專利名稱：電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種應(yīng)用于電力系統(tǒng)領(lǐng)域的無功補(bǔ)償裝置，具體涉及一種電氣化 鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
近年來，由于鐵路列車的提速，車流密度和載重量增加，使?fàn)恳?fù)荷不斷增大，在 十幾秒內(nèi)就有幾千KW的能量變化。目前大部分牽引變電所均加裝了固定并聯(lián)電容補(bǔ)償 裝置，所以輸出無功是一常量，無法對(duì)牽引負(fù)荷進(jìn)行動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，在無牽引負(fù)荷時(shí)易形成過補(bǔ) 償，有牽引負(fù)荷時(shí)欠補(bǔ)償，使得牽引變電所功率因數(shù)降低。如何對(duì)牽引變電所無功進(jìn)行有效 補(bǔ)償以提高功率因數(shù)，是電氣化鐵道需要解決的問題。目前，雖然國(guó)內(nèi)外有不同方式的動(dòng)態(tài) 補(bǔ)償裝置，但都存在不同程度的問題。比如中國(guó)專利CN2533603Y公布了一種電力濾波即動(dòng) 態(tài)無功補(bǔ)償裝置，該裝置有電流互感器、電壓互感器、控制器、濾波器、晶間管投切電抗器組 和減壓變壓器構(gòu)成，這種可控硅補(bǔ)償方式雖然能一定程度上實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償，但在調(diào)節(jié)無功 補(bǔ)償容量時(shí)投切過零準(zhǔn)確性和晶閘管溫升問題不容易解決且容易產(chǎn)生諧波，加重電網(wǎng)諧波 污染。另外目前市場(chǎng)上也有其他無功補(bǔ)償方法，但均有響應(yīng)速度慢、安全系數(shù)低、調(diào)節(jié)范圍 小等不足。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的上述缺點(diǎn)，提供一種響應(yīng)速度快、 安全系數(shù)高、節(jié)能節(jié)電、補(bǔ)償效果好的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案本實(shí)用新型的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括位于電網(wǎng)電路 中的電壓互感器和電流互感器，電壓互感器采集的電壓模擬信號(hào)和電流互感器采集的電流 模擬信號(hào)通過采樣電路和A/D轉(zhuǎn)換電路輸入無功自動(dòng)補(bǔ)償微處理器，微處理器通過通訊接 口與上位機(jī)控制系統(tǒng)相連，微處理器輸出端通過調(diào)壓器單元與電容器組相連。所述的電壓互感器包括主變電壓互感器和電容電壓互感器，主變電壓互感器采集 母線的電壓信號(hào)，電容電壓互感器采集電容器組兩端的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)輸送至控制系 統(tǒng)采樣電路；電流互感器包括主變電流互感器和電容電流互感器，主變電流互感器采集母 線的電流信號(hào)，電容電流互感器采集電容器組的電流信號(hào)，電流信號(hào)輸送至控制系統(tǒng)采樣 電路。所述的調(diào)壓器驅(qū)動(dòng)單元為有載調(diào)壓器，由有載分接開關(guān)和自耦變壓器組成，有載 分接開關(guān)每檔位的切換時(shí)間不大于1秒。本實(shí)用新型在電網(wǎng)母線和有載調(diào)壓器之間設(shè)有真空斷路器，用于執(zhí)行故障保護(hù)。