（設計）人: 梁一橋;呂佳銘;饒崇林
• 申請（專利權）人: 浙江桂容諧平科技有限責任公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 吳秉中

技術領域

本發明涉及一種10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置。

背景技術

配網電壓質量是衡量供電質量是否符合標準的一項重要指標，其質量的優劣直接關系到用電設備的安全經濟運行和生產的正常運作。我國配電網部分線路存在線徑小，線路長（尤其是山村線路），配電變壓器數量多的現狀，甚至較多線路帶有多臺大容量的電動機或變化迅速的工業負荷，往往導致線路末端低電壓、電壓跌落嚴重。

串聯電容器補償技術在輸電網中能夠顯著提高輸電線路利用效率，促進實現電力長距離、大容量、高效率傳輸；應用于電壓較低的輻射狀配電線路可改善電壓分布情況、減小電壓閃變。其結構和控制相對簡單，十分適用于改善長距離配網線路末端電壓偏低的情況。但串聯補償技術在某些特殊配電線路中的應用會受到一定影響，這些線路由于線徑小導致電壓降主要因線路電阻引起，因此串聯電容器補償需要配置較高的串補度才可達到相對明顯的電壓提升效果。較高的串補度會引起一定的風險，包括對線路變壓器、互感器或電機啟動造成影響，增加鐵磁諧振產生的幾率，進而影響線路和用電設備的安全穩定性。

在這類低電壓線路中僅采用并聯電容器補償時，往往需要多組并補裝置，產生如維護量大，開關動作頻繁，噪聲大，響應速度慢等問題，且往往會引起“重載時電壓低、輕載時電壓高”的問題。對于特殊線路，僅依靠并聯電容器補償也無法滿足電壓要求。

發明內容

針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置的技術方案。

所述的10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置，其特征在于包括串聯電容器補償單元和并聯電容器補償單元，串聯電容器補償單元串聯接入配電線路，并聯電容器補償單元設置在串聯電容器補償單元前端且位于配電線路電源側。

所述的10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置，其特征在于所述串聯電容器補償單元包括投切操作開關、傳感器、串聯電容器組、保護設備、光電轉換系統和控制器；

投切操作開關，用于裝置的自動或者手動投入/切除以及裝置內部檢修維護時裝置與線路的隔離，包括投切斷路器、第一隔離開關和第二隔離開關；

傳感器，包括電壓互感器、電流互感器和電壓互感器兼電容放電電路，用于測量線路線電壓、電容器組電壓、電容器組電流、提供控制器電源和電容器的放電電路；

串聯電容器組，其串聯接入配電線路，補償線路感抗和無功功率，提升線路全線電壓水平；

保護設備，包括可控硅閥、一體化阻尼電抗/電阻器和旁路接觸器，用于串聯電容器組的旁路保護，通過控制器對可控硅閥和旁路接觸器進行控制，使保護動作迅速可靠；

光電轉換系統，包括傳輸光纖和光電轉換器，用于控制器對可控硅閥的觸發控制和狀態采集；

控制器，包括可編程邏輯芯片、電平轉換器、光電隔離、數字及模擬量輸入輸出單元、AD采樣芯片，控制器用于自動投切、產生告警與保護信號、監測保護設備和電容器組狀態、后臺通訊；

所述并聯電容器補償單元，包括并聯電容器組和投切開關，投切開關受控制器控制，并聯電容器組用于降低串聯電容器組的設計串補度。

所述的10kV配電線路串、并聯混合型電容補償裝置，其特征在于：

所述投切斷路器串接設置在配電線路上，投切斷路器兩端分別連接第一隔離開關和第二隔離開關，第一隔離開關和第二隔離開關之間串聯設置串聯電容器組，構成串聯補償回路；串聯補償回路上每相串聯設置一只電流互感器、任意兩相間設置一只電壓互感器，電壓互感器用于測量配電線路的線電壓，為UPS電源提供能量，電流互感器用于測量流經串聯電容器組的電流；每相串聯電容器組兩端并聯設置一電壓互感器兼電容放電電路，用于測量串聯電容器組兩端的電壓同時兼串聯電容器組的放電電路；

所述可控硅閥與一體化阻尼電抗/電阻器串聯后并聯在串聯電容器組兩端，串聯電容器組兩端還并聯設置一三極旁路接觸器，可控硅閥與一體化阻尼電抗/電阻器用于串聯電容器組支路的快速過電壓保護，旁路接觸器用于可控硅閥支路的二級保護；

所述光電轉換系統是可控硅閥與控制器信息交互的通道，包括傳輸光纖和光電轉換器，通過光電轉換系統進行信號的傳輸，信號包括可控硅閥的觸發信號與狀態監測信號；

所述并聯電容器補償單元，包括并聯電容器組和投切開關，并聯電容器組通過投切開關并接在串聯電容器補償單元前端且位于配電線路電源側。