配电网无功优化协调控制柜的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种配电网无功优化协调控制柜，包括控制柜体和开合式电流互感器，其特征在于：所述控制柜体内设置有控制器、进线开关、若干组三相共补单元和单相分补单元。本实用新型结构设计合理、性能优异、工作稳定，既能够对三相电同时进行无功补偿，又能够对三相电中的任一相电进行单独补偿，系统切换速度快，补偿效率高，能够大大减轻配电网线路损耗、提高功率因数、改善用电质量。
【专利说明】配电网无功优化协调控制柜
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力设备领域，具体地说，是涉及一种配电网无功优化协调控制柜。
【背景技术】
[0002]配电网处于电力系统的末端，传输距离长，降压层次多，点多面广，运行状态受运行方式和负荷变化的影响较大，这些状况导致配电网在一定区域和时段处于非经济运行状态，配电网中感性负载工作时会使使电网中谐波增加，功率因数下降，严重时会影响设备正常工作。功率因数过低，电网中无功分量增大，输电线路上的有功及电能损耗增多，致使电网效率低，导致功率损耗和电能损失大，这就需要对电压和无功等指标进行协调控制。目前，广泛采用在感性负载两端直接并联电容器对电网进行无功补偿，以提高设备输出力，降低功率损耗和电能损失。但是对配电网实施电压无功控制存在以下难点:1、由于目前配电网自动化、智能化程度远低于输电网，监测点及能控点比例低，且控制动作影响面广，故无法确知可控设备动作后对无监测设备运行状态的影响，只能通过限值或动作预算来保证；
2、低压用户端无法实现电压控制，只能通过调整上级配变、线路调压器或母线电压达到改善低压用户电压质量的目的；3、设备动作依据除按本地监测量外，还要考虑上下级电网设备的运行状态，否则容易引起设备动作震荡；4、直接面向的用户改动频繁，用户负荷波动呈现较大的随机性，短期、超短期负荷预测难度增大。
【发明内容】
[0003]本实用新型的目的在于克服上述传统技术的不足之处，提供一种应用于配电网线路补偿、提高功率因数、降低线损、提高用电质量的配电网无功优化协调控制柜。
[0004]本实用新型的目的是通过以下技术措施来达到的:
[0005]配电网无功优化协调控制柜，包括控制柜体和开合式电流互感器，其特征在于:所述控制柜体内设置有控制器、进线开关、若干组三相共补单元和单相分补单元；
[0006]所述进线开关的进线端与配电网三相动力线电连接，进线开关的出线端与三相共补单元和单相分补单元电连接；
[0007]所述每组三相共补单元包括依次电连接的支路开关、支路复合开关和三个共补电容器，所述同一组内的三个共补电容器容量相同且首尾电连接，构成Λ连接；
[0008]所述单相分补单元包括支路开关、支路复合开关和分补电容器，分补电容器共三个，三个分补电容器容量相同，三个分补电容器一端与配电网地线电连接，另一端通过与分补支路复合开关和分补支路开关与配电网三相动力线电连接；
[0009]所述控制器的输入端与开合式电流互感器电连接，所述控制器的输出端与三相共补单元和单相分补单元中的支路复合开关电连接。开合式电流互感器安装于变压器低压侧与配电盘进线端之间的三相电线上。
[0010]所述三相共补单元包括三组，所述三组三相共补单元中的共补电容器容量不同。
[0011]作为一种优选方案，所述三相共补单元和单相分补单元中的支路复合开关为可控硅复合投切开关。可控硅复合投切开关是将晶闸管开关和磁保持开关并联运行的一种复合开关，其在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点，而在正常接通期间又具有磁保持开关零功耗的优点，而且此复合开关具有无冲击、低功耗、高寿命等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，广泛用于低压无功补偿领域。
[0012]作为一种优选方案，所述控制器为BWKG-6000无功补偿控制器。市售的BWKG-6000无功补偿控制器主要应用于配电网，监测配电变压器、配电线路运行状态和补偿电网无功，根据无功功率大小，功率因数和电压范围，自动控制电容器投切进行补偿，有效地提高供电电压质量、提高配电网络的安全稳定及经济运行水平。
[0013]作为一种优选方案，所述共补电容器和分补电容器均选用自愈式电容器。自愈式电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。因此，这种可以自动恢复的电容即称为自愈式电容器。本实用新型选择自愈式电容器大大提高系统运行的稳定性，减少故障率，大幅度减轻日常维护工作的强度。
[0014]由于采用了上述技术方案，与现有技术相比，本实用新型的优点是:
[0015]本实用新型提供了一种配电网无功优化协调控制柜，具有结构设计合理、性能优异、工作稳定的优点，既能够对三相电同时进行无功补偿，又能够对三相电中的任一相电进行单独补偿，系统切换速度快，补偿效率高，能够大大减轻配电网线路损耗、提高功率因数、改善用电质量。
[0016]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步说明。
[0017]
【专利附图】
【附图说明】
