專利名稱：一種內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種電力電容器裝置，具體一種內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著電網(wǎng)的發(fā)展，大規(guī)模遠(yuǎn)距離輸送工程不再鮮見。為了提供強(qiáng)有力的無功支持， 改善電壓沿線分布特性，降低線路和變壓器損耗，釋放電力系統(tǒng)容量以及充分發(fā)揮輸電通道的經(jīng)濟(jì)效益，安裝各類無功補(bǔ)償裝置是常用且非常有效的手段。隨著電力系統(tǒng)電壓等級的不斷升高，750kV和IOOOkV高壓輸電系統(tǒng)迅速發(fā)展，電力電容器裝置的電壓等級越來越高，單臺容量越來越大，過電壓耐受及耐爆能力的問題日益突出。根據(jù)熔斷器的布置方式，電容器單元可分為三種類型，即安裝外部熔斷器的電容器單元、帶內(nèi)熔絲的電容器單元及無熔絲的電容器單元。內(nèi)熔絲電容器的熔絲與元件串聯(lián)安裝在電容器單元內(nèi)部，當(dāng)個別不良電容器元件發(fā)生損壞時，熔絲熔斷隔離該故障元件，電容器組允許繼續(xù)運(yùn)行，由于其可利用率較高，目前在高壓系統(tǒng)中得到廣泛應(yīng)用。傳統(tǒng)的內(nèi)熔絲電容器組接線方式采用的是多并結(jié)構(gòu)(如圖1所示)，對于同一參數(shù)的電容器組，直接并聯(lián)電容器單元越多，在相同的不平衡電流下，電容器單元和元件過電壓越小。電容器組的繼電保護(hù)定值(不平衡電流)的選取主要是根據(jù)電容器單元和元件對應(yīng)允許的過電壓選取的，一旦電容器單元和元件的過電壓確定后，繼電保護(hù)定值(不平衡電流)也被確定了?？紤]到高壓測量設(shè)備的精度和誤差，不平衡電流值選取不宜過小，但目前的直接并聯(lián)數(shù)量受到電容器單元外殼耐爆能量的限制。當(dāng)電容器組的容量Q與電壓V確定之后，其電容量C也隨之確定，后者可由不同的并聯(lián)臺數(shù)和串聯(lián)段數(shù)的電容器單元組合而成。然而在同一串聯(lián)段上的并聯(lián)臺數(shù)要受到電容器單元耐爆能量的限制，即所謂最大并聯(lián)臺數(shù)問題。對于現(xiàn)有的500kV及以下電壓等級的串聯(lián)補(bǔ)償裝置中，電容器的單元接線方式一般為單串式結(jié)構(gòu)(如圖1所示)或者多并式結(jié)構(gòu)(如圖2所示)，能較好地平衡過電壓與耐爆之間的關(guān)系。然而當(dāng)電壓等級升高(750kV 或者IOOOkV),電容器單組容量增大，如果繼續(xù)沿用單串式或者多并式結(jié)構(gòu)，或存在電容器過電壓保護(hù)配置選取難度加大的問題，或存在單臺電容器吸收能量超過電容器耐爆水平的問題，致使過電壓配置與耐爆無法同時取得很好的性能，給電容器設(shè)計(jì)帶來了很大的困難。

實(shí)用新型內(nèi)容為了克服現(xiàn)有電容器組的單串式或者多并式接線技術(shù)的上述缺陷，本實(shí)用新型結(jié)合電力電容器的特點(diǎn)，提供了新的單元接線方式一花式接線，使電容器過電壓保護(hù)配置與電容器耐爆特性之間得到了較好的平衡，給電容器設(shè)計(jì)工作帶來了很大的便利。本實(shí)用新型的目的采用下述方案予以實(shí)現(xiàn)一種內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)，其改進(jìn)之處在于，所述花式接線結(jié)構(gòu)的接線單位包括內(nèi)熔絲電容器單元兩串兩并結(jié)構(gòu)、兩串三并結(jié)構(gòu)、三串兩并結(jié)構(gòu)或三串三并結(jié)構(gòu)；[0009]所述花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)或并聯(lián)臺數(shù)選擇所述接線單位或所述接線單位的組合；所述花式接線結(jié)構(gòu)包括至少為一的接線單位或所述接線單位的組合；所述兩串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成；所述兩串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成；所述三串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成；所述三串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成。本實(shí)用新型提供的一種優(yōu)選的技術(shù)方案是所述花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)或并聯(lián)臺數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)選擇所述接線單位或所述接線單位的組合。