一種電力配電網的智能串聯補償裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種電力配電網的智能串聯補償裝置，其包括旁路開關、串聯隔離開關、接地開關、串聯電容器組、電流互感器、電壓互感器、限流電抗、晶閘管、阻尼電抗、阻尼電阻、受控開關和控制器，旁路開關接入在輸電線路中，串聯電容器組與限流電抗串聯后通過串聯隔離開關與旁路開關的兩端連接，阻尼電抗和阻尼電阻并聯構成阻尼回路，阻尼回路與晶閘管串聯后與串聯電容器組并聯，受控開關與限流電抗并聯，電流互感器跨接在限流電抗的進線側，電壓互感器安裝在輸電線路上，串聯電容器組一側連接接地開關或兩側分別連接接地開關，接地開關與串聯隔離開關聯動。通過上述方式，本實用新型能夠根據輸電線路的狀態實時進行投切。
【專利說明】
一種電力配電網的智能串聯補償裝置
技術領域
[0001]本實用新型涉及電力配電自動化技術領域，特別是涉及一種電力配電網的智能串聯補償裝置。
【背景技術】
[0002]在電力系統中，大量負荷通過配電網傳輸到用戶，因此配電網的電壓質量直接關系著用戶的用電滿意度。然而，我國配電網建設相對輸電網嚴重滯后，其網架薄弱，設施老化，線徑小，線路長一一尤其是山村線路一一配電變壓器數量多，甚至較多線路帶有多臺大容量的電動機或變化迅速的工業負荷，導致線路末端電壓低、電壓跌落嚴重。
[0003]在遠距離、大容量輸電系統中，隨著輸電距離的增加，輸電線路的輸送能力受到越來越多的限制。而串聯電容補償裝置是將電容器組串聯于交流輸電線路中，用于補償交流輸電線路的部分感性阻抗，從而達到增加線路的輸送容量、提高系統的穩定性、節約投資等目的，故而串聯電容器補償裝置可以提高輸電線路輸送能力的重要手段之一，具有非常巨大的經濟價值，已經在世界各國電力系統中獲得廣泛的應用。
[0004]然而，現有的串聯補償裝置在電容器組的投切時機上大多都是依靠自身對負荷的“自適應”特點，因此實時響應性較差。
【實用新型內容】
[0005]本實用新型主要解決的技術問題是提供一種電力配電網的智能串聯補償裝置，能夠根據輸電線路的狀態實時進行投切。
[0006]為解決上述技術問題，本實用新型采用的一個技術方案是:提供一種電力配電網的智能串聯補償裝置，包括旁路開關、串聯隔離開關、接地開關、串聯電容器組、電流互感器、電壓互感器、限流電抗、晶閘管、阻尼電抗、阻尼電阻、受控開關和控制器，所述旁路開關接入在輸電線路中，所述串聯電容器組與限流電抗串聯，串聯后的串聯電容器組與限流電抗通過串聯隔離開關與旁路開關的兩端連接，所述阻尼電抗和阻尼電阻并聯構成阻尼回路，所述阻尼回路與晶閘管串聯，串聯后的晶閘管和阻尼回路與串聯電容器組并聯，所述受控開關與所述限流電抗并聯，所述電流互感器跨接在所述限流電抗的進線側，用于測量流過串聯電容器組的電流信號，所述電壓互感器安裝在輸電線路上，用于測量輸電線路的電壓信號并給控制器、旁路開關、串聯隔離開關、受控開關供電，所述串聯電容器組一側連接接地開關或兩側分別連接接地開關，所述接地開關與串聯隔尚開關聯動，以使得接地開關與串聯隔離開關僅有一個合閘；所述控制器用于接收所述電壓信號和電流信號，并根據所述電壓信號和電流信號判斷是否存在故障，以及在判定不存在故障時，控制所述串聯隔離開關和受控開關合閘、控制所述旁路開關分閘，并在觸發所述晶閘管導通后閉鎖晶閘管;在判定存在故障時，控制所述串聯隔離開關和受控開關分閘、控制所述旁路開關合閘，并在觸發所述晶閘管導通后閉鎖晶閘管。
[0007]優選地，所述阻尼電抗為導線絲繞制而成。
[0008]優選地，所述導線絲的材料為高電阻率的鋁鎳鐵合金。
[0009]優選地，所述晶閘管為反并聯晶閘管。
[0010]優選地，還包括遠程監控終端，所述控制器與遠程監控終端連接，以與遠程監控終端進行信息交互。
[0011]優選地，所述控制器在所述線路電壓小于第一電壓閾值或者大于第二電壓閾值時，判定存在故障，所述第一電壓閾值小于所述第二電壓閾值。
[0012]優選地，所述控制器在流過串聯電容器組的運行電流超過電流閾值時，判定存在故障。
[0013]優選地，所述電流閾值為串聯電容器組的額定運行電流的I倍到2倍。
