專利名稱：超長(zhǎng)距離送電裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種提高電網(wǎng)的輸送能力的裝置，更具體涉及一種在中高壓電網(wǎng)中，以等電壓，進(jìn)行長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離的輸送電力，并確保輸送電力質(zhì)量的裝置。
背景技術(shù)：
長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離送電是指送電距離超過電壓的額定輸電距離的送電。一般情況下，某一電壓級(jí)的送電距離，受送電線路的電壓損失限制，當(dāng)送電距離不能滿足電壓損失要求時(shí)，需要提高一個(gè)電壓等級(jí)。提高一個(gè)電壓等級(jí)，意味著送電線路投資的大幅度增加，并增加一個(gè)高電壓等級(jí)的變電所，在負(fù)載端再將電壓變?yōu)檫m用電壓的方法解決。如果對(duì)超長(zhǎng)距離仍采用等電壓輸電，會(huì)因線路的損耗、負(fù)載的變化等引起電壓的超限波動(dòng)，即會(huì)造成送電質(zhì)量的下降，也會(huì)引發(fā)負(fù)載使用的故障。
曾有文獻(xiàn)不完全的披露，在國(guó)外部分的國(guó)家有應(yīng)用于超高壓系統(tǒng)的裝置，其造價(jià)昂貴，保護(hù)復(fù)雜，而且這一技術(shù)應(yīng)用于中高壓系統(tǒng)性價(jià)比太低，故難于采用。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種可克服現(xiàn)有技術(shù)不足，能在長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離送電時(shí)波動(dòng)值限制在額定范圍內(nèi)的裝置。
本實(shí)用新型的裝置是在接入三相線路電源進(jìn)口與線路電源出口之間設(shè)置有常開的切除隔離開關(guān)及兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)，在兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)之間連接并聯(lián)電抗器支路、并聯(lián)電容器組支路、電壓互感器支路，和串聯(lián)電容器支路，并聯(lián)電抗器支路中設(shè)有并聯(lián)電抗器、避雷器；投切斷路器、電流互感器；并聯(lián)電容器支路中設(shè)有投切斷路器、并聯(lián)電容器、放電線圈、避雷器、電流互感器、熔斷器；串聯(lián)電容器支路中設(shè)有串聯(lián)電容器、線路斷路器、避雷器，放電間隙、旁路斷路器、阻尼電抗器、阻尼電阻、放電線圈、電流互感器、間隙電流互感器；電壓互感器支路中設(shè)有電壓互感器、隔離開關(guān)、熔斷器，其中的斷路器串接于電源出口與串聯(lián)電容間，各投切斷路器用單片機(jī)控制。
特別指出的是本實(shí)用新型中所用的單片機(jī)為可編程控制器。
本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是本實(shí)用新型的有益效果是是在送電線路中加入超長(zhǎng)距離送電裝置，在無電流或小電流時(shí)投入電抗器，吸收線路電容電流；在額定電流時(shí)投入串聯(lián)電容器，抵消線路部分電抗，使送電線路總的電壓損失限定的規(guī)定的范圍之內(nèi)，線路功率因數(shù)偏低時(shí)投入并聯(lián)電容器，補(bǔ)償線路無功，進(jìn)一步減少電壓的損失，達(dá)到超長(zhǎng)距離送電的目的。
本實(shí)用新型在中高壓電網(wǎng)的超長(zhǎng)距離輸電線路中接入本實(shí)用新型裝置，可解決線路空載或輕載時(shí)末端電壓的大幅度抬高、重載時(shí)末端電壓的大幅度降低現(xiàn)象，改善了電網(wǎng)的用電質(zhì)量，保證了用電器的正常運(yùn)行。同時(shí)本實(shí)用新型的裝置結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，成本也較低。


圖1是超長(zhǎng)距離送電裝置主回路示意圖。
圖2是超長(zhǎng)距離送電裝置控制原理示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例進(jìn)行解說附圖1中，由并聯(lián)電容器C1、并聯(lián)電抗器DK、串聯(lián)電容器C2、電壓互感器YH、真空斷路器DL、隔離開關(guān)QS、電流互感器LH、放電線圈FD、保護(hù)間隙JX、阻尼元件R(電阻)、L(電抗)、避雷器F、熔斷器FU組成，接入三相線路電源進(jìn)口與線路電源出口之間是常開的切除隔離開關(guān)QS2及兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)QS1、QS3，在兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)QS1、QS3之間連接并聯(lián)電抗器支路、并聯(lián)電容器支路、串聯(lián)電容器支路、電壓互感器支路。
