專利名稱：一種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種電力裝置，具體涉及一種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償
裝置。
背景技術：
隨著配電系統(tǒng)負荷的增長和對供電質(zhì)量要求的提高，對無功補償?shù)男枨笠蚕鄳?加。目前，我國配電網(wǎng)無功補償通常在配電變壓器低壓側(cè)(0.4kV側(cè))進行，但總投資高，且 不能對配變、配電及高壓負荷的無功進行補償。在變電站集中補償模式中，整體無功缺額較 大，且由于季節(jié)、晝夜負荷差別大，高峰時補償嚴重不足。因此，在高壓配電線路中進行無功 補償是十分必要的。 我國目前部分地區(qū)使用線路高壓無功功率補償分散地安裝在線路上，有以下不 足 1)現(xiàn)有的無功補償裝置，內(nèi)部沒有配置一定比例的電抗器，不能克服高壓線路上 的諧波對電網(wǎng)和設備的危害，為了補償高壓線路上的無功功率，通常的做法是給高壓線路 并聯(lián)適當容量的電容器組。而如果高壓線路上由于諧波源(如晶閘管控制設備、電弧爐、軋 制機等)的存在而出現(xiàn)過大的諧波電流，則電容器由于自身的原因極易受到諧波電流的影 響而造成損害，甚至毀壞。此外，電容器還可能與系統(tǒng)電感相互作用而產(chǎn)生并聯(lián)諧振，而一 旦發(fā)生并聯(lián)諧振，高壓線路上已經(jīng)存在的諧波電流還會被進一步放大，從而給電容器自身 和裝置開關其它及與高壓線路相連的設備造成更大的損害。
2)成本高由于每個部分都在戶外運行，所要求的絕緣等級高于戶內(nèi)式元器件，
所以相應的投資就大可靠性不高由于元器件外置，受環(huán)境的影響比較大。
3)控制方式單一僅有單組投切不能動態(tài)分級精細補償。 4)智能化程度不高，達不到全自動型控制電容器投切，利用力太低，不能通過無線 網(wǎng)絡GPRS遠程傳輸數(shù)據(jù)。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于提供一種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，解決了
背景技術中高壓并聯(lián)電容器無功補償裝置在實際運行過程中不能克服高壓線路上的諧波
對電網(wǎng)和設備危害的技術問題。 本實用新型的技術解決方案是 —種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，包括控制器，與控制器分別連接的 采樣電流互感器、電壓互感器、保護型電流互感器、高壓交流永磁同步切換開關，所述控制 器包括MCU微處理機控制單元和GPRS網(wǎng)絡通訊單元，所述GPRS網(wǎng)絡通訊單元設置一通訊 接口 ，所述MCU微處理機控制單元和GPRS網(wǎng)絡通訊單元配合可實現(xiàn)針對安裝點電壓和無功 運行工況的動態(tài)補償， 其特殊之處在于所述高壓交流永磁同步切換開關還連接一諧波抑制的濾波電抗
3器，所述同步切換開關位于濾波電抗器和并聯(lián)電容器器前端，所述濾波電抗器連接一并聯(lián) 電容器。 上述保護型電流互感器主要采集電容器電流，保護電容器過流。 上述熔斷器為跌落式熔斷器。 上述避雷器為氧化鋅避雷器。 上述采樣電流互感器為開啟式電流互感器。 上述控制器、電壓互感器、保護型電流互感器、高壓交流永磁同步切換開關、濾波 電抗器、并聯(lián)電容器，均置于一箱體內(nèi)。 上述箱體包括一穿墻套管，所述穿墻套管與IOKVA、 B、 C三相并聯(lián)再與箱體內(nèi)電壓 互感器連接。 上述箱體為不銹鋼或者冷軋鋼板箱體。 