节能型智能补偿计量综合保护稳压箱的制作方法
【专利摘要】本发明涉及电力配套产品【技术领域】，具体涉及一种节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，包括箱体，所述箱体内设有静止无功发生器、连接电抗器、隔离开关、电流互感器、出线断路器，所述静止无功发生器通过所述连接电抗器连接于电网电流互感器二次侧，所述隔离开关上端与电网电流互感器二次侧直接相连，下端配有隔离开关出线连接出线断路器。本发明节能型智能补偿计量综合保护稳压箱安装在城网、农网中的配电变压器二次侧，取代传统的JP柜和配电变压器综合配电箱，具有补偿效果更好、响应时间快、功耗更低、可靠性更高的特点，更加适应现代电网对无功补偿的要求。箱体变结构具有模块化、体积小、造型美观、运行安全可靠、维护方便的优点。
【专利说明】节能型智能补偿计量综合保护稳压箱
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力配套产品【技术领域】，具体涉及一种节能型智能补偿计量综合保护稳压箱。
【背景技术】
[0002]随着农村电网改造的不断深入，大量的配电变压器综合配电柜或JP柜安装在城网、农网中的配电变压器二次侧。配电变压器综合配电柜主要由隔离开关、断路器、电容器、投切器、补偿控制器等构成的户外配电和补偿设备，采用多种灵活的配电方案。柜体分为进线、出线、电容、计量四个独立的隔室，用户根据现场需要选择侧上进、下进等引线方式。对农村电网的运行维护、安全管理起到了积极的作用。但是，传统的补偿器存在响应速度慢、补偿效果不能精确控制的缺点，容易与电网发生并联谐振和投切震荡造成自身毁坏。
[0003]静止无功发生器(英文描述为:Static Var Generator)简称为SVG,又称动态无功补偿发生装置，或静止同步补偿器。是指由自换相的电力半导体桥式变流器来进行动态无功补偿的装置。SVG是目前无功功率控制领域内的最佳方案，相对于传统电容器为主要代表的传统补偿方式，SVG是一种用于动态补偿无功的新型电力电子装置，它能对大小变化的无功进行快速和连续的补偿，其应用可克服补偿器等传统的无功补偿器响应速度慢、补偿效果不能精确控制、容易与电网发生并联谐振和投切震荡等缺点，避免以往电容投切出现过补和欠补的情况，显著提升电网稳定性及安全性。但是，现有的静止无功发生器SVG由于元器件体积以及集成度不高的原因，往往占用较大空间，不适应于适应农村低压配电装置标准化、小型化、户外式的要求。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供一种节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，克服传统的补偿器存在响应速度慢、补偿效果不能精确控制，容易与电网发生并联谐振和投切震荡造成自身毁坏的缺点。
[0005]本发明所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现:
[0006]一种节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，包括箱体，所述箱体内设有静止无功发生器、连接电抗器、隔离开关、电流互感器、出线断路器，所述静止无功发生器通过所述连接电抗器连接于电网电流互感器二次侧，所述隔离开关上端与电网电流互感器二次侧直接相连，下端配有隔离开关出线连接出线断路器。
[0007]优选的，所述连接电抗器通过静止无功发生器开关连接电网变压器二次侧。
[0008]所述静止无功发生器封装在静止无功发生器模块内。所述静止无功发生器模块包括外壳，所述静止无功发生器的功率器件上分别安装有散热器，安装在外壳内，所述外壳上开有散热孔，外壳内设有散热风机。
[0009]所述外壳通过导槽结构安装在所述箱体内。
[0010]所述外壳为招合金外壳。[0011 ] 所述静止无功发生器外壳内安装有计量单元，用于电量的计量。
[0012]静止无功发生器开关包括断路器、熔断器和可控电力电子器件。
[0013]节能型智能补偿计量综合保护稳压箱安装在城网、农网中的配电变压器二次侧。
[0014]本发明采用静止无功发生器SVG代替原有配电变压器综合配电柜无功补偿功能，能双向进行无功补偿，稳定变压器二次侧电压；SVG既能发出感性无功也能发出容性无功，当线路无功不足时，SVG提供感性无功支撑；当线路轻载时，SVG吸收容性无功，有效降低电压；以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。以往的并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用静止同步补偿器加上适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。此外SVG还能补偿三相不平衡，降低由于三相不平衡所引起的电流在配电变压器和线路中产生的损耗。
[0015]本发明的有益效果是:采用的静止无功发生器作为补偿控制装置，具有补偿效果更好、响应时间快、功耗更低、可靠性更高的特点，适应现代电网对无功补偿的智能化要求。箱体变结构具有模块化、体积小、造型美观、运行安全可靠、维护方便的优点。在经济上具有占地面积小，移动方便，深入负荷中心、建设周期短、减少浪费等优点。
【专利附图】
【附图说明】
[0016]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0017]图1为本发明【具体实施方式】的电路结构示意图。
[0018]图1中，SVG-静止无功发生器，
[0019]QS-隔离开关，
[0020]ITAa/1TAb/1TAc-电流互感器，
