紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的制作方法

1.本发明属于电力系统无功补偿装置电容器设备技术领域，涉及一种紧凑型多组投切集合式并联电容器装置。


背景技术：

2.为了解决变电站固定容量的无功补偿装置“投上过补，切了欠补”的资源浪费情况，国家电网提出“精细化补偿”概念。即将无功补偿设备进行多组、多级配备，根据系统需求自动投切进行补偿。无论旧站改造还是新站建设，多组投切无功补偿设备需求很大。国内能够生产多组投切无功补偿装置的厂家很多，但大多都是基于柜体式结构的户内使用，以及基于框架式结构的户外使用装置。此类产品由于零部件较多且分散，吊装运输、现场安装都很麻烦，并很难同时满足户内、外运行。
3.紧凑型多组投切装置业内尚属空白，其一体化结构和全封闭理念有效地解决了多组投切装置的吊装运输麻烦和户内外均可运行的问题，并大幅度节约无功补偿装置在变电站的占地面积。


技术实现要素：

4.本发明的目的是提供一种紧凑型多组投切集合式并联电容器装置，采用该装置能够实现变电站无功精细化补偿的目的。
5.本发明所采用的技术方案是，紧凑型多组投切集合式并联电容器装置，包括电容器模块，电容器模块的上方设有组合电抗器模块，组合电抗器模块的电源侧设有进线柜模块，组合电抗器模块的非电源侧设有油补偿模块，组合电抗器模块的顶部设有成套柜模块。
6.本发明的特点还在于：
7.电容器模块、油补偿模块、组合电抗器模块、成套柜模块和进线柜模块之间采用螺栓连接。
8.电容器模块包括电容器外壳，电容器外壳内装配有电容器器身，电容器器身为容量不同的三组一体式结构。
9.组合电抗器模块包括组合外壳，组合外壳内安装有三组组合器身，三组组合器身的容量不同，且三组组合器身分别与三组电容器器身一一对应设置。
10.每组组合器身包括电抗器器身，电抗器器身的上端设有放电线圈器身。
11.成套柜模块内包括三组器件组合，每组器件组合包括真空接触器和电流互感器。
12.每组电抗器器身的进线端与相应配套的一个真空接触器的输出端子连接；每组所述电抗器器身的出线端分为两路，一路与放电线圈器身的进线端连接，另一路与电容器器身的进线端连接；放电线圈器身的出线端与电容器器身的出线端连接。
13.本发明的有益效果是，本装置通过一体化全封闭结构方案，解决当前变电站柜体式结构、框架式结构使用场所单一和占地面积很大的问题，同时满足运贮方便、免维护。一体化的结构设计理念，改变了传统无功补偿装置散件较多和维护量大的结构模式。使新型
无功补偿设备具有功耗更低、体积更小、自动化程度更高、并能根据电网需要进行多级容量输出，满足智能变电站无功精细化补偿的需求。
附图说明
14.图1是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的总装示意图；
15.图2是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的电容器模块示意图；
16.图3是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的电容器器身示意图；
17.图4是(a)、(b)本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的油补偿模块示意图；
18.图5是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的组合电抗器模块示意图；
19.图6是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的组合器身示意图；
20.图7是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的成套柜模块示意图；
21.图8(a)、(b)是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的进线柜模块示意图；
22.图9是本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的一次线连接示意图。
23.图中，1.电容器模块，2.油补偿模块，3.组合电抗器模块，4.成套柜模块，5.进线柜模块，6.电容器外壳，7.电容器器身，8.油枕外罩，9.油枕器身；10.组合外壳；11.放电线圈器身；12.电抗器器身；13.电流互感器；14.真空接触器；15.二次控制箱；16.隔离开关；17.氧化锌避雷器。
具体实施方式
