專利名稱：電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于供電或配電的電路裝置，特別是交流干線或交流配電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)中調(diào)整、消除或補(bǔ)償無(wú)功功率的裝置。
背景技術(shù)：
電壓無(wú)功的最優(yōu)化控制是提高供電質(zhì)量，減少變壓器、線路損耗的主要手段。隨著電力行業(yè)對(duì)提高電能質(zhì)量、降低損耗的要求日益突出，目前的電壓無(wú)功控制裝置僅能實(shí)現(xiàn)單段母線的電壓無(wú)功控制，不能滿足雙變壓器變電站各種運(yùn)行方式的需要；目前的電壓無(wú)功控制裝置無(wú)變壓器調(diào)壓裝置的檔位識(shí)別功能，調(diào)壓裝置故障時(shí)，不能對(duì)其進(jìn)行有效的閉鎖。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是提供一種實(shí)現(xiàn)智能控制并能滿足雙變壓器變電站運(yùn)行需要的電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的技術(shù)方案。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案為，電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括電壓無(wú)功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，其結(jié)構(gòu)為電壓無(wú)功控制器中電流、電壓采樣器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，CPU通過(guò)RS485、RS232通訊接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，CPU計(jì)算出的數(shù)據(jù)通過(guò)保護(hù)和隔離電路與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
在成套裝置中高壓進(jìn)線接高壓隔離開(kāi)關(guān)并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開(kāi)關(guān)、與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實(shí)行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
成套控制裝置的電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，安裝在同一柜體內(nèi)，其中電容器與其它部件用隔離板隔開(kāi)。
電壓無(wú)功控制器的CPU中央處理器為32位單片機(jī)，A/D轉(zhuǎn)換器32位A/D轉(zhuǎn)換芯片。
電壓無(wú)功控制器的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器存儲(chǔ)了運(yùn)用模糊數(shù)學(xué)的概念建立了數(shù)學(xué)模型，得出了模糊邊界的無(wú)功調(diào)節(jié)判據(jù)，CPU將采集到的10kV兩段母線的電壓Uab、Ubc、Uca，電流Ia、Ic，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無(wú)功功率，與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器的數(shù)據(jù)進(jìn)行比較，在保證對(duì)變壓器調(diào)壓及對(duì)電容組投切次數(shù)最低的情況下，通過(guò)變壓器分級(jí)有載調(diào)壓裝置以及電容器組的自動(dòng)投切，將電壓、功率因數(shù)、無(wú)功保持在理想狀態(tài)。
本實(shí)用新型分別取至10kV兩段母線的電壓Uab、Ubc、Uca，電流Ia、Ic，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無(wú)功功率。以其為控制目標(biāo)，分別對(duì)兩段上的變壓器進(jìn)行調(diào)壓及電容器組的自動(dòng)循環(huán)投切，能夠適應(yīng)變電站各種運(yùn)行方式。
本實(shí)用新型利用模糊數(shù)學(xué)的概念建立了數(shù)學(xué)模型，得出了模糊邊界的無(wú)功調(diào)節(jié)判據(jù)，它的特點(diǎn)是將九區(qū)圖中固定的電壓、無(wú)功上、下限邊界改變成受電壓影響的模糊邊界，其邊界區(qū)域的寬度可根據(jù)具體的投切邊界條件進(jìn)行調(diào)整，而得到了十二區(qū)模糊控制算法。該模糊算法以電壓、功率因數(shù)、無(wú)功功率為控制目標(biāo)，在保證對(duì)變壓器調(diào)壓及對(duì)電容組投切次數(shù)最低的情況下，通過(guò)變壓器分級(jí)有載調(diào)壓裝置以及電容器組的自動(dòng)投切，將電壓、功率因數(shù)、無(wú)功保持在理想狀態(tài)。
本實(shí)用新型可以同時(shí)控制2臺(tái)主變有載調(diào)壓9檔以上分接開(kāi)關(guān)和2段母線上的電容器組的分別投切。當(dāng)變壓器有載調(diào)壓裝置出現(xiàn)拒動(dòng)、連調(diào)、錯(cuò)檔等現(xiàn)象時(shí)能夠閉鎖其操作并報(bào)警。
本實(shí)用新型通過(guò)RS485/RS232通訊接口能與變電站綜合自動(dòng)化系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)就地、后臺(tái)機(jī)和調(diào)度三方面控制和管理，任意選擇各方的手動(dòng)和自動(dòng)方式，具有四遙功能。
本實(shí)用新型采用獨(dú)特的柜體組合結(jié)構(gòu)，每組電容均為一面獨(dú)立的柜子，電容與其它器件由隔離板隔開(kāi)。每組電容均有獨(dú)立的隔離開(kāi)關(guān)，某一組電容出現(xiàn)故障時(shí)，可不在影響其他電容組運(yùn)行的情況下，單獨(dú)對(duì)其進(jìn)行檢修。


附圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為電壓無(wú)功控制器的電原理方框圖，圖3為兩臺(tái)變壓器并列、單臺(tái)變壓器帶全站或帶單段接線示意圖。