本實(shí)用新型提供的第二優(yōu)選的技術(shù)方案是所述內(nèi)熔絲花式接線結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用兩串兩并結(jié)構(gòu)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型達(dá)到的有益效果是1、本實(shí)用新型提供的電容器單元花式接線結(jié)構(gòu)明晰，易于工程實(shí)現(xiàn)，不對設(shè)計(jì)制造增加難度和成本；2、本實(shí)用新型提供的的電容器單元花式接線結(jié)構(gòu)有利于高電壓大容器電容器過電壓保護(hù)配置設(shè)計(jì)；3、本實(shí)用新型提供的電容器單元花式接線結(jié)構(gòu)能使每臺電容器爆炸能量不會超過標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定；4、本實(shí)用新型提供的電容器單元花式接線結(jié)構(gòu)不僅限于串聯(lián)補(bǔ)償裝置使用，也適用于并聯(lián)補(bǔ)償、串聯(lián)諧振型故障限流器FCL、直流輸電、高壓靜止無功補(bǔ)償裝置SVC等其他需要使用大容量電容器的裝置。

圖1是現(xiàn)有電容器單元接線結(jié)構(gòu)單位單相原理圖的單串結(jié)構(gòu)；圖2是現(xiàn)有電容器單元接線結(jié)構(gòu)單位單相原理圖的多并結(jié)構(gòu)；圖3是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的兩串兩并結(jié)構(gòu)；圖4是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的兩串三并結(jié)構(gòu)；圖5是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的三串兩并結(jié)構(gòu)；圖6是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的三串三并結(jié)構(gòu)；圖7是某電容器裝置的一相電容器結(jié)構(gòu)示意圖；圖8是電容器單元接線單相原理圖的單串結(jié)構(gòu)圖9是電容器單元接線單相原理圖的雙并結(jié)構(gòu)；圖10是電容器單元花式結(jié)構(gòu)單相原理圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。[0032]圖7是某電容器裝置的一相電容器結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，該相電容器組采用單星形雙H橋結(jié)構(gòu)，其中，一個H橋的橋臂由電容器單元串并聯(lián)構(gòu)成，單元接線方式采用花式結(jié)構(gòu)，該電容器花式結(jié)構(gòu)的接線單位是一個兩串兩并結(jié)構(gòu)、兩串三并結(jié)構(gòu)、三串兩并結(jié)構(gòu)或三串三并結(jié)構(gòu)，圖3是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的兩串兩并結(jié)構(gòu)，圖4是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的兩串三并結(jié)構(gòu)，圖5是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的三串兩并結(jié)構(gòu)， 圖6是電容器單元花式結(jié)構(gòu)接線單位的三串三并結(jié)構(gòu)；內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)和并聯(lián)臺數(shù)是奇數(shù)還是偶數(shù)，決定采用上述哪種接線單位或者接線單位的組合，優(yōu)先采用兩串兩并結(jié)構(gòu)。下面結(jié)合具體實(shí)施例對本實(shí)用新型做進(jìn)一步闡述。實(shí)施例以某串聯(lián)補(bǔ)償電容器為例，如圖7所示，電容器單元額定容量Q = 557. 6kvar，單元額定電容C = 46. 2uF，單元額定峰值電壓U= 6.2 * λ/ kV;該電容器組采用單星形雙H橋結(jié)構(gòu)單相電容器單元數(shù)為16 (串)拉8 (并)=448，每個橋臂的單元數(shù)為8 (串)*14 (并)= 112，每個電容器單元內(nèi)部元件數(shù)為3(串)拉0(并)=60 ；其中C1-C8為H橋的各橋臂，橋臂由電容器單元串并聯(lián)構(gòu)成，TA1、TA2是不平衡電流互感器，用于測量兩個電容器H橋的不平衡電流。電容器單元接線分別采用單并結(jié)構(gòu)，如圖8所示；雙并結(jié)構(gòu)，如圖9所示和花式結(jié)構(gòu)(兩串兩并)，如圖10所示。對于這三種結(jié)構(gòu)，分別計(jì)算電容器元件過電壓、單元過電壓及不平衡電流。損壞元件按斷線考慮，且所有損壞元件均分布在同一個電容器單元內(nèi)的同一段并聯(lián)元件中。表一為單串結(jié)構(gòu)過電壓計(jì)算結(jié)果；表二為雙并結(jié)構(gòu)過電壓計(jì)算結(jié)果；表三為花式結(jié)構(gòu)中兩串兩并結(jié)構(gòu)的過電壓計(jì)算結(jié)果。