[0014]區別于現有技術的情況，本實用新型的有益效果是:通過控制器接收電流互感器和電壓互感器采集的電壓信號和電流信號獲取線路運行狀態，進而判斷是否存在故障，如果不存在故障，則將串聯電容器組接入輸電線路中，如果存在故障，則將串聯電容器組旁路，保證線路正常運行，從而實現根據輸電線路的狀態實時進行投切的目的，可以改善配電網的電壓質量，有利于串聯補償裝置在配電網中應用。
【附圖說明】
[0015]圖1是本實用新型實施例的電力配電網的智能串聯補償裝置的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0016]下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。
[0017]參見圖1，是本實用新型實施例的電力配電網的智能串聯補償裝置的結構示意圖。本實施例的智能串聯補償裝置包括旁路開關1、串聯隔離開關2、接地開關3、串聯電容器組
4、電流互感器5、電壓互感器6、限流電抗7、晶閘管8、阻尼電抗9、阻尼電阻10、受控開關11和控制器12。
[0018]芳路開關I接入在輸電線路100中，串聯電容器組4與限流電抗7串聯，串聯后的串聯電容器組4與限流電抗7通過串聯隔離開關2與旁路開關I的兩端連接，阻尼電抗9和阻尼電阻10并聯構成阻尼回路，阻尼回路與晶閘管8串聯，串聯后的晶閘管8和阻尼回路與串聯電容器組4并聯，受控開關11與限流電抗7并聯，電流互感器5跨接在限流電抗7的進線側，用于測量流過串聯電容器組4的電流信號，電壓互感器6安裝在輸電線路100上，用于測量輸電線路100的電壓信號并給控制器12、旁路開關1、串聯隔離開關2、受控開關11供電，串聯電容器組4 一側連接接地開關3或兩側分別連接接地開關3，接地開關3與串聯隔離開關2聯動，以使得接地開關3與串聯隔離開關2僅有一個合閘。
[0019]控制器12用于接收電壓信號和電流信號，并根據電壓信號和電流信號判斷是否存在故障，以及在判定不存在故障時，控制串聯隔離開關2和受控開關11合閘、控制旁路開關I分閘，并在觸發晶閘管8導通后閉鎖晶閘管8;在判定存在故障時，控制串聯隔離開關2和受控開關11分閘、控制旁路開關I合閘，并在觸發晶閘管8導通后閉鎖晶閘管8。
[0020]由于接地開關3與串聯隔離開關2聯動，控制器12控制串聯隔離開關2動作時，接地開關3也會相應動作，串聯隔離開關2合閘時，接地開關3分閘，串聯電容器組4投入運行，串聯隔離開關2分閘時，接地開關3合閘，串聯電容器組4被旁路且接地，以便于檢修或維護。
[0021]在本實施例中，阻尼電抗9為導線絲繞制而成，該導線絲的材料為高電阻率材料，例如為鋁鎳鐵合金。
[0022]晶閘管8為反并聯晶閘管，反并聯晶閘管采用壓接式晶閘管或焊接式晶閘管。
[0023]本實施例的智能串聯補償裝置在具體工作時，控制器12接收電壓信號后，可以根據電壓信號得到線路電壓，在線路電壓小于第一電壓閾值或者大于第二電壓閾值時，控制器12判定存在故障，此時，控制器12先觸發晶閘管8導通，然后控制旁路開關I合閘，再閉鎖晶閘管8，最后控制串聯隔離開關2和受控開關11分閘。受控開關11分閘后，電流會流過限流電抗7，從而起到限制短路電流上升的作用。線路電壓小于第一電壓閾值的情況包括線路電壓為零。
[0024]控制器12接收電流信號后，可以根據電壓信號得到流過串聯電容器組4的運行電流，在流過串聯電容器組4的運行電流超過電流閾值時，控制器12判定存在故障。此時，控制器12先觸發晶閘管8導通，然后控制旁路開關I合閘，再閉鎖晶閘管8，最后控制串聯隔離開關2和受控開關11分閘。電流閾值可以為串聯電容器組4的額定運行電流的I倍到2倍，例如為1.5倍。
[0025]如果線路電壓介于第一電壓閾值和第二電壓閾值之間或者流過串聯電容器組4的運行電流小于電流閾值，控制器12判定不存在故障，此時，控制器12先控制串聯隔離開關2合閘，再觸發晶閘管8導通，然后控制旁路開關I分閘，接著閉鎖晶閘管8，最后控制串聯隔離開關2和受控開關11合閘。控制器12在控制旁路開關I分閘時，可以讓旁路開關I延遲一定時間后再分閘，以確保電流從旁路開關I換流到晶閘管8。
[0026]為了保證智能串聯補償裝置的穩定性，控制器12在串聯電容器組4被旁路后，只通過電壓信號來判斷是否存在故障。