主變電壓互感器YH采集的電壓模擬信號(hào)和主變電流互感器LH采集的電流模擬信 號(hào)輸送至無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜ZWK，通過采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)送入無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜內(nèi) 的計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)將采集的電壓/電流數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，計(jì)算出當(dāng)前的視在功率、無功功率、有功功率、功率因數(shù)、相角、諧波等電參量，與設(shè)置的功率因數(shù)閾值或無功閾值進(jìn) 行適時(shí)比較，輸出控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)有載調(diào)壓器TW控制機(jī)構(gòu)，使調(diào)壓器輸出不同檔位的電壓， 從而改變電容器組C的端電壓，使之輸出不同無功功率，跟蹤無功自動(dòng)補(bǔ)償，達(dá)到適時(shí)補(bǔ)償 線路無功功率。再根據(jù)對(duì)電容器組端電壓、電流信號(hào)的采集運(yùn)算，對(duì)電容器組采取過壓、過流等各 種保護(hù)，補(bǔ)償裝置的運(yùn)行信息、電參數(shù)、動(dòng)作事件等數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，并可形成數(shù)據(jù)文 件，可查看保存的數(shù)據(jù)，并生成數(shù)據(jù)表或曲線。和現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型具有如下有益效果(1)功耗小采用有載調(diào)壓器調(diào)整無功輸出，而有載調(diào)壓器的功耗小于串聯(lián)可控 硅組及并聯(lián)電抗器的功耗。(2)安全性高采用有載調(diào)壓器避免使用串聯(lián)可控硅組，提高補(bǔ)償裝置的安全性。 多級(jí)晶閘管串聯(lián)使用時(shí)，串聯(lián)的晶閘管導(dǎo)通動(dòng)作必須一致，稍有不同步現(xiàn)象，就會(huì)出現(xiàn)晶閘
管擊穿。(3)可靠性高TTWB型無功補(bǔ)償裝置受溫度影響較小，自升溫較低，而可控硅組受 散熱條件限制，溫升較大，在高溫狀態(tài)下不能運(yùn)行。(4)不產(chǎn)生諧波采用有載調(diào)壓器不會(huì)對(duì)電流波形造成畸變，不會(huì)產(chǎn)生諧波，而采 用可控硅組時(shí)，由于改變可控硅的導(dǎo)通角，會(huì)產(chǎn)生諧波，加重電網(wǎng)諧波污染。(5)智能巡檢各主要部件故障檢測(cè)，智能控制器采用備份形式，主控制器出現(xiàn)故障 時(shí)，備用控制器立即接替運(yùn)行，保障補(bǔ)償裝置可靠運(yùn)行。(6)補(bǔ)償電容采用鐵路專用的并聯(lián)電容器，便于維護(hù)。(7)補(bǔ)償裝置安裝在兩相牽弓丨負(fù)荷上，并根據(jù)各相牽弓丨負(fù)荷自動(dòng)調(diào)整補(bǔ)償裝置，可 補(bǔ)償各相無功負(fù)荷。(8)電容器組都配有鐵路專用空芯串聯(lián)電抗器，電抗率為12. 5%，抑制3次以上諧 波，削弱對(duì)電容器組的危害。(9)采用智能控制器，實(shí)時(shí)跟蹤線路無功的需求情況，自動(dòng)調(diào)整無功輸出；控制器 還具有無功曲線變化顯示，歷史記錄，遠(yuǎn)程監(jiān)視的功能。(10)具有完善的保護(hù)措施。一類是設(shè)備的硬件保護(hù)，包括熔絲保護(hù)、防雷擊過壓保 護(hù)、差壓保護(hù)；另一類是微機(jī)保護(hù)，微機(jī)保護(hù)包括過壓、欠壓、過流、欠流、諧波保護(hù)、PT斷線 報(bào)警、有載調(diào)壓器異常報(bào)警、控制饋線斷線報(bào)警、有載調(diào)壓器拒動(dòng)/誤動(dòng)報(bào)警。(11)采用框架式結(jié)構(gòu)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)潔，便于散熱。

