[實用新型]具有母線限流功能的并聯補償裝置

有效

• 申請號: 201720438383.X
• 申請日: 2017-04-25
• 公開（公告）號: CN206712468U
• 公開（公告）日: 2017-12-05
• 發明（設計）人: 胡楠;張恒;楊玉濤
• 申請（專利權）人: 丹東德元電力電器有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02H9/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及電力系統的無功補償與限流保護技術領域，具體涉及一種具有母線限流功能的并聯補償裝置。

背景技術

并聯無功補償和串聯限流保護是提高電網輸電效率和提高電網抵御短路故障風險的兩項重要措施。傳統的并聯補償和串聯限流是由兩套專門的裝置分別來完成的。因電網發生短路故障的概率很低，所以限流器發揮作用的機遇也很偶然，而由限流器引起的電壓損耗和無功損耗卻長期存在著，因而出現了限流器的低利用率和高損耗的矛盾。

發明內容

為了解決上述問題，本實用新型提出了適用于10~66kV具有母線限流功能的并聯補償裝置。

本實用新型采用的技術方案為：

具有母線限流功能的并聯補償裝置,包括并聯補償器CL與諧振限流器FCL，其核心元件是帶有抽頭的電抗器L和快速控制開關Q；

電抗器L的抽頭將其繞組分成繞組N₁與繞組N₂兩部分，繞組N₁為母線限流繞組，繞組N₁與諧振電容器C₂相串聯，組成串聯諧振限流器FCL，快速控制開關Q并聯在諧振電容器C₂的兩端；繞組N₂與補償電容器C₁相串聯，組成并聯補償器CL。

對應快速控制開關Q，對于10~35kV電網，快速控制開關Q由反向并聯的功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂組成；對于35~66kV的電網，快速控制開關Q采用快速真空斷路器。

本實用新型的優化，電阻R和電容器C₃串聯后連接在了功率晶閘管VT₁、功率晶閘管VT₂的兩端，組成功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂的緩沖電路。

在輸電系統穩定工作（穩態）時，快速控制開關Q處于分斷狀態，母線電流由母線的A端輸入，經過串聯諧振限流器FCL，由母線的X端流出。由于串聯諧振限流器FCL具有極小的阻抗，所以輸電的損耗很小，實現了降低損耗，提高效率的目的。

當輸電系統發生短路故障或出現大的涌流沖擊時（暫態），快速控制開關Q快速閉合，將諧振電容器C₂兩端短接，使串聯諧振停止，繞組N₁自動串聯到輸電母線中，起到限流保護的作用。

無論是在穩態還是暫態的條件下，并聯補償裝置的并聯補償器CL始終處于工作狀態。

本實用新型的工作原理為：

圖1是具有母線限流功能的并聯補償裝置的結構圖，為了便于分析說明，將裝置的并聯補償器CL、諧振限流器FCL以及快速控制開關Q分別用虛線框表示了出來。抽頭電抗器L將并聯補償器CL和諧振限流器FCL連接在一起，成為具有限流作用的并聯補償裝置。

圖2是具有母線限流功能的并聯補償裝置的實施電路。抽頭電抗器L的繞組N₁與諧振電容器C₂相串聯，組成串聯諧振限流器FCL，由反向并聯的功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂組成的快速控制開關（其功能與圖1中的快速控制開關Q相同）并聯在諧振電容器C₂的兩端，電阻R和電容器C₃組成了功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂的緩沖電路。

當輸電系統處于穩態時，功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂均處于截止狀態，相當于分斷的快速控制開關Q，繞組N₁與諧振電容器C₂組成的串聯諧振限流器FCL呈現低阻抗，母線電流幾乎無損耗地流過該限流器。

當輸電線路發生短路故障或出現大的涌流沖擊時（暫態），功率晶閘管VT₁與功率晶閘管VT₂均立即導通，其作用相當于閉合的快速控制開關Q，將諧振電容器C₂兩端短接，迫使繞組N₁與諧振電容器C₂的串聯諧振停止，由繞組N₁充當母線限流電抗器，起到限流保護的作用。