[0021]QF1/QF2-出线断路器，
[0022]QF3 - SVG 开关，
[0023]图2为本发明【具体实施方式】的物理连接结构示意图。
[0024]图2中，1、静止无功发生器开关，2、连接电抗器，3、静止无功发生器，4、隔离开关，
5、电流互感器，6、出线断路器，7、箱体。
【具体实施方式】
[0025]为了使实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
[0026]本【具体实施方式】是为适应农村低压配电装置标准化、小型化、户外式的要求而设计的，它集配电、计量、保护(过载、短路、漏电)、电容无功补偿于一体。
[0027]如图1所示，静止无功发生器通过连接电抗器与静止无功发生器开关QF3连接，静止无功发生器开关QF3与隔离开关连接于电网电流互感器的二次侧，连接终端用户电网。隔离开关上端与变压器ITAa/1TAb/1TAc 二次侧直接相连，下端配有2路出线，QF1/QF2为出线断路器，静止无功发生器SVG通过电抗器、SVG开关QF3与隔离开关QS上端相连接。静止无功发生器采集变压器二次侧电压电流，采用瞬时无功理论计算出电网的无功、有功、电流、电压等实时值，对系统进行感性容性无功双向补偿，静止无功发生器3响应时间小于20ms，能有效地补偿系统因为无功变化引起的电压波动，对系统的电压起到稳定作用。
[0028]如图2所示，本【具体实施方式】的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，箱体7内设有静止无功发生器模块3、连接电抗器2、静止无功发生器开关1、隔离开关4、电流互感器5、出线断路器6，静止无功发生器3模块内封装静止无功发生器，静止无功发生器开关I包括断路器、熔断器和可控电力电子器件。静止无功发生器的容量为±100kvar，静止无功发生器的响应时间小于20ms。静止无功发生器模块3安装在静止无功发生器模块的铝合金外壳内，静止无功发生器的功率器件上分别安装有散热器，铝合金外壳上开有散热孔，外壳内设有散热风机。外壳通过导槽结构安装在箱体7内。静止无功发生器外壳内安装有计量单元，用于电量的计量。
[0029]本发明采用静止无功发生器代替原有配电变压器综合配电柜无功补偿功能，能双向进行无功补偿，稳定变压器二次侧电压；静止无功发生器既能发出感性无功也能发出容性无功，当线路无功不足时静止无功发生器提供感性无功支撑；当线路轻载时，静止无功发生器吸收容性无功，有效降低电压；以实现中枢点调压，使电网的运行不受或少受因潮流变化或其他原因形成的电压波动的影响，在电网发生事故时起支撑电压的作用，防止因电网电压剧烈波动而扩大事故。电压支撑能力的强弱，除与补偿方法和补偿容量大小有关外，更与补偿装置的调节控制能力和响应速度有关。以往的并联电容器虽是常用而价廉的补偿设备，但其无功出力在电压下降时将按电压的平方值下降，不利于支撑电压。大量装设并联补偿电容器反而有事故发生助长电网电压崩溃的可能性。采用静止同步补偿器加上适当的调节控制，是比较理想的支撑电压的无功补偿设备。此外静止无功发生器还能补偿三相不平衡，降低由于三相不平衡所引起的电流在配电变压器和线路中产生的损耗。
[0030]其次，将原有JP柜功能模块化，便于维护和替换；由于静止无功发生器是模块化封装，将以往的电容器、投切、控制等集合一体模块化，便于安装和更换，并具有故障自动报警功能，避免了以前由于电容部分故障长期不能补偿的隐患。
[0031]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，包括箱体，其特征在于:所述箱体内设有静止无功发生器、连接电抗器、隔离开关、电流互感器、出线断路器，所述静止无功发生器通过所述连接电抗器连接于电网电流互感器二次侧，所述隔离开关上端与电网电流互感器二次侧直接相连，下端配有隔离开关出线连接出线断路器。
2.根据权利要求1所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:所述连接电抗器通过静止无功发生器开关连接电网变压器二次侧。
3.根据权利要求2所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:所述静止无功发生器封装在静止无功发生器模块内；所述静止无功发生器模块包括外壳，所述静止无功发生器的功率器件上分别安装有散热器，所述外壳上开有散热孔，外壳内设有散热风机。
4.根据权利要求3所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:所述外壳通过导槽结构安装在所述箱体内。
5.根据权利要求4所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:所述外壳为招合金外壳。
6.根据权利要求3至5之一所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:静止无功发生器模块中装有计量单元。
7.根据权利要求6所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱，其特征在于:静止无功发生器开关包括断路器、熔断器和可控电力电子器件。
8.根据权利要求7所述的节能型智能补偿计量综合保护稳压箱,其特征在于:节能型智能补偿计量综合保护稳压箱安装在城网、农网中的配电变压器二次侧。
【文档编号】H02J3/18GK103515968SQ201310456124
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2013年9月29日 优先权日:2013年9月29日
【发明者】李文奇, 吴智林 申请人:安徽华正电气有限公司