本實用新型專利技術為一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，包括無功補償裝置和控制單元，控制單元采集母線電壓和電流信息并根據電壓和電流信息調整無功補償裝置的輸出容量，無功補償裝置包括一體式設置調壓調容電容器組和可控電抗器。本實用新型專利技術的優點是：可控電抗器和調壓調容電容器組一體化設置，占地面積小；可以實現從容性無功到感性無功雙向連續調節；電容器組自身容量可以實現全容量范圍分級調節，整體運行損耗降低；無需設置投切高壓開關，操作過電壓和投切涌流沖擊極小，運行可靠性高。
【技術實現步驟摘要】
一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統
本技術涉及配電
，尤其涉及一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統。
技術介紹
城市供電系統隨著電纜化率的提高，電纜充電功率造成電網容性無功倒送問題日益突出，嚴重影響了供電電壓質量，需要變電站增加電抗器實現無功平衡和電壓調節。現有的無功補償裝置，如申請號為201410252629.5的專利技術專利，其包括一隔離開關，所述隔離開關一端分成兩路，一端經第一熔斷器連接固定補償電容器，另一路經第二熔斷器連接磁控電抗器。其通過設置兩個條支路實現無功補償，整個裝置占用的面積大，而對于變電站而言，尤其是建成時間長的變電站，場地面積小，并不能提供足夠的場地來安裝無功補償裝置。
技術實現思路
本技術主要解決了傳統無功補償裝置占地面積大的問題，提供了一種與變壓器結構類似，將可控電抗器和調壓調容電容器分別連接到一個次級繞組中，實現可控電抗器和調壓調容電容器一體化設置，占地面積小的基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統。本技術解決其技術問題所采用的技術方案是，一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，包括無功補償裝置和控制單元，所述控制單元采集母線電壓和電流信息并根據電壓和電流信息調整無功補償裝置的輸出容量，所述無功補償裝置包括一體式設置調壓調容電容器組和可控電抗器。控制單元根據采集的電壓和電流信息獲取功率因數，根據功率因數控制可控電抗器和調壓調容電容器組的輸出容量實現感性無功補償及容性無功補償的雙向調節。作為上述方案的一種優選方案，所述無功補償裝置包括初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組，初級繞組與母線相連，第一次級繞組中串聯有晶閘管組，所述晶閘管組包括兩個反向并聯的晶閘管，初級繞組和第一次級繞組組成可控電抗器。第一次級繞組為低壓繞組，晶閘管兩端無需承受配電網高電壓，無需大量晶閘管串聯。作為上述方案的一種優選方案，所述調壓調容電容器組與可控電抗器的第二次級繞組串聯，所述調壓調容電容器組包括串聯的電容器組和用于改變電容器組兩端電壓的有載分接開關。無功補償裝置為一個類似于三繞組變壓器的結構，使得可控電抗器和調壓調容電容器組能夠實現一體化設置，減少占地面積；有載分接開關的設置使得第二次級繞組具有調壓變壓器的作用，能夠改變電容器端電壓實現容性無功平滑調節；電容器組自身容量可以實現全容量范圍分級調節，相較于傳統SVC電容器組和可控電抗器相互抵消的運行方式，本系統整體運行損耗大大降低。作為上述方案的一種優選方案，所述控制單元分別與晶閘管導通角和有載分接開關相連。作為上述方案的一種優選方案，所述控制單元還設有通信模塊，控制單元通過通信模塊接收無功補償指令。作為上述方案的一種優選方案，還包括電流互感器和電壓互感器，電流互感器分別連接母線和控制單元，電壓互感器分別連接母線和控制單元。本技術的優點是：可控電抗器和調壓調容電容器組一體化設置，占地面積小；可以實現從容性無功到感性無功雙向連續調節；電容器組自身容量可以實現全容量范圍分級調節，整體運行損耗降低；無需設置投切高壓開關，操作過電壓和投切涌流沖擊極小，運行可靠性高。附圖說明圖1為實施例中基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統的一種結構框圖。圖2為實施例中無功補償裝置的一種電路原理圖。1-無功補償裝置2-控制單元3-母線6-初級繞組7-第一次級繞組8-第二次級繞組9-晶閘管10-電容器組11-有載分接開關12-通信模塊13-上位機14-電壓互感器15-電流互感器。具體實施方式下面通過實施例，并結合附圖，對本技術的技術方案作進一步的說明。