圖中，1.電壓無(wú)功控制器，2.電容器組，3.電抗器，4.放電線圈，5.隔離板，6.高壓真空接觸器，7.隔離開(kāi)關(guān)，8.避雷器，11.采樣保持器，12.多路開(kāi)關(guān)，13.A/D轉(zhuǎn)換器，14.CPU中央處理器，15.鍵盤，16.顯示器，17.保護(hù)和隔離電路，18.驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)，19.光電隔離電路，20.信號(hào)輸入口，21.通訊接口，22.變壓器，23.一段線路，24.二段線路，25.電容線，26.電壓互感器，27.電容繼電保護(hù)器，28.電流互感器，具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
是，如圖所示實(shí)施例1，電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括電壓無(wú)功控制器1、電容器組2、電抗器3、放電線圈4、高壓真空接觸器6、隔離開(kāi)關(guān)7、避雷器8，其結(jié)構(gòu)為電壓無(wú)功控制器中電流、電壓采樣器11通過(guò)多路開(kāi)關(guān)12、A/D轉(zhuǎn)換器13與CPU中央處理器14相連，CPU上連接有鍵盤15和顯示器16、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，CPU通過(guò)光電隔離電路連接信號(hào)輸入口接受電容、變壓器、開(kāi)關(guān)信號(hào)，RS485/RS232通訊接口21與外部網(wǎng)絡(luò)相連，CPU計(jì)算出的數(shù)據(jù)通過(guò)保護(hù)和隔離電路17與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)18相連。
在成套裝置中高壓進(jìn)線接高壓隔離開(kāi)關(guān)并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開(kāi)關(guān)與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實(shí)行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
成套控制裝置的電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，安裝在同一柜體內(nèi)，其中電容器與其它部件用隔離板5隔開(kāi)。
圖3顯示成套控制裝置安裝在兩臺(tái)變壓器22并列、單臺(tái)變壓器帶全站或帶單段接線示意圖，圖中成套裝置分別從兩段母線23、24的進(jìn)線總柜內(nèi)的電流互感器28取母線的電流信號(hào)，及主變位置開(kāi)關(guān)；在電壓互感器26取電壓信號(hào)；母聯(lián)開(kāi)關(guān)位置信號(hào)，通過(guò)電壓電流信號(hào)計(jì)算無(wú)功、有功、功率因數(shù)，通過(guò)控制器對(duì)電容柜內(nèi)的接觸器6進(jìn)行控制，在放電線圈3取出零序電壓信號(hào)傳至電容繼電保護(hù)器，用于對(duì)電容器的保護(hù)，RS485/RS232通訊接口與外界的上位機(jī)聯(lián)系。
權(quán)利要求1.一種電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，包括電壓無(wú)功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，其特征在于電壓無(wú)功控制器中電流、電壓采樣器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，CPU通過(guò)RS485/RS232通訊接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，CPU計(jì)算出的數(shù)據(jù)通過(guò)保護(hù)和隔離電路與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。
2.由權(quán)利要求1所確定的電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于高壓進(jìn)線接高壓隔離開(kāi)關(guān)并與避雷器并聯(lián)，高壓隔離開(kāi)關(guān)與高壓真空接觸器串連，由電抗器與電容器相連，電容器實(shí)行星形接法并與放電線圈并聯(lián)。
3.由權(quán)利要求1或2所確定的電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，安裝在同一柜體內(nèi)，其中電容器與其它部件用隔離板隔開(kāi)。
4.由權(quán)利要求1所確定的電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置，其特征在于CPU中央處理器為32位單片機(jī)、A/D轉(zhuǎn)換器32位A/D轉(zhuǎn)換芯片。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種電壓無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償成套裝置。成套裝置，包括電壓無(wú)功控制器、電容器組、電抗器、放電線圈、高壓真空接觸器、隔離開(kāi)關(guān)、避雷器，其結(jié)構(gòu)為電壓無(wú)功控制器中電流、電壓采樣器通過(guò)多路開(kāi)關(guān)、A/D轉(zhuǎn)換器與CPU中央處理器相連，CPU上連接有鍵盤和顯示器、數(shù)據(jù)儲(chǔ)存器，CPU通過(guò)RS485、RS232通訊接口與外部網(wǎng)絡(luò)相連，CPU計(jì)算出的數(shù)據(jù)通過(guò)保護(hù)和隔離電路與驅(qū)動(dòng)機(jī)構(gòu)相連。該裝置分別取至10kV兩段母線的電壓、電流參數(shù)，從而得出10kV兩段母線的電壓、功率因數(shù)、無(wú)功功率，以其為控制目標(biāo)，分別對(duì)兩段母線上的變壓器進(jìn)行調(diào)壓及電容器組的自動(dòng)循環(huán)投切，能夠適應(yīng)變電站各種運(yùn)行方式。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2754250SQ20042005349
公開(kāi)日2006年1月25日 申請(qǐng)日期2004年9月6日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月6日
發(fā)明者蘇本寬, 陳元龍, 陳軍, 王鑫 申請(qǐng)人:蘇本寬