并聯(lián)電抗器支路有并聯(lián)電抗器DK、避雷器F2；投切斷路器DL2、電流互感器2LH。
并聯(lián)電容器支路有投切斷路器DL1、并聯(lián)電容器C1、放電線圈FD1、避雷器F1、電流互感器1LH、熔斷器FU2。
串聯(lián)電容器支路有串聯(lián)電容器C2、線路斷路器DL3、避雷器F3，放電間隙JX、旁路斷路器DL4、阻尼電抗器L、阻尼電阻R、放電線圈FD2、電流互感器3LH、間隙電流互感器4LH。
電壓互感器支路有電壓互感器YH、隔離開關(guān)QS4、熔斷器FU1。
附圖2是超長(zhǎng)距離送電裝置的控制原理圖，主要由可編程控制器PLC、中間繼電器、智能控制器等組成，智能控制器接受線路電流信號(hào)、電壓信號(hào)并處理后發(fā)出線路電流上限信號(hào)、線路電流下限信號(hào)、線路無功上限信號(hào)、線路無功下限信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出合閘指令驅(qū)動(dòng)中間繼電器動(dòng)作從而控制各斷路器合、分閘。
本實(shí)用型的投入切除關(guān)系為輸電線路無電流或電流非常小時(shí)，控制器接受線路電流信號(hào)并處理后發(fā)出下限動(dòng)作信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出合閘指令，斷路器DL2合閘投入并聯(lián)電抗器DK，抵消線路分布式電容容抗，抑制線路線路末端電壓升高。
輸電線路為大電流時(shí)，控制器接受線路電流信號(hào)并處理后發(fā)出上限動(dòng)作信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出分閘指令，斷路器DL2分閘切除并聯(lián)電抗器DK，串接在線路線路中的串聯(lián)電容器出力，抵消線路的部分感抗從而抬高了線路的末端電壓。
輸電線路為大電流時(shí)，智能控制器接受線路電流、電壓信號(hào)并處理后若系統(tǒng)功率因數(shù)偏低時(shí)發(fā)出無功上限動(dòng)作信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出合閘指令，斷路器DL1合閘投入并聯(lián)電容器C1補(bǔ)償系統(tǒng)無功功率，以進(jìn)一步提高電壓水平。當(dāng)輸電線路電流減小出現(xiàn)過補(bǔ)現(xiàn)象時(shí)，智能控制器發(fā)出無功下限動(dòng)作信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出分閘指令，斷路器DL1分閘切除并聯(lián)電容器C1。
電壓互感器支路除為其它支路提供電壓信號(hào)外并測(cè)量線路電壓，電流互感器LH采集電流信號(hào)，放電線圈FD放掉電容器兩端的殘余電壓。
并聯(lián)電抗器支路、并聯(lián)電容器支路裝設(shè)常規(guī)的微機(jī)保護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)保護(hù)，串聯(lián)電容器支路除裝設(shè)常規(guī)的微機(jī)保護(hù)模塊實(shí)現(xiàn)保護(hù)外，還增加了間隙保護(hù)，當(dāng)超長(zhǎng)距離送電裝置至送電末端之間發(fā)生短路故障時(shí)，在串聯(lián)電容器C2兩端產(chǎn)生過電壓，保護(hù)間隙放電，因間隙放電時(shí)間不宜過長(zhǎng)，所以控制器接受旁路電流信號(hào)并處理后發(fā)出動(dòng)作信號(hào)到可編程控制器PLC，經(jīng)可編程控制器PLC判斷處理后發(fā)出合閘指令，延時(shí)后旁路斷路器DL4合閘保護(hù)間隙，若為瞬時(shí)故障旁路斷路器DL4分閘，線路恢復(fù)正常運(yùn)行。若為永久故障旁路掉間隙直至線路保護(hù)DL3動(dòng)作。阻尼電抗器L、阻尼電阻R起衰減放電電流的作用。電壓互感器支路的保護(hù)由熔斷器FU1來實(shí)現(xiàn)現(xiàn)，單臺(tái)并聯(lián)電容器的保護(hù)由熔斷器FU2來實(shí)現(xiàn)。
實(shí)現(xiàn)本裝置的最好方法是使用成熟工業(yè)電氣產(chǎn)品的電氣元件，按照電壓等級(jí)要求的絕緣距離，組裝在一個(gè)密閉的分間隔的柜體內(nèi)，可根據(jù)具體工程確定電流的整定值和信息要求，制造出室外型產(chǎn)品，安裝在送電線路的始端與終端之間，切除隔離開關(guān)可以是線路設(shè)備。