圖1是本實(shí)用新型的工作原理框圖；圖2是本實(shí)用新型的原理示意圖；圖3是本實(shí)用新型中無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜的原理框圖；圖4是本實(shí)用新型中無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜控制系統(tǒng)原理方框圖；圖5是本實(shí)用新型中無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜的驅(qū)動(dòng)單元的原理框圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，本實(shí)用新型的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括 位于電網(wǎng)電路中的電壓互感器和電流互感器，電壓互感器采集的電壓模擬信號(hào)和電流互感 器采集的電流模擬信號(hào)通過采樣電路和A/D轉(zhuǎn)換電路輸入無功自動(dòng)補(bǔ)償微處理器，微處理器 通過通訊接口與上位機(jī)控制系統(tǒng)相連，微處理器輸出端通過調(diào)壓器單元與電容器組相連。所述的電壓互感器包括主變電壓互感器和電容電壓互感器，主變電壓互感器采集 母線的電壓信號(hào)，電容電壓互感器采集電容器組兩端的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)輸送至控制系 統(tǒng)采樣電路；電流互感器包括主變電流互感器和電容電流互感器，主變電流互感器采集母 線的電流信號(hào)，電容電流互感器采集電容器組的電流信號(hào)，電流信號(hào)輸送至控制系統(tǒng)采樣 電路。所述的調(diào)壓器驅(qū)動(dòng)單元為有載調(diào)壓器，由有載分接開關(guān)和自耦變壓器組成。本實(shí)用新型在電網(wǎng)母線和有載調(diào)壓器之間設(shè)有真空斷路器，用于執(zhí)行故障保護(hù)。在高壓負(fù)荷開關(guān)和有載調(diào)壓器之間設(shè)有避雷器，確保補(bǔ)償裝置免受雷電沖擊。本實(shí)用新型主變電壓互感器YH采集的電壓模擬信號(hào)和主變電流互感器采集的電 流模擬信號(hào)輸送至無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜，通過采集、模數(shù)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)送入無功自動(dòng)補(bǔ)償控 制柜內(nèi)的微處理器，微處理器將采集的電壓/電流數(shù)字信號(hào)經(jīng)過數(shù)據(jù)處理后，計(jì)算出當(dāng)前 的視在功率、無功功率、有功功率、功率因數(shù)、相角、諧波等電參量，與設(shè)置的功率因數(shù)閾值 或無功閾值進(jìn)行適時(shí)比較，輸出調(diào)節(jié)控制信號(hào)，驅(qū)動(dòng)有載調(diào)壓器控制機(jī)構(gòu)，使調(diào)壓器輸出不 同檔位的電壓，從而改變電容器組的端電壓，使之輸出不同無功功率，跟蹤無功自動(dòng)補(bǔ)償， 達(dá)到適時(shí)補(bǔ)償線路無功功率。再根據(jù)對(duì)電容器組端電壓、電流信號(hào)的采集運(yùn)算，對(duì)電容器組采取過壓、過流等各 種保護(hù)，補(bǔ)償裝置的運(yùn)行信息、電參數(shù)、動(dòng)作事件等數(shù)據(jù)保存在存儲(chǔ)器內(nèi)，并可形成數(shù)據(jù)文 件，可查看保存的數(shù)據(jù)，并生成數(shù)據(jù)表或曲線。如圖2所示，本實(shí)用新型的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置主要包 括控制柜ZWK和有載調(diào)壓器TW，在主變電路接觸網(wǎng)和控制柜ZWK之間設(shè)有主變電壓互感器 YH和主變電壓互感器LH，在電網(wǎng)母線和有載調(diào)壓器TW之間設(shè)有真空斷路器ZN，用于執(zhí)行故 障保護(hù)。在真空斷路器和有載調(diào)壓器TW之間設(shè)有避雷器BL，確保補(bǔ)償裝置免受雷電沖擊。 在避雷器與有載調(diào)壓器之間設(shè)有高壓隔離開關(guān)。有載調(diào)壓器TW輸出端依次連接有單相并 聯(lián)電容器C、空芯串聯(lián)電抗器L、單臺(tái)噴逐式熔斷器FU和放電線圈FD ；在有載調(diào)壓器TW和 單相并聯(lián)電容器C之間設(shè)有高壓隔離開關(guān)SW，在控制柜ZWK和單相并聯(lián)電容器C之間連接 有電容電流互感器LH11和電容電壓互感器YH11。