實施例：本實施例一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，如圖1所示，包括無功補償裝置1、控制單元2和上位機13，控制單元通過電壓互感器14和電流互感器15采集母線3電壓及電流信息并根據電壓和電流信息調整無功補償裝置的輸出容量，控制單元中還設有通信模塊12，控制單元通過通信模塊12與上位機相互通信，使得工作人員能夠通過上位機遠程控制無功補償裝置的輸出容量，無功補償裝置包括一體式設置調壓調容電容器組和可控電抗器，可控電抗器實現感性無功功率調節，調壓調容電容器組實現容性無功功率調節。如圖2所示，無功補償裝置1包括初級繞組6、第一次級繞組7和第二次級繞組8，初級繞組6與母線3相連，第一次級繞組中串聯有晶閘管組，晶閘管組包括兩個反向并聯的晶閘管9，初級繞組和第一次級繞組組成可控電抗器，晶閘管的導通角與控制單元2相連，受控制單元2控制，第一次級繞組為低壓繞組，與第一次級繞組相連的晶閘管無需承受母線的高電壓，因此，無需大量串聯晶閘管。調壓調容電容器組與可控電抗器5組一體化設置，組成一個類似與三繞組變壓器的結構，調壓調容電容器組4與可控電抗器的第二次級繞組8串聯，調壓調容電容器組包括串聯的電容器組10和用于改變電容器組兩端電壓的有載分接開關11，通過有載分接開關與控制單元相連，受控制單元控制，控制單元通過控制有載分接開關改變第二次級繞組的接入匝數從而改變電容器組兩端的電壓從而實現電容器組容量的自動分級調節，由于電容器組自身容量可以實現全容量范圍分級調節，相較于傳統SVC電容器組和可控電抗器相互抵消的運行方式，本系統整體運行損耗大大降低。電容器組輸出容量計算公式如下：Qc＝2πfCU2其中，f為交流電頻率，C為電容量，U為電容器組兩端電壓。因有載分接開關的設置免去了投切開關的設置，在調節過程中過電壓和投切涌流沖擊極小，提高了系統的可靠性，還使得電容器組無需長時間運行在額定電壓下，有利于延長電容器組的實用壽命。初級繞組、第一次級繞組和第二次級繞組均設置在鐵芯上，鐵芯采用無小截面閥式結構鐵芯，在磁路上始終處于不飽和狀態，同時鐵芯始終工作在線性區，電感線性度好，補償容量與晶閘管控制角度對應精確；除此之外還具有發熱均勻，不存在局部飽和及溫升過高的問題，避免絕緣老化，磁滯損耗小、噪音低等優點。本實施例中基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，通過采集母線電壓和電流信息并計算功率因數來判斷需要進行的無功補償類型，無功補充類型包括感性無功補償和容性無功補償。在進行容性無功補償時，控制單元優先調節可控電抗器的輸出容量，當調節范圍大或負荷波動周期長時，控制單元調節調壓調容電容器組的輸出容量。在進行感性無功補償時，控制單元將調壓調容電容器組的輸出容量調到最小，通過調整可控電抗器輸出容量實現感性無功調節。本文中所描述的具體實施例僅僅是對本專利技術精神作舉例說明。本專利技術所屬
的技術人員可以對所描述的具體實施例做各種各樣的修改或補充或采用類似的方式替代，但并不會偏離本專利技術的精神或者超越所附權利要求書所定義的范圍。本文檔來自技高網...
【技術保護點】
1.一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，其特征是：包括無功補償裝置(1)和控制單元(2)，所述控制單元采集母線(3)電壓和電流信息并根據電壓和電流信息調整無功補償裝置的輸出容量，所述無功補償裝置包括一體式設置的調壓調容電容器組和可控電抗器。/n
【技術特征摘要】
1.一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，其特征是：包括無功補償裝置(1)和控制單元(2)，所述控制單元采集母線(3)電壓和電流信息并根據電壓和電流信息調整無功補償裝置的輸出容量，所述無功補償裝置包括一體式設置的調壓調容電容器組和可控電抗器。
2.根據權利要求1所述的一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，其特征是：所述無功補償裝置包括初級繞組(6)、第一次級繞組(7)和第二次級繞組(8)，初級繞組與母線相連，第一次級繞組中串聯有晶閘管組，所述晶閘管組包括兩個反向并聯的晶閘管(9)，初級繞組和第一次級繞組組成可控電抗器。
3.根據權利要求2所述的一種基于高阻抗變壓器的混合型動態無功補償系統，其特征是：所述調壓調容電容器組與無功補...
【專利技術屬性】
技術研發人員：楊圣利，何建偉，楊富文，張慧，潘友權，瞿曉玲，韓寶鋒，榮俊峰，
申請(專利權)人：杭州銀湖電氣設備有限公司，
類型：新型
國別省市：浙江;33
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