[0027]在其它一些實施例中，智能串聯補償裝置還包括遠程監控終端(圖未示)，控制器12與遠程監控終端連接，以與遠程監控終端進行信息交互。遠程監控終端可以遠程發送投切命令控制器12對串聯電容器組4進行投切。
[0028]通過上述方式，本實用新型實施例的電力配電網的智能串聯補償裝置通過控制器接收電流互感器和電壓互感器采集的電壓信號和電流信號獲取線路運行狀態，進而判斷是否存在故障，如果不存在故障，則將串聯電容器組接入輸電線路中，如果存在故障，則將串聯電容器組旁路，保證線路正常運行，從而實現根據輸電線路的狀態實時進行投切的目的，可以改善配電網的電壓質量，有利于串聯補償裝置在配電網中應用。
[0029]以上所述僅為本實用新型的實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是利用本實用新型說明書及附圖內容所作的等效結構或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關的技術領域，均同理包括在本實用新型的專利保護范圍內。
【主權項】
1.一種電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，包括旁路開關、串聯隔離開關、接地開關、串聯電容器組、電流互感器、電壓互感器、限流電抗、晶閘管、阻尼電抗、阻尼電阻、受控開關和控制器，所述旁路開關接入在輸電線路中，所述串聯電容器組與限流電抗串聯，串聯后的串聯電容器組與限流電抗通過串聯隔離開關與旁路開關的兩端連接，所述阻尼電抗和阻尼電阻并聯構成阻尼回路，所述阻尼回路與晶閘管串聯，串聯后的晶閘管和阻尼回路與串聯電容器組并聯，所述受控開關與所述限流電抗并聯，所述電流互感器跨接在所述限流電抗的進線側，用于測量流過串聯電容器組的電流信號，所述電壓互感器安裝在輸電線路上，用于測量輸電線路的電壓信號并給控制器、旁路開關、串聯隔離開關、受控開關供電，所述串聯電容器組一側連接接地開關或兩側分別連接接地開關，所述接地開關與串聯隔離開關聯動，以使得接地開關與串聯隔離開關僅有一個合閘； 所述控制器用于接收所述電壓信號和電流信號，并根據所述電壓信號和電流信號判斷是否存在故障，以及在判定不存在故障時，控制所述串聯隔離開關和受控開關合閘、控制所述旁路開關分閘，并在觸發所述晶閘管導通后閉鎖晶閘管;在判定存在故障時，控制所述串聯隔離開關和受控開關分閘、控制所述旁路開關合閘，并在觸發所述晶閘管導通后閉鎖晶閘管。2.根據權利要求1所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述阻尼電抗為導線絲繞制而成。3.根據權利要求2所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述導線絲的材料為尚電阻率的招銀鐵合金。4.根據權利要求1所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述晶閘管為反并聯晶兩管。5.根據權利要求1所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，還包括遠程監控終端，所述控制器與遠程監控終端連接，以與遠程監控終端進行信息交互。6.根據權利要求1所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述控制器在所述線路電壓小于第一電壓閾值或者大于第二電壓閾值時，判定存在故障，所述第一電壓閾值小于所述第二電壓閾值。7.根據權利要求1所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述控制器在流過串聯電容器組的運行電流超過電流閾值時，判定存在故障。8.根據權利要求7所述的電力配電網的智能串聯補償裝置，其特征在于，所述電流閾值為串聯電容器組的額定運行電流的I倍到2倍。
【文檔編號】H02H9/02GK205429749SQ201620221033
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月21日
【發明人】鄺勝海, 楊瀚
【申請人】重慶朗天通訊股份有限公司