各組成部分參數(shù)如下本實(shí)用新型的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置專為電氣化鐵路牽 引變電站無功補(bǔ)償而設(shè)計(jì)，各部件設(shè)計(jì)指標(biāo)均符合電氣化鐵路的技術(shù)要求，下面說明補(bǔ)償 裝置各組成設(shè)備的主要參數(shù)。(1)真空斷路器ZN真空斷路器額定工作電壓為27. 5kV，最高電壓為31. 5kV，額定電容器組開斷電流 為400A，相關(guān)試驗(yàn)滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。(2)避雷器(高壓)及放電計(jì)數(shù)器BL[0041]避雷器額定電壓27. 5kV，工作電壓為42kV，相關(guān)試驗(yàn)滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。 放電計(jì)數(shù)器串聯(lián)在避雷器下方，對(duì)避雷器放電計(jì)數(shù)。(3)有載調(diào)壓器TW有載調(diào)壓器是補(bǔ)償裝置的關(guān)鍵組成部分，采用自耦方式，損耗較小。有載調(diào)壓器 采用有載分接開關(guān)改變調(diào)壓器輸出接頭，從而改變調(diào)壓器輸出電壓，有載調(diào)壓器的一次端 額定電壓為27. 5kV，額定容量、調(diào)壓范圍根據(jù)牽引變電所具體情況確定。有載調(diào)壓器可在 1. 36倍額定電壓下長(zhǎng)期運(yùn)行。相關(guān)試驗(yàn)滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。有載分接開關(guān)，轉(zhuǎn)換速度快，壽命長(zhǎng)。分接開關(guān)動(dòng)作時(shí)采取過度負(fù)載方式，使負(fù)荷 電壓不間斷，產(chǎn)生的弧光很小，基本無沖擊。(4)電流互感器LH電流互感器采集牽引變壓器輸出電流，變比根據(jù)牽引變壓器的牽引負(fù)荷確定，戶 內(nèi)選用干式互感器，戶外選用油浸式互感器，精度要求在0.5級(jí)以上。相關(guān)試驗(yàn)要按照 27. 5kV電壓等級(jí)執(zhí)行。(5)電壓互感器YH電壓互感器采集牽引變壓器輸出電壓，變比為27.5kV/100V，戶內(nèi)選用干式互感 器，戶外選用油浸式互感器，精度在0. 5級(jí)以上。相關(guān)試驗(yàn)要按照27. 5kV電壓等級(jí)執(zhí)行。(6)高壓隔離開關(guān)SW隔離開關(guān)為單相，選用27. 5kV電壓等級(jí)，額定電流為1250A。其工頻耐壓試驗(yàn)、雷 電沖擊等均滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。(7)電容電流互感器LH11電流互感器采集電容器組的電流，變比根據(jù)電容器組容量確定，干式，單相，戶內(nèi)， 精度為0. 2級(jí)，輸出容量50VA，一次端額定電壓35kV。相關(guān)試驗(yàn)滿足35kV電壓等級(jí)要求。(8)電容電壓互感器YH11電壓互感器的變比為27. 5kV/0. lkV，干式，單相，戶內(nèi)，精度為0. 2級(jí)，輸出容量 60VA，作為電壓保護(hù)采樣。相關(guān)試驗(yàn)滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。(9)空芯串聯(lián)電抗器L電抗器選用空芯串聯(lián)電抗器，線性好，沒有磁飽和現(xiàn)象，額定電抗率12. 5-13%，抑 制三次以上諧波危害電容器。串聯(lián)電抗器額定電壓為27. 5kV，單相，提高匝間絕緣，并可以 在1. 36倍額定電壓下長(zhǎng)期工作。相關(guān)試壓滿足27. 5kV電壓等級(jí)要求。電抗器為干式結(jié)構(gòu)，無鐵心，不存在磁飽和現(xiàn)象，線性度好。電抗器繞組為多層并 聯(lián)筒式結(jié)構(gòu)，內(nèi)部分為若干個(gè)包封(線圈組)，每個(gè)包封有數(shù)層線圈，各個(gè)包封之間有通風(fēng) 道，以利于空氣的對(duì)流與散熱。載流導(dǎo)體由相互絕緣的小截面導(dǎo)線組成，以減小渦流損耗。 線圈內(nèi)外均用環(huán)氧樹脂浸漬的玻璃絲包繞，經(jīng)高溫固化形成一個(gè)堅(jiān)固的整體，機(jī)械強(qiáng)度高， 噪音小，電抗器絕緣的耐熱性能為F級(jí)，本體外表面涂以抗紫外線、抗老化的絕緣漆，可在 戶外環(huán)境條件下長(zhǎng)期工作。(10)單相并聯(lián)電容器C并聯(lián)電容器采用BAM型，分為4串使用，單臺(tái)額定電壓為8. 4kV，液體介質(zhì)是芐基甲 苯，固體介質(zhì)為全膜介質(zhì)，內(nèi)設(shè)放電電阻及熔絲，可以在1.36倍額定電壓下長(zhǎng)期工作，允許 長(zhǎng)期通過1. 36倍額定電流，實(shí)測(cè)電容值與額定值的偏差不大于0 5%，電容器的tg 6值