[0018]附图1是本实用新型配电网无功优化协调控制柜的电气结构示意图；
[0019]附图2是本实用新型配电网无功优化协调控制柜的结构示意图。
【具体实施方式】
[0020]实施例:如附图1和附图2所示，配电网无功优化协调控制柜，包括控制柜体10和开合式电流互感器9，所述控制柜体10内设置有控制器7、进线开关1、若干组三相共补单元5和单相分补单元2 ；
[0021]所述进线开关I的进线端与配电网三相动力线电连接，进线开关I的出线端与三相共补单元5和单相分补单元2电连接；
[0022]所述每组三相共补单元5包括依次电连接的支路开关3、支路复合开关4和三个共补电容器6，所述同一组内的三个共补电容器6容量相同且首尾电连接，构成Λ连接；将容量相同的三个电容器首尾电连接构成Λ形，三个连接的端部接入配电网三相动力线的三根电线，就可以对配电网三相电同时进行电容补偿；
[0023]所述单相分补单元2包括支路开关3、支路复合开关4和分补电容器8，分补电容器8共三个，三个分补电容器8容量相同，三个分补电容器8 一端与配电网地线电连接，另一端通过与分补支路复合开关4和分补支路开关3与配电网三相动力线电连接；三个分补电容器8电连接于配电网动力线与地线之间，就可以实现对三相动力线中的单独一相进行补偿；
[0024]所述控制器7的输入端与开合式电流互感器9电连接，所述控制器7的输出端与三相共补单元5和单相分补单元2中的支路复合开关4电连接。开合式电流互感器9安装于变压器低压侧与配电盘进线端之间的三相电线上，也就是安装于终端用电器与控制柜之间的线路上，给控制器反馈终端的功率因数等信息。
[0025]如附图1和附图2所示，本实施例中三相共补单元5包括三组，所述三组三相共补单元5中的共补电容器6容量不同，但是同一组内三个分补电容器6容量相同。三组共补电容器6不同容量，使控制器能够选择接入一组或几组，组合出多种不同的容量，适应不同电容量补偿的需要。
[0026]在本实施例中，所述三相共补单元5和单相分补单元2中的支路复合开关4为可控硅复合投切开关。可控硅复合投切开关是将晶闸管开关和磁保持开关并联运行的一种复合开关，其在接通和断开的瞬间具有可控硅过零投切的优点，而在正常接通期间又具有磁保持开关零功耗的优点，而且此复合开关具有无冲击、低功耗、高寿命等显著优点，可替代接触器或晶闸管开关，广泛用于低压无功补偿领域。
[0027]在本实施例中，所述控制器7为BWKG-6000无功补偿控制器。市售的BWKG-6000无功补偿控制器主要应用于配电网，监测配电变压器、配电线路运行状态和补偿电网无功，根据无功功率大小，功率因数和电压范围，自动控制电容器投切进行补偿，有效地提高供电电压质量、提高配电网络的安全稳定及经济运行水平。
[0028]在本实施例中，所述共补电容器6和分补电容器8均选用自愈式电容器。自愈式电容器采用单层聚丙烯膜做为介质，表面蒸镀了一层薄金属作为导电电极。当施加过高的电压时，聚丙烯膜电弱点被击穿，击穿点阻抗明显降低，流过的电流密度急剧增大，使金属化镀层产生高热，击穿点周围的金属导体迅速蒸发逸散，形成金属镀层空白区，击穿点自动恢复绝缘。因此，这种可以自动恢复的电容即称为自愈式电容器。本实用新型选择自愈式电容器大大提高系统运行的稳定性，减少故障率，大幅度减轻日常维护工作的强度。
【权利要求】
1.配电网无功优化协调控制柜，包括控制柜体和开合式电流互感器(9)，其特征在于:所述控制柜体内设置有控制器(7)、进线开关(I)、若干组三相共补单元(5)和单相分补单元⑵； 所述进线开关(I)的进线端与配电网三相动力线电连接，进线开关(I)的出线端与三相共补单元(5)和单相分补单元(2)电连接； 所述每组三相共补单元(5)包括依次电连接的支路开关(3)、支路复合开关(4)和三个共补电容器(6)，所述同一组内的三个共补电容器(6)容量相同且首尾电连接，构成Λ连接； 所述单相分补单元(2)包括支路开关(3)、支路复合开关(4)和分补电容器(8)，分补电容器(8)共三个，三个分补电容器(8)容量相同，三个分补电容器(8)—端与配电网地线电连接，另一端通过与分补支路复合开关(4)和分补支路开关(3)与配电网三相动力线电连接； 所述控制器(7)的输入端与开合式电流互感器(9)电连接，所述控制器(7)的输出端与三相共补单元(5)和单相分补单元(2)中的支路复合开关(4)电连接。
2.根据权利要求1所述的配电网无功优化协调控制柜，其特征在于:所述三相共补单元(5 )包括三组，所述三组三相共补单元(5 )中的共补电容器(6 )容量不同。
3.根据权利要求1所述的配电网无功优化协调控制柜，其特征在于:所述三相共补单元(5)和单相分补单元(2)中的支路复合开关(4)为可控硅复合投切开关。
4.根据权利要求1所述的配电网无功优化协调控制柜，其特征在于:所述控制器(7)为BWKG-6000无功补偿控制器。
5.根据权利要求1所述的配电网无功优化协调控制柜，其特征在于:所述共补电容器(6)和分补电容器(8)均选用自愈式电容器。
【文档编号】H02J3/18GK203967760SQ201420305472
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年6月10日 优先权日:2014年6月10日
【发明者】马红霞, 刘红国, 张洪利, 刘东伟, 刘波 申请人:国家电网公司, 国网山东青州市供电公司