技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)配電設備限流技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種可調(diào)式串聯(lián)補償系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隨著經(jīng)濟的發(fā)展，隨著電負荷的急劇增長，電網(wǎng)容量的增大，不斷增大的短路電流對電力系統(tǒng)電氣設備的沖擊越來越大；同時，現(xiàn)有的斷路器的開斷能力已難以滿足開斷巨大短路電流。因此為解決這一重大難題，限流電抗器被串接回路中的方式廣泛應用在電力系統(tǒng)輸配電系統(tǒng)中。限流電抗器串聯(lián)在回路中雖可限制短路電流強度，減小短路電流對電力系統(tǒng)中電氣設備的沖擊，以及維持母線電壓，避免短路故障的進一步擴大。但串聯(lián)限流電抗器卻有很多不足之處，首先，限流電抗器串聯(lián)回路中產(chǎn)生巨大的無功損耗也給用戶造成很大的經(jīng)濟負擔；其次，在選取限流電抗器的電抗值時，往往存在著滿足限制短路電流的要求后，額定電流下用戶端電壓過低的矛盾。電力系統(tǒng)輸配電網(wǎng)的長距離輸送過程中，輸電線路也會產(chǎn)生感抗，實質(zhì)上已等同形成了一種隱形、潛在的串接用戶負載回路中的電抗器，同樣造成用戶端電壓降低，同時又有較大的無功損耗。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種可調(diào)式串聯(lián)補償系統(tǒng)，該系統(tǒng)可根據(jù)線路輸送負荷的大小，投入線路不同容量的電容器，改善線路的電壓質(zhì)量，加大送電距離和增大輸送能力，提高供電的可靠性和安全性，從而提高了電能的綜合利用率。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案：包括雙向可控硅SCR、非線性電阻氧化鋅FR、電容器組及放電阻尼器RL，所述電容器組包括電容C1、電容C2和電容C3，所述電容C1、電容C2、電容C3的一端并聯(lián)，該并聯(lián)端為并聯(lián)端a，電容器C1的另一端與接觸器K1串聯(lián)，電容C2與接觸器K2串聯(lián)，電容C3與接觸器K3串聯(lián)，接觸器K1、K2、K3的另一端并聯(lián)，該并聯(lián)端為并聯(lián)端b；所述放電阻尼器RL的進線端通過隔離刀閘G1與配電柜的進線端AL1相連，其出線端接并聯(lián)端a，并聯(lián)端b通過隔離刀閘G2與配電柜的出線端AL2相連；所述雙向可控硅SCR的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端接并聯(lián)端b；所述非線性電阻氧化鋅FR的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端與并聯(lián)端b相連；高速渦流開關(guān)K0的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端接并聯(lián)端b。

上述方案中，還包括隔離刀閘G3，所述隔離刀閘G3的一端與配電柜的進線端AL1相連，其另一端與配電柜的出線端AL2相連。

上述方案中，所述放電阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成，所述放電阻尼器RL的進線端與隔離刀閘G1的出線端相連，其出線端與電容器組的進線端相連。

上述方案中，所述雙向可控硅SCR的第一電極與放電阻尼器RL的進線端相連，其第二電極與接觸器K1、K2、K3的出線端相連，其控制端與配電柜中的控制器相連。

上述方案中，所述高速渦流開關(guān)K0為渦流驅(qū)動、真空滅弧斷路器。

上述方案中，所述高速渦流開關(guān)K0、接觸器K1、接觸器K2、接觸器K3均通過安裝在配電柜中的控制器控制其合分閘。

由上述技術(shù)方案可知，本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠，根據(jù)線路輸送負荷的大小，可投入線路不同容量的串聯(lián)電容器，改善線路的電壓質(zhì)量，加大送電距離和增大輸送能力，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高了電能的綜合利用率；通過雙向可控硅SCR和高速渦流開關(guān)K0實現(xiàn)對串聯(lián)電容器組的雙重保護，防止串聯(lián)電容器組因過壓而損壞。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的電氣原理圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明做進一步說明：

如圖1所示，本實施例的可調(diào)式串聯(lián)補償系統(tǒng)，包括雙向可控硅SCR、非線性電阻氧化鋅FR、電容器組及放電阻尼器RL，電容器組包括電容C1、電容C2和電容C3，電容C1、電容C2、電容C3的一端并聯(lián)，該并聯(lián)端為并聯(lián)端a，電容器C1的另一端與接觸器K1串聯(lián)，電容C2與接觸器K2串聯(lián)，電容C3與接觸器K3串聯(lián)，接觸器K1、K2、K3的另一端并聯(lián)，該并聯(lián)端為并聯(lián)端b；放電阻尼器RL的進線端通過隔離刀閘G1與配電柜的進線端AL1相連，其出線端接并聯(lián)端a，并聯(lián)端b通過隔離刀閘G2與配電柜的出線端AL2相連；雙向可控硅SCR的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端接并聯(lián)端b；高速渦流開關(guān)K0的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端接并聯(lián)端b。