6小于0. 0003。極間介質(zhì)電氣強(qiáng)度要求高，極間耐壓按照2. 69Uin(AC)或5. 38UIN(DC) 10S進(jìn) 行。運(yùn)行時(shí)內(nèi)部油溫不超過65°C。(11)熔斷器 FU每臺(tái)電容器都配置BRN-10型快速噴逐式熔斷器，與水平面成45°安裝，額定電流 選擇為電容額定電流的1.5-1. 8倍。(12)放電線圈FD采用適合串聯(lián)電容器組使用的放電線圈，具有三個(gè)一次接線端，端電壓為 16. 8*2kV，額定容量大于配套電容器組容量，雙二次輸出電壓為100V*2，輸出容量 100VA*2，采取差壓保護(hù)。油浸戶外式結(jié)構(gòu)，相關(guān)試驗(yàn)滿足27. 5kV電壓等級(jí)。(13)無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜是無功補(bǔ)償裝置的控制核心，是集數(shù)據(jù)采集、控制輸出、各種 保護(hù)、通訊于一體的智能型控制柜。其作用是采集電網(wǎng)電壓、電流信號(hào)，并計(jì)算出視在功率、 有功、無功、功率因數(shù)、諧波等參數(shù)，并與設(shè)置的無功、功率因數(shù)等閾值進(jìn)行比較，自動(dòng)控制 有載調(diào)壓器的檔位輸出，改變補(bǔ)償電容器組的端電壓，從而達(dá)到補(bǔ)償無功，提高功率因數(shù)， 保證供電質(zhì)量的目的。無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜是調(diào)壓無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置的主要部件，以智能無功補(bǔ)償控制 器為核心，集各種保護(hù)、通信于一體。由電壓互感器采集母線的電壓信號(hào)和電容器組兩端的 電壓信號(hào)，由電流互感器采集母線的電流信號(hào)和電容器組的電流信號(hào)送給控制系統(tǒng)采樣電 路，通過A/D轉(zhuǎn)換器，將各種信號(hào)模擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量送至微處理器進(jìn)行采集，再轉(zhuǎn)換成各 原始量，控制系統(tǒng)根據(jù)檢測(cè)到的母線電壓和母線電流，通過運(yùn)算得出線路上的有功、無功、 功率因數(shù)、諧波等參數(shù)，然后根據(jù)各種控制模式所設(shè)置的無功跳檔閾值來控制電容器組的 無功輸出量，迅速實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)木偷仄胶猓鸬教岣吖β室驍?shù)、節(jié)能降耗、改善系統(tǒng)輸電 能力。無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)單元、后臺(tái)計(jì)算機(jī)以及電源 部分構(gòu)成。其原理框圖如圖3所示。采樣信號(hào)進(jìn)入控制系統(tǒng)后，控制系統(tǒng)經(jīng)過信號(hào)處理，數(shù) 據(jù)運(yùn)算，邏輯判斷，輸出跳檔信號(hào)至驅(qū)動(dòng)單元，驅(qū)動(dòng)單元對(duì)其進(jìn)行放大處理，直接驅(qū)動(dòng)調(diào)壓 器進(jìn)行動(dòng)作，同時(shí)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)采集調(diào)壓器的當(dāng)前檔位分接信號(hào)，反饋給控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)經(jīng) 過處理運(yùn)算，在后臺(tái)管理計(jì)算機(jī)上輸出顯示調(diào)壓器當(dāng)前檔位。