一种移动式无功补偿装置的制作方法

本实用新型涉及一种移动式无功补偿装置，属于交流配电网络的电路装置技术领域。

背景技术：

随着国家经济的快速发展，国家电力事业的发展也在大踏步前进，随着大规模电网改造工程，电网结构和配电网络日趋完善、合理。但由于电网自身特点，电压异常问题仍然存在，直接影响电能的有效供应和用户的正常用电。由于电压受上级电源、本地电网结构、系统运行方式、负荷变化、接入设备等影响。导致同一线路在不同季节、不同时段表现为截然相反的电压越限情况。目前电压调整方法主要在负载端加装电抗器或电容器补偿用户无功功率，调节线路末端电压，但补偿容量不能线性调节电压，补偿效果差。新型无功补偿装置（SVG）能能线性补偿无功功率但设备造价高、可靠性差、对环境要求高，不能大面积推广。而目前所有线路无功补偿装置都采用固定安装方式，一旦电网运行方式或结构发生变化需要重新选择补偿点时，无法满足现场运行要求。

因此开发具有补偿效果好、连续可调、运行可靠、成本低、占地面积小、符合电网的现状与特点的无功动态补偿设备，在改变电网的现状，顺应国家电力事业的发展方向下显得尤为重要。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是，针对现有技术不足，提出了采用一种补偿效果好、连续可调、运行可靠、符合电网的现状与特点的移动式无功补偿装置。

本实用新型为了解决上述技术问题提出的技术方案是：一种移动式无功补偿装置，其特征在于：包括基座小车和所述无功补偿装置的主体，所述主体与所述基座小车固接；所述主体包括磁控电抗器室和设置于所述磁控电抗器室右侧的补偿电容器室；所述磁控电抗器室包括磁控电抗器、第一测量元件、第二测量元件和DSP主控器，所述磁控电抗器与所述DSP主控器之间连接有可控硅检测触发回路，所述第一测量元件和第二测量元件均与所述DSP主控器连接并将数据传输到所述DSP主控器；所述磁控电抗器的铁芯磁路为并联结构；所述磁控电抗器室通过隔离开关与10KV线路连接；所述磁控电抗器室的左侧设置有磁控式电抗器的散热器，所述磁控电抗器室通过高压套管与所述补偿电容器室相连；所述补偿电容器室的右侧设置引线保护罩，所述补偿电容器室和所述引线保护罩之间设置有引线的接线端，所述补偿电容器室内设置有第一投切断路器和补偿电容器组，所述接线端与所述补偿电容器组均通过高压套管与所述第一投切断路器连接；所述磁控电抗器室的一侧设置有所述移动式无功补偿装置的控制箱；所述控制箱内安装有DSP主控器，所述DSP主控器接收第一测量元件和第二测量元件测得的实测参数，并将所述实测参数与预设参数进行比较从而调整可控硅检测触发回路以控制磁控电抗器的容量、控制第一投切断路器的投切。

上述技术方案的改进是：所述铁芯磁路的并联结构为交错排列不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯。

上述技术方案的改进是：所述第一测量元件和第二测量元件之间串接所述磁控电抗器的第二投切断路器，所述第二投切断路器与所述DSP主控器连接。

上述技术方案的改进是：所述实测参数包括通过第一测量元件测得所述补偿电容器组的参数和通过第二测量元件测得所述测量所述磁控电抗器的参数。

上述技术方案的改进是：磁控电抗器为油浸式结构。

上述技术方案的改进是：所述基座小车的右端设置有牵引臂，所述牵引臂与所述基座小车之间设置有刹车装置。

本实用新型采用上述技术方案的有益效果是：本实用新型通过DSP主控器接收第一测量元件和第二测量元件测得的实测参数，并将所述实测参数与预设参数进行比较从而调整可控硅检测触发回路以控制磁控电抗器的容量、控制第一、第二投切断路器的投切，起到调整补偿装置输出容量的作用。

而为了使得所述的无功补偿装置连续可调，本实用新型在新型磁控电抗器的基础上进行改进，采用串联均匀气隙、小截面铁心技术和极限磁饱和技术，利用并联磁路的形式交错排列饱和区域铁芯和不饱和区域铁芯，调节可控硅触发导通角，控制附加直流励磁电流，励磁磁化铁芯。调整不饱和区域和饱和区域的面积或磁阻，以改变并联磁路中不饱和区域的磁化程度和饱和区域的磁饱和程度，实现电抗值的连续、快速可调。

此外，本实用新型的无功补偿装置的磁控电抗器的饱和区域铁芯的漏磁通，通过不饱和区域铁芯吸收而形成自屏蔽，使铁芯的损耗、噪声、谐波含量大幅度降低，从而不需要采用单独的磁屏蔽装置，也不需要在金属结构件上附设磁屏蔽结构，工艺简单，可靠。