本裝置的超長(zhǎng)距離送電器可以應(yīng)用于新建工程延長(zhǎng)供電距離，也可以應(yīng)用于既有送電線路用于改善電能質(zhì)量。尤其使用于西北建設(shè)中青藏鐵路及邊遠(yuǎn)地區(qū)送電。凡是具有開關(guān)柜生產(chǎn)能力的企業(yè)，都能生產(chǎn)本裝置的相同電壓等級(jí)的超長(zhǎng)距離送電器，不需要增加設(shè)備與工裝。
本實(shí)用新型裝置已在青藏鐵路電力試驗(yàn)段35kV電力貫通線中投入運(yùn)行。青藏線電力試驗(yàn)段為格爾木至不凍泉，35kV輸電線路總長(zhǎng)為200公里，由格爾木35kV鐵路變配電所長(zhǎng)距離送電到不凍泉。超長(zhǎng)距離送電裝置安裝在試驗(yàn)段供電線路的中間位置，距離格爾木91公里處的納赤臺(tái)車站附近。格爾木變配電所出口電壓為35.6kV。
超長(zhǎng)距離送電裝置沒有接入前(功率因數(shù)為0.83)空載(不計(jì)變壓器的自耗)的情況下，線路末端電壓為40.2kV；接入30％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為39.0kV；接入60％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為34.6kV；接入100％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為33.6kV。
超長(zhǎng)距離送電裝置沒有接入后(功率因數(shù)為0.92)空載的情況下，線路末端電壓為38.2kV；接入30％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為38.0kV；接入60％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為35.1kV；接入100％的負(fù)荷情況下，線路末端電壓為34.5kV。
由此可見，超長(zhǎng)距離送電裝置的投入，對(duì)改善超長(zhǎng)距離送電線路末端的電壓質(zhì)量及電網(wǎng)的功率因數(shù)有著非常明顯的效果。
權(quán)利要求1.超長(zhǎng)距離送電裝置，其特征在于在接入三相線路電源進(jìn)口與線路電源出口之間設(shè)置有常開的切除隔離開關(guān)QS2及兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)QS1、QS3，在兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)QS1、QS3之間連接并聯(lián)電抗器支路、并聯(lián)電容器組支路、電壓互感器支路，和串聯(lián)電容器支路，并聯(lián)電抗器支路中設(shè)有并聯(lián)電抗器DK、避雷器F2；投切斷路器DL2、電流互感器2LH；并聯(lián)電容器支路中設(shè)有投切斷路器DL1、并聯(lián)電容器C1、放電線圈FD1、避雷器F1、電流互感器1LH、熔斷器FU2；串聯(lián)電容器支路中設(shè)有串聯(lián)電容器CC、線路斷路器DL3、避雷器F3，放電間隙JX、旁路斷路器DL4、阻尼電抗器L、阻尼電阻R、放電線圈FD2、電流互感器3LH、間隙電流互感器4LH；電壓互感器支路中設(shè)有電壓互感器YH、隔離開關(guān)QS4、熔斷器FU1，其中的斷路器QS3串接于電源出口與串聯(lián)電容C2間，各投切斷路器用單片機(jī)控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的超長(zhǎng)距離送電裝置，其特征在于所用的單片機(jī)為可編程控制器PLC。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種以等電壓，進(jìn)行長(zhǎng)距離或超長(zhǎng)距離的輸送電力的裝置，它是在接入三相線路電源進(jìn)口與線路電源出口之間設(shè)置有常開的切除隔離開關(guān)及兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)，在兩臺(tái)常閉的投入隔離開關(guān)之間連接并聯(lián)電抗器支路、并聯(lián)電容器組支路、電壓互感器支路，和串聯(lián)電容器支路。在并聯(lián)電抗器支路和并聯(lián)電容器支路中均設(shè)有投切斷路器；在串聯(lián)電容器支路中設(shè)有串聯(lián)電容器、線路斷路器、避雷器，放電間隙、旁路斷路器、阻尼電抗器、阻尼電阻、放電線圈、電流互感器、間隙電流互感器；各投切斷路器用單片機(jī)控制。
文檔編號(hào)G05B19/05GK2891436SQ20062007838
公開日2007年4月18日 申請(qǐng)日期2006年1月27日 優(yōu)先權(quán)日2006年1月27日
發(fā)明者李晉, 楊志軍, 李晨, 馬文義, 王建文, 王顥, 寇宗乾, 汪吉健, 趙興東, 高磊, 張曉輝 申請(qǐng)人:鐵道第一勘察設(shè)計(jì)院