當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到電容器過 壓、過流、壓差以及變壓器油溫過高時(shí)則直接驅(qū)動(dòng)真空斷路器跳閘，對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行保護(hù)。 電源供電模塊采用直流電源供電，經(jīng)DC-AC轉(zhuǎn)換后再對(duì)其進(jìn)行濾波處理，保證了電源供電 的質(zhì)量與可靠性，使控制系統(tǒng)始終能夠安全可靠的運(yùn)行?？刂乒竦目刂圃砜驁D如圖4所示，信號(hào)進(jìn)入控制系統(tǒng)的微處理器，微處理器對(duì) 其進(jìn)行信號(hào)處理、數(shù)據(jù)運(yùn)算、邏輯判斷，輸出控制信號(hào)至控制系統(tǒng)，并且控制系統(tǒng)有跳檔信 號(hào)指示燈，便于日常維護(hù)與故障排除。微處理器運(yùn)算得出的數(shù)據(jù)通過RS232接口傳輸?shù)胶?臺(tái)計(jì)算機(jī)，顯示電網(wǎng)及其控制系統(tǒng)運(yùn)行的各項(xiàng)數(shù)據(jù)參數(shù)；鍵盤、鼠標(biāo)則用于設(shè)置各種控制模 式下調(diào)壓器各檔位無功補(bǔ)償范圍閾值以及慢速無功模式跳檔時(shí)間延時(shí)等。無功自動(dòng)補(bǔ)償控制柜的驅(qū)動(dòng)單元的原理框圖如圖5所示，電動(dòng)機(jī)構(gòu)分接位置信號(hào) 和手動(dòng)信號(hào)經(jīng)光電耦合隔離，送到CPU微處理器進(jìn)行運(yùn)算處理，以動(dòng)態(tài)掃描方式在前面板 上顯示當(dāng)前分接位置數(shù)，并從后面板輸出無源BCD碼和對(duì)應(yīng)分接位置信號(hào)；CPU還可以通過RS485通訊接口將分接位置信號(hào)傳送給后臺(tái)計(jì)算機(jī)，同時(shí)又將計(jì)算機(jī)系統(tǒng)發(fā)出的1-N、N-1、 停指令返回到CPU運(yùn)算處理，以控制電動(dòng)機(jī)構(gòu)逐級(jí)運(yùn)行。微處理器對(duì)電動(dòng)機(jī)送入的分接位置信號(hào)自動(dòng)進(jìn)行極限位置和中間位置超越判斷。控制器除了用RS485傳送1-N、N_1、停指令，還可以通過“遠(yuǎn)動(dòng)指令輸入”端口和控 制器前面板按鈕發(fā)送1_N、N-1、停指令，當(dāng)微處理器接收到上述指令后均可控制電動(dòng)機(jī)構(gòu)運(yùn) 行，且驅(qū)動(dòng)單元具有指令互鎖功能。外部接入的過電流閉鎖接點(diǎn)信號(hào)經(jīng)過二次光電隔離后送入微處理器，當(dāng)微處理器 接收到該信號(hào)后進(jìn)行判斷，并且立即關(guān)閉所有輸入/輸出接口，調(diào)壓器停止工作。本實(shí)用新型的控制器以高速可編程微處理器為基礎(chǔ)，使用多功能應(yīng)用軟件，客戶 可自行選擇補(bǔ)償模式，可以選擇快速無功、慢速無功、功率因數(shù)任何一種為補(bǔ)償模式。本實(shí)用新型的主控制器提供三種補(bǔ)償模式快速無功模式；慢速無功模式；功率 因數(shù)模式。本實(shí)用新型的保護(hù)與報(bào)警功能主要有(1)電容器熔絲保護(hù)每臺(tái)電容器都配有快速熔斷器，當(dāng)電容器電流超過過流閾 值時(shí)，熔斷器迅速熔斷，保護(hù)整套系統(tǒng)安全運(yùn)行。(2)防雷擊保護(hù)在整套補(bǔ)償裝置的前端有避雷器，確保補(bǔ)償裝置免受雷電沖擊。(3)電容器差壓保護(hù)若電容器組電壓差超過一定的閾值，則差壓繼電器觸點(diǎn)閉 合，斷開真空斷路器，使整套裝置斷開與母線的連接。(4)調(diào)壓器瓦斯保護(hù)當(dāng)調(diào)壓器內(nèi)部瓦斯氣體超過一定的閾值，則氣體繼電器觸 點(diǎn)閉合，斷開真空斷路器，使整套裝置斷開與母線的連接。(5)調(diào)壓器油溫過高保護(hù)當(dāng)調(diào)壓器內(nèi)部油溫過高超過一定閾值，控制器輸出保 護(hù)信號(hào)，斷開真空斷路器，使整套裝置斷開與母線的連接。