本實用新型的優(yōu)點在于 1該系列產(chǎn)品可具備諧波抑制功能，內(nèi)部電抗器的使用，實現(xiàn)濾波和無功補償雙 重功能，同時限制電容器投入電網(wǎng)時的涌流，有效抑制電網(wǎng)五次、七次及高次諧波的放大。 2提供了多種補償控制方式。用戶可針對安裝點電壓和無功運行工況，選用最合 適的控制方式，達到最佳的節(jié)能降損效果 3裝置體積小，安裝簡單，可靠性高，維護方便。軟件操作簡單，顯示界面友好。本 裝置適用于10kV、6kV電網(wǎng)線路。 4裝置具有對電網(wǎng)運行數(shù)據(jù)進行分析、統(tǒng)計功能，能存儲最近兩個月的整點記錄 和近100次的投切記錄 5裝置實現(xiàn)了分級、多級等容或不等容投切，使得高壓無功補償更加精細 6裝置采用智能化通信控制，可通過GPRS和無線通訊模塊方式實現(xiàn)遙控、遙測和遙調(diào)。
圖1為本實用新型原理圖； 圖2為本實用新型結(jié)構(gòu)示意圖； 附圖標號說明1-控制器，101-MCU微處理機控制單元，102-GPRS網(wǎng)絡通訊單元， 103-通訊接口 ， 2-采樣電流互感器，3-電壓互感器，4-保護型電流互感器，5-高壓交流永磁 同步切換開關，6-熔斷器，7-避雷器，8-箱體，9-穿墻套管，10-濾波電抗器，11-并聯(lián)電容器。
具體實施方式參見圖l，一種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，包括控制器l，與控制器1 分別連接的采樣電流互感器2、電壓互感器3、保護型電流互感器4、同步切換開關5，其中控 制器1包括MCU微處理機控制單元101和GPRS網(wǎng)絡通訊單元102，所述GPRS網(wǎng)絡通訊單元 102設置一通訊接口 103，所述MCU微處理機控制單元101和GPRS網(wǎng)絡通訊單元102配合 可實現(xiàn)針對安裝點電壓和無功運行工況的動態(tài)補償。MCU微處理機控制單元101由數(shù)字信 號處理器TMS320F2812完成運算?？刂破?根據(jù)采集到電網(wǎng)的實時數(shù)據(jù)進行判斷，合理的發(fā)出控制指令給高壓交流永磁同步切換開關5，完成電容器的投切，實現(xiàn)針對安裝點電壓和 無功運行工況的動態(tài)補償。同步切換開關5還連接一諧波抑制的濾波電抗器10，同步切換 開關5位于保護濾波電抗器10和并聯(lián)電容器11前端，濾波電抗器10還連接一并聯(lián)電容器 11。電容回路串聯(lián)一定比例的電抗器，可有效的減小電容器投入時的合閘涌流，增加了設備 的使用壽命，同時可抑制對線路諧波電流的放大，減少對電網(wǎng)的諧波污染。跌落熔式斷器對 整套裝置進行短路保護，若裝置發(fā)生短路故障，跌落式熔斷器立即熔斷，防止短路故障對裝 置和線路造成危害。其中避雷器7為氧化鋅避雷器。 參見圖2，控制器1、電壓互感器3、保護型電流互感器4、高壓交流永磁同步切換開 關5、均置于一箱體8內(nèi)。本裝置采用了一體化分級結(jié)構(gòu)，將保護型電流互感器4、電壓互感 器3、高壓交流永磁同步切換開關5等置于一個箱體8中，既減小了外部環(huán)境的影響，提高了 可靠性，又降低了成本，并使安裝方便化，從而彌補了現(xiàn)有無功補償裝置的不足。箱體8包 括一穿墻套管9，所述穿墻套管9與IOKVA、 B、 C三相連接。其中箱體8為不銹鋼或者冷軋 鋼板箱體。 本裝置工作過程如下10KV電網(wǎng)線路經(jīng)過穿墻套管9進入箱體8內(nèi)，箱體8內(nèi)的電 壓互感器3和采樣電流互感器2對三相線路采樣并將采樣信號送入控制器1，再由控制器1 軟件算法計算無功功率等電能參數(shù)，控制器1輸出控制信號至控制電路來控制補償電容器 組的投切，使三相電網(wǎng)線路的功率因數(shù)達到要求，可實現(xiàn)針對安裝點電壓和無功運行工況 的動態(tài)補償。