對于雙并或多并結(jié)構(gòu)，如直接并聯(lián)電容器單元越多，在相同的不平衡電流下，電容器單元和元件過電壓越小，電容器擊穿后電容器組向故障電容器釋放的能量就越大。需要指出的是多并結(jié)構(gòu)包括雙并結(jié)構(gòu)、三并結(jié)構(gòu)、四并結(jié)構(gòu)等，本算例中采用雙并這種典型的多并結(jié)構(gòu)，所得到的結(jié)果僅用來和花式結(jié)構(gòu)的結(jié)果做比較。電容器橋差不平衡保護(hù)按照三級整定整定原則，整定整定原則分別為延時告警、 低值延時跳閘、高值跳閘。為了防止告警誤動作，告警值應(yīng)高于初始不平衡值。告警值選在單元過電壓1. 05pu左右或者元件過電壓1. 35pu左右；高值跳閘選在單元過電壓1. Ipu左右或者元件過電壓1. 5pu左右；低值延時跳閘選在前述兩者之間，低值延時跳閘具體的值根據(jù)過電壓計(jì)算時，前述告警和高值跳間兩者相差的損壞元件數(shù)量確定，選取兩者對應(yīng)的損毀元件數(shù)之間的損壞元件數(shù)對應(yīng)的單元過電壓或者元件過電壓。表一單串結(jié)構(gòu)過電壓計(jì)算表
序號損壞元件數(shù)量單元過電壓PU元件過電壓PU不平衡電流A111. 0151. 050. 098221. 0321. 1060. 208331. 0511. 1680. 330441. 0731. 2380. 466551. 0961. 3160. 62661. 1241. 4040. 795771. 1551. 5060. 99權(quán)利要求1.一種內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述花式接線結(jié)構(gòu)的接線單位包括內(nèi)熔絲電容器單元兩串兩并結(jié)構(gòu)、兩串三并結(jié)構(gòu)、三串兩并結(jié)構(gòu)或三串三并結(jié)構(gòu)；所述花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)或并聯(lián)臺數(shù)選擇所述接線單位或所述接線單位的組合；所述花式接線結(jié)構(gòu)包括至少為一的接線單位或所述接線單位的組合；所述兩串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成；所述兩串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成； 所述三串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成；所述三串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；所述每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成。
2.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)或并聯(lián)臺數(shù)是奇數(shù)或偶數(shù)選擇所述接線單位或所述接線單位的組合。
3.如權(quán)利要求1所述的內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述內(nèi)熔絲花式接線結(jié)構(gòu)優(yōu)先采用兩串兩并結(jié)構(gòu)。
專利摘要本實(shí)用新型屬于電力系統(tǒng)領(lǐng)域，涉及一種內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)，該花式接線結(jié)構(gòu)的接線單位包括內(nèi)熔絲電容器單元兩串兩并結(jié)構(gòu)、兩串三并結(jié)構(gòu)、三串兩并結(jié)構(gòu)或三串三并結(jié)構(gòu)；內(nèi)熔絲電容器花式接線結(jié)構(gòu)根據(jù)串聯(lián)段數(shù)或并聯(lián)臺數(shù)選擇接線單位或接線單位的組合；兩串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成；兩串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；每個支路由兩個電容器單元串聯(lián)組成；三串兩并結(jié)構(gòu)由對稱的兩個支路并聯(lián)組成；每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成；三串三并結(jié)構(gòu)由三個支路并聯(lián)組成；每個支路由三個電容器單元串聯(lián)組成，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案能進(jìn)行很好的過電壓保護(hù)配置并且具有較好的耐爆性能，適用于大容量的電容補(bǔ)償裝置。
文檔編號H01G4/38GK202058591SQ20112010127
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月8日
發(fā)明者戴朝波, 李慶光, 石澤京, 章利剛, 趙波, 金雪芬 申請人:中國電力科學(xué)研究院, 中電普瑞科技有限公司