24.下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。
25.本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置，如图1所示，包括电容器模块1，电容器模块1的上方设有组合电抗器模块3，组合电抗器模块3的电源侧设有进线柜模块5，组合电抗器模块3的非电源侧设有油补偿模块2，组合电抗器模块3的顶部设有成套柜模块4。电容器模块1、油补偿模块2、组合电抗器模块3、成套柜模块4和进线柜模块5之间采用螺栓连接，便于拆卸。
26.如图2、3所示，电容器模块1包括电容器外壳6，电容器外壳6内装配有电容器器身7，电容器器身7为三组一体结构(即三组容量不同的电容器组装成电容器器身7)，电容器器身7中的三组电容器容量分别为1k、2k、4k。电容器模块1是并联补偿的主要部件，提供容性无功功率。
27.如图4所示，图4(a)为油补偿模块2的轴测图，图4(b)为油补偿模块内部的油枕器身结构示意图；油补偿模块2内包括油枕外罩8，油枕外罩8内装配有双层油枕器身9。油补偿模块2是为电容器模块和组合电抗器模块进行油量补偿的设备。
28.如图5、6所示，组合电抗器模块3包括组合外壳10，组合外壳10内安装有电抗器器身12和放电线圈器身11共三组，一个电抗器器身和一个放电线圈器身组成一组组合器身，单组组合器身的容量分别与(1k、2k、4k)电容器器身7的三组电容器相匹配。
29.电容器器身7的进线端分别连接自与其配套容量的电抗器器身12的一路出线，电容器器身7的出线端与相应的每组放电线圈器身11的出线端相连。
30.各组电抗器器身12的进线端分别连接自组合电抗器模块3顶部、成套柜模块4内部的相应真空接触器14输出端子，通过真空接触器的动作实现分组投切。各组电抗器器身12的出线端分为两路，分别和与之匹配的放电线圈器身11和电容器器身7中的一组电容器进线端相连。
31.各组放电线圈器身11的进线端连接自电抗器器身12的另一路出线，各组放电线圈器身11的出线端与电容器器身7对应的出线端相连。
32.如图7所示，成套柜模块4内包括三组器件组合，每组器件组合包括真空接触器14和电流互感器13。真空接触器14接收控制器指令实现装置的自动分组投切；电流互感器负责采集系统电流信号提供给控制器作为计算数据。
33.如图8所示，图8(a)为进线柜模块5的轴侧图，图8(b)为进线柜模块5的主视图，进线柜模块5内包括隔离开关16、氧化锌避雷器17、二次控制箱15。隔离开关16作用于装置电源投切和接地；氧化锌避雷器17接在隔离开关与各组电容器器身7之间，即电容器器身7的电源侧，用来限制装置投切或运行时的操作过电压；本装置的自动控制和二次保护则集装于二次控制箱15。
34.电容器模块1和组合电抗器模块3的顶部都焊有支撑槽钢，进线柜模块5、油补偿模块2和成套柜模块4均通过其底部的安装板分别按要求与该支撑槽钢采用螺栓连接完成装配。
35.如图9所示，本发明紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的一次主接线顺序是：隔离开关16
→
氧化锌避雷器17(旁接)
→
真空接触器14
→
电流互感器13
→
电抗器器身12
→
电容器器身7、放电线圈器身11(电容器器身7、放电线圈器身11并联，且收尾)。
36.本发明一种紧凑型多组投切集合式并联电容器装置的特点如下：
37.1.不等容分组智能选择投切，实时监测，调节精度高，响应速度较快。具有完善的故障保护、数字通讯和远程维护功能，可以满足无人值班及免维护的需要。
38.2.装置一体式高度集成，占地面积小，安装简单，接线方便，大量节约基建投资成本和现场施工周期。
39.3.全密封、无裸露导体，防鸟害、风沙，对环境条件要求低。
40.4.全绝缘直接落地安装，运行噪音小，抗震性能好。
41.5.三组一体电容器及配套组合电抗器(含放电线圈)的模块化设计理念，并集成真空接触器、隔离开关、电流互感器、氧化锌避雷器等集装的结构，具备二次控制于一体，通过采集母线的相关运行数据计算并指令真空接触器对电容器组进行自动分组投切，实现变电站无功精细化补偿的目的。
42.本发明利用1k、2k、4k三组一体电容器及配套容量的油浸式三组一体组合电抗器(内置相应放电线圈)的模块化设计理念，并集成真空接触器、隔离开关、电流互感器、氧化锌避雷器等集装箱体的结构，具备二次控制于一体，通过采集母线的电流、电压来计算系统所需无功功率，指令真空接触器对电容器组的1k、2k、4k自动分组投切，使装置组合出1k、2k、3k、4k、5k、6k、7k七级容量调节，实现变电站无功精细化补偿的目的。