非線性電阻氧化鋅FR的一端與放電阻尼器RL的進線端相連，其另一端與并聯(lián)端b相連；該非線性電阻氧化鋅FR用于線路短路后限制電容器組的電壓，使電容器組兩端的電壓為一定值，有效防止電容器組由于過流而損壞。

本實施例還包括隔離刀閘G3，該隔離刀閘G3的一端與配電柜的進線端AL1相連，其另一端與配電柜的出線端AL2相連。通過隔離刀閘G1、G2、G3實現(xiàn)不停電檢修，減小日常檢修和故障檢修的停電范圍，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。

該放電阻尼器RL由電感L和電阻R相并聯(lián)組成，放電阻尼器RL的進線端與隔離刀閘G1的出線端相連，其出線端與電容器組的進線端相連。該放電阻尼器RL用于限制電容器組的放電沖擊電流，防止電容器組由于過流而損壞，使電容器組兩端電壓能夠限制在一個較低的水平，這樣電容器組的容量可以極大的縮減，其造價自然會大幅降低，同時設備的體積得到了有效的控制，能夠完全有效的解決電力系統(tǒng)長距離重負荷輸電的電壓質(zhì)量問題。

高速渦流開關(guān)K0、接觸器K1、接觸器K2、接觸器K3均與配電柜中的控制器相連，通過控制器控制其合分閘，本實施例的，高速渦流開關(guān)K0為渦流驅(qū)動、真空滅弧斷路器。

進一步的，雙向可控硅SCR的第一電極與放電阻尼器RL的進線端相連，其第二電極與接觸器K1、K2、K3的出線端相連，其控制端與配電柜中的控制器相連，通過控制器控制雙向可控硅SCR的開斷。該雙向可控硅SCR與非線性電阻氧化鋅FR構(gòu)成第一重保護，高速渦流開關(guān)K0與非線性電阻氧化鋅FR構(gòu)成第二重保護，通過雙重保護能進一步提高串聯(lián)電容器組的安全性。

隔離刀閘G1、G2、G3與安裝在配電柜中的操作機構(gòu)相連接，通過人工控制其開斷，該隔離刀閘G1、G2、G3實現(xiàn)停電檢修或更換裝置內(nèi)元器件，大大提高供電的可靠性和安全性，同時避免了因停電檢修帶來經(jīng)濟損失。

本發(fā)明的工作原理如下：

線路正常運行時，根據(jù)線路輸送負荷的大小，通過配電柜中的控制器控制接觸器K1、接觸器K2、接觸器K3的不同組合的投退，可投入線路不同容量的串聯(lián)電容器，實現(xiàn)線路串聯(lián)補償可調(diào)性，改善線路的電壓質(zhì)量，加大送電距離和增大輸送能力，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，從而提高了電能的綜合利用率。

當發(fā)生短路故障時，當電容器組的端電壓超過非線性電阻氧化鋅FR導通電壓時，該非線性電阻氧化鋅FR立即導通，使電容器組兩端的電壓為一定值；同時系統(tǒng)中控制器立即向雙向可控硅SCR與高速渦流開關(guān)K0發(fā)出合閘指令，雙向可控硅SCR在200us內(nèi)將電容器組短接，高速渦流開關(guān)K0在2ms內(nèi)將電容器組短接，當高速渦流開關(guān)K0合閘后，由高速渦流開關(guān)K0繼續(xù)短接電容器組，實現(xiàn)電容器組的雙重保護。通過雙向可控硅SCR與高速渦流開關(guān)K0的雙重保護，能有效防止電容器組由于過壓而損壞；當電容器組被保護后，放電阻尼器RL用于限制對電容器組的放電沖擊電流，防止電容器組由于過流而損壞。當短路故障切除后，線路電流返回正常值時，系統(tǒng)中控制器立即向高速渦流開關(guān)K0發(fā)出分閘指令，高速渦流開關(guān)K0立即分閘，使串聯(lián)電容器組投入線路運行。

以上所述的實施例僅僅是對本發(fā)明的優(yōu)選實施方式進行描述，并非對本發(fā)明的范圍進行限定，在不脫離本發(fā)明設計精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進，均應落入本發(fā)明權(quán)利要求書確定的保護范圍內(nèi)。