(6)電容器過壓、過流、諧波過大保護(hù)當(dāng)控制器檢測(cè)到以上任何一種信號(hào)超過設(shè) 定值時(shí)，控制器輸出保護(hù)信號(hào)，斷開真空斷路器，使整套裝置斷開與母線的連接。(7)電容器欠流報(bào)警當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)到電容器電流過低，超過設(shè)定閾值，則控制 系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警信號(hào)，以便通知用戶采取相應(yīng)措施。(8)饋線錯(cuò)誤報(bào)警當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)不到調(diào)壓器反饋信號(hào)時(shí)，控制系統(tǒng)發(fā)出報(bào)警 信號(hào)，以便通知用戶采取相應(yīng)措施。(9)調(diào)壓器拒動(dòng)/誤動(dòng)保護(hù)當(dāng)控制系統(tǒng)檢測(cè)不到電容器兩端的電壓信號(hào)時(shí)，調(diào)壓 器不進(jìn)行動(dòng)作，以保證整套裝置的安全可靠。
權(quán)利要求一種電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括位于電網(wǎng)電路中的電壓互感器和電流互感器，電壓互感器采集的電壓模擬信號(hào)和電流互感器采集的電流模擬信號(hào)通過采樣電路和A/D轉(zhuǎn)換電路輸入無功自動(dòng)補(bǔ)償微處理器，微處理器通過通訊接口與上位機(jī)控制系統(tǒng)相連，其特征在于微處理器輸出端通過調(diào)壓器單元與電容器組相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在 于所述的電壓互感器包括主變電壓互感器和電容電壓互感器，主變電壓互感器采集母線 的電壓信號(hào)，電容電壓互感器采集電容器組兩端的電壓信號(hào)，電壓信號(hào)輸送至控制系統(tǒng)采 樣電路；電流互感器包括主變電流互感器和電容電流互感器，主變電流互感器采集母線的 電流信號(hào)，電容電流互感器采集電容器組的電流信號(hào)，電流信號(hào)輸送至控制系統(tǒng)采樣電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征 在于所述的調(diào)壓器單元為有載調(diào)壓器，由有載分接開關(guān)和自耦變壓器組成，有載分接開關(guān) 每檔位的切換時(shí)間不大于1秒。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，其特征在 于在電網(wǎng)母線和有載調(diào)壓器之間設(shè)有真空斷路器，用于執(zhí)行故障保護(hù)。
專利摘要一種電氣化鐵道微機(jī)控制調(diào)壓式無功自動(dòng)補(bǔ)償裝置，包括位于電網(wǎng)電路中的電壓互感器和電流互感器，電壓互感器采集的電壓模擬信號(hào)和電流互感器采集的電流模擬信號(hào)通過采樣電路和A/D轉(zhuǎn)換電路輸入無功自動(dòng)補(bǔ)償微處理器，微處理器通過通訊接口與上位機(jī)控制系統(tǒng)相連，微處理器輸出端通過調(diào)壓器單元與電容器組相連。本實(shí)用新型通過有載自耦調(diào)壓器自動(dòng)調(diào)節(jié)并聯(lián)電容補(bǔ)償裝置的端電壓來改變并聯(lián)電容的補(bǔ)償容量，響應(yīng)速度快、安全系數(shù)高、節(jié)能節(jié)電、補(bǔ)償效果好，不產(chǎn)生諧波，不對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中的設(shè)備產(chǎn)生危害，提高電網(wǎng)的供電質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201608534SQ20092025772
公開日2010年10月13日 申請(qǐng)日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者張保明, 慕洪舉, 朱煒, 李保忠, 李喜文, 杜永亮 申請(qǐng)人:河南華盛鐵路電氣有限公司