MCU微處理機控制單元101對由采樣電路送來的采樣信號進行分析、計算并決 定是否輸出控制信號給控制電路。其中控制器l的信號采集電路包括電壓互感器、電流互 感器、光藕等組成。該電路從外部采集信號送給MCU微處理機控制單元lOl。 MCU微處理機 控制單元101由數(shù)字信號處理器(DSP)TMS320F2812完成運算。GPRS網(wǎng)絡通訊單元102可 以用來實現(xiàn)與INTERNET互聯(lián)網(wǎng)絡進行無線通訊。 該裝置不僅能夠進行動態(tài)無功補償，而且能夠抑制電網(wǎng)諧波，從而避免或減小了 諧波對電網(wǎng)、設備和補償電容器自身的危害。裝置保護功能齊全，運行安全可靠。
權(quán)利要求一種諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，包括控制器(1)，與控制器(1)分別連接的采樣電流互感器(2)、電壓互感器(3)、保護型電流互感器(4)、高壓交流永磁同步切換開關(5)，所述高壓交流永磁同步切換開關(5)還與濾波電抗器(10)連接；所述控制器(1)包括MCU微處理機控制單元(101)和GPRS網(wǎng)絡通訊單元(102)，所述GPRS網(wǎng)絡通訊單元(102)設置一通訊接口(103)，所述MCU微處理機控制單元(101)和GPRS網(wǎng)絡通訊單元(102)配合可實現(xiàn)針對安裝點電壓和無功運行工況的動態(tài)補償，其特征在于所述高壓交流永磁同步切換開關(5)還連接一諧波抑制的濾波電抗器(10)，所述高壓交流永磁同步切換開關(5)位于濾波電抗器(10)和并聯(lián)電容器(11)前端，所述濾波電抗器(10)還連接一并聯(lián)電容器(11)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，其特征在于所述熔 斷器(6)為跌落式熔斷器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，其特征在于所述避 雷器(7)為氧化鋅避雷器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，其特征在于所述控 制器(1)、電壓互感器(3)、保護型電流互感器(4)、高壓交流永磁同步切換開關(5)、濾波電 抗器(10)、并聯(lián)電容器(ll)，均置于一箱體(8)內(nèi)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，其特征在于所述箱 體(8)為不銹鋼或者冷軋鋼板箱體。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，其特征在于所述采 樣電流互感器(2)為開啟式電流互感器。
專利摘要本實用新型提供的諧波抑制型高壓動態(tài)無功自動補償裝置，包括控制器，與控制器分別連接的采樣電流互感器、電壓互感器、保護型電流互感器、高壓交流永磁同步切換開關，控制器包括MCU微處理機控制單元和GPRS網(wǎng)絡通訊單元，所述GPRS網(wǎng)絡通訊單元設置一通訊接口，所述MCU微處理機控制單元和GPRS網(wǎng)絡通訊單元配合可實現(xiàn)針對安裝點電壓和無功運行工況的動態(tài)補償，高壓交流永磁同步切換開關還連接一諧波抑制的濾波電抗器，同步切換開關位于濾波電抗器和并聯(lián)電容器器前端，所述濾波電抗器連接一并聯(lián)電容器。解決了高壓并聯(lián)電容器無功補償裝置在實際運行過程中不能克服高壓線路上的諧波對電網(wǎng)和設備危害的技術問題。具有維護方便等優(yōu)點。
文檔編號H02J3/01GK201528206SQ20092024498
公開日2010年7月14日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者李兆利, 黃博 申請人:西安西微電力設備有限公司