附图说明

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

图1是本实用新型实施例的无功补偿装置的原理示意图。

图2是本实用新型新的无功补偿装置的结构示意图。

附图标号：磁控电抗器1、补偿电容器组2、可控硅检测触发回路3、第一测量元件4-1、第一测量元件4-2、第一投切断路器5、隔离开关6、第二测量元件7、DSP主控器8、第二投切断路器9、散热器2-1、控制箱2-2、基座小车2-3、磁控电抗器室2-4、引线保护罩2-5、设备铭牌2-6、接线端2-7、刹车装置2-8、补偿电容器室2-9。

具体实施方式

实施例

本实施例的一种移动式无功补偿装置，如图1、2所示，包括基座小车和无功补偿装置的主体，主体与基座小车固接；主体包括磁控电抗器室和设置于磁控电抗器室右侧的补偿电容器室；磁控电抗器室包括磁控电抗器、第一测量元件、第二测量元件和DSP主控器，磁控电抗器与DSP主控器之间连接有可控硅检测触发回路，第一测量元件和第二测量元件均与DSP主控器连接并将数据传输到DSP主控器；磁控电抗器的铁芯磁路为并联结构；磁控电抗器室通过隔离开关与10KV线路连接；磁控电抗器室的左侧设置有磁控式电抗器的散热器，磁控电抗器室通过高压套管与补偿电容器室相连；补偿电容器室的右侧设置引线保护罩，补偿电容器室和引线保护罩之间设置有引线的接线端，补偿电容器室内设置有第一投切断路器和补偿电容器组，接线端与补偿电容器组均通过高压套管与第一投切断路器连接；磁控电抗器室的一侧设置有移动式无功补偿装置的控制箱；控制箱内安装有DSP主控器，DSP主控器接收第一测量元件和第二测量元件测得的实测参数，并将实测参数与预设参数进行比较从而调整可控硅检测触发回路以控制磁控电抗器的容量、控制第一投切断路器的投切。控制箱内装有控制元件和通讯模块通过光纤或控制电缆与本体内设备相连。

本实施例的铁芯磁路的并联结构为交错排列不饱和区域铁芯和饱和区域铁芯。

本实施例的第一测量元件和第二测量元件之间串接磁控电抗器的第二投切断路器，第二投切断路器与DSP主控器连接。

本实施例的实测参数包括通过第一测量元件测得补偿电容器组的参数和通过第二测量元件测得测量磁控电抗器的参数。

本实施例的磁控电抗器为油浸式结构。

本实施例的基座小车的右端设置有牵引臂，牵引臂与基座小车之间设置有刹车装置。

本实施例的电容器通过第一投切断路器提供固定的容性无功，根据负载无功的变化情况，调节补偿电抗器输出感性无功的大小，使总的感性无功和容性无功相抵消，即系统无功为常数(或0)，从而实现高功率因数运行，并改善电压稳定性。

DSP主控器针对配电网运行特点进行控制策略的改进。它以线路的负荷中心或者变电站出线侧等作为控制端，这样电抗器的运行电流很小，大大的减小了电抗器的体积，降低了其成本。通过测量装置采集高压侧的电压、电流信号，并将信号送入控制器，控制器依据采集的信号发出控制角，通过三根光纤将控制信号送入本体内控制板，由控制板直接控制可控硅，进而改变励磁大小。真正实现了高压磁控技术和高电位直接控制技术。同时在本体内部的线圈上装有CT，可直接采集三相电流，并送入到控制板中，通过控制电抗器铁芯的磁饱和度，实现MSVC装置无功补偿容量-100%~+100%连续可调。电力电子控制部分与高压并网线路完全隔离，提高MSVC装置在配网中运行的可靠性和安全性。

本实施例的DSP主控器采用美国TI公司高速数字信号处理芯片DSP；使用瞬时无功算法和基于学习功能的闭环控制算法，实现了磁控电抗器的最优控制；实时采集电抗电压、电流信号，实现对电网状态的准确检测和准确控制移动无功补偿装置的输出无功响应负载变化，完善的抗干扰控制，安全可靠。以DSP主控器为核心，GPRS通讯回路，电流电压检测回路，可控硅检测触发回路，人机交互显示器等共同组成。可控硅检测触发回路与DSP主控器以光信号形式进行数据交互，其他回路与DSP主控器以电信号形式进行数据交互，实现强弱电的隔离。提高控制系统的安全性。

当电力系统运行方式或电网结构发生变化时可将移动小车牵引至需要安装现场，采用高压电缆将补偿装置与电力系统相连，同时为方便用户在特殊运行方式或临时需要进行无功补偿，提供一种移动式即插即用连接方式。装置接口在补偿电容器室上部，通过高压套管与装置内部设备相连接，外部通过高压绝缘电缆与系统相连，接口外部设有保护罩，保证设备没有带电部分外露，确保设备运行时人数与设备安全。装置安装点可预留安装接口经令克与装置相连接。当线路需要进行无功补偿时，装置随移动小车整体移动至补偿点，经高压电缆与令克连接，合上令克后装置即可投入运行。其具有可连续调节，柔性补偿，自动跟踪补偿无功功率、运行可靠，响应快速，寿命长，可靠性高、免维护等优点，使电网的电能质量得到了大幅度的提高。

本实用新型不局限于上述实施例。凡采用等同替换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。