一种新型的无功补偿装置的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种新型的无功补偿装置，包括无功补偿单元、偏置电容单元、电流互感器、电压互感器和控制器，所述无功补偿单元包括若干条并联连接的无功补偿支路，各无功补偿支路分别包括熔断器、开关和无功补偿电容器组，每个无功补偿电容器组由三角形连接的电容构成，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应熔断器和开关，连接到无功补偿电容器组；所述偏置电容单元包括开关和偏置电容器组，所述偏置电容器组由星形连接的电容构成，中性点接地，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应开关连接电容；所述电流互感器和所述电压互感器一次侧接在母线上，二次侧连接至控制器；控制器连接至各无功补偿支路中的开关和偏置电容单元中的开关。
【专利说明】
-种新型的无功补偿装置
技术领域
[0001] 本实用新型设及电力系统无功补偿装置设备技术领域，具体是一种新型的无功补 偿装置。
【背景技术】
[0002] 为了提高供电的可靠性和连续性，我国早期的中低压配电网多采用中性点不接地 方式，发生单相接地故障时，在电网电容电流不大的情况下，接地电弧能够自焰，配电网可 带故障继续供电1~2小时。随着我国配电网的不断发展，特别是城市电网中电缆线路的比 例越来越高，对地电容不断增多，导致线路在发生单相接地故障时，流过故障点的电容电流 大大增加。为了确保电网中出现的各种接地电弧能可靠焰灭，当系统电容电流大于规程要 求的限值时，须安装消弧线圈W补偿接地电容电流。配电网的电容电流准确测量是决定是 否安装消弧线圈W及确定消弧线圈合理补偿容量的前提。
[0003] 由于近些年来城市配电网发展较快，电容电流增速加快，需要更为频繁地对配电 网电容电流进行测量。实际配电网中常常采用直接测量法，不仅操作及接线复杂，而且有可 能导致非接地相绝缘薄弱处损伤从而造成两相短路，威胁到配电系统的安全运行，因此不 适合采用直接法进行频繁的测量工作。理论研究中较为热口的是注入信号法，但该方法需 要用的专业的测量仪器，而且测量精度受电网不平衡度影响较大，需要设计工频陷波器来 滤除工频信号的干扰。 【实用新型内容】
[0004] 为了更安全便捷的测量电容电流，本实用新型提供了一种带配电网电容电流测量 的无功补偿装置，在无功补偿装置上加一组可W分相投切的电容器组，电容器组星形连接， 中性点接地。
[0005] 本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是一种新型的无功补偿装置，包括 无功补偿单元、偏置电容单元、电流互感器、电压互感器和控制器，
[0006] 所述无功补偿单元包括若干条并联连接的无功补偿支路，各无功补偿支路分别包 括烙断器、开关和无功补偿电容器组，每个无功补偿电容器组由=角形连接的电容Cai、Cbi 和Cci构成，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应烙断器和开关，连接到无功补偿电容器 组；
[0007] 所述偏置电容单元包括开关和偏置电容器组，所述偏置电容器组由星形连接的电 容Ca、Cb和Cc构成，中性点接地，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应开关连接电容Ca、Cb、 Ce;
[000引所述电流互感器和所述电压互感器一次侧接在母线上，二次侧连接至控制器； [0009]控制器连接至各无功补偿支路中的开关和偏置电容单元中的开关。
[0010] 而且，A相母线连接于电容Cm和Cci之间，B相母线连接于电容Cm和CBi之间，C相母线 连接于电容CBi和Cci之间。
[0011] 本实用新型的技术效果在于:将用于测量配电网电容电流的偏置电容集成到无功 补偿装置中，使得使用本实用新型的新型无功补偿装置在进行系统所需的无功补偿时，还 能支持用于在线测量配电网电容电流，测量工作过程原理简单，安全可靠，可操作性强，不 仅具有较高的测量精度，而且不影响无功补偿装置的正常工作和系统的安全稳定运行。
【附图说明】
[0012] 图1本实用新型实施例的结构示意图。
[0013] 图2本实用新型实施例的测量使用示意图。
【具体实施方式】
[0014] W下结合附图和实施例详细说明本实用新型技术方案。
[0015] 如图1所示，一种带配电网电容电流测量的新型的无功补偿装置，包括无功补偿单 元、偏置电容单元、电流互感器TA、电压互感器TV和控制器。所述无功补偿单元有若干条并 联连接的无功补偿支路，各无功补偿支路均由烙断器、开关和无功补偿电容器组构成，第i 个无功补偿电容器组由立角形连接的电容CAi、CBi、Cci(i = l，2,3-〇构成，A相母线、B相母 线、C相母线分别经相应烙断器和开关，连接到无功补偿电容器组，其中A相母线连接于Cm和 Cu之间，B相母线连接于Cm和Cbi之间，讨目母线连接于Cbi和Cci之间；所述偏置电容单元由开 关和偏置电容器组构成，所述偏置电容器组由星形连接的电容Ca、Cb、Cc构成，中性点接地，A 相母线、B相母线、C相母线分别经相应开关连接电容Ca、Cb、Cc;所述电流互感器和所述电压 互感器一次侧接在母线上，二次侧连接至控制器，用于测量=相线电流和母线相电压;控制 器连接至所有上述开关，包括各无功补偿支路中的开关和偏置电容单元中的开关，除正常 控制无功补偿单元的投切外，还能根据测量要求控制偏置电容单元的分相投切。具体实施 时，本领域技术人员可根据现有技术设置控制实现方式。
[0016] 使用本实施例所提供的一种新型无功补偿装置，除正常工作进行无功补偿外，还 能够用于进行系统电容电流的测量。电容电流测量功能主要是利用偏置电容单元和电压互 感器来实现。在原理上采用偏置电容法来测量配电网的电容电流，直接利用母线上的无功 补偿电容器和电压互感器来实现相关测量，避免了在母线上加偏置电容时带来的安全隐 患，操作安全、便捷，且具有较高的精度。
[0017] 为便于实施参考起见，提供使用本实施例所提供无功补偿装置测量配电网电容电 流的工作过程，包括W下步骤：
[0018] 1)系统处于正常运行状态，无功补偿装置正常并网工作时，记录此时的A相电压 Ua;无功补偿装置处于正常工作状态时，偏置电容器Ca、Cb、Cc均未投入。
[0019] 2)通过控制器控制Ca处的开关闭合，将A相的偏置电容Ca接入A相母线，待电压稳定 后，记录此时的A相电压Ua' ；
[0020] 当接入偏置电容时，系统中性点电压会升高。具体实施时，偏置电容Ca(Cb和Ce)的 电容值本领域技术人员可自行根据实验或经验预设适当大小，过大会使得中性点电压明显 升高，甚至超过相电压的15%，电容值选取过小则会带来较大的测量误差，一般取Ca=Cb = Ce二1邮$父为合适。
[0021] 3)根据下述公式可W算出配电网对地电容Coa:
[0022]
[0023] 4)将步骤1)、2)、3)中所述的操作在B、C两相重复一次，算出Cob和Coc，取平均值Co = (Coa+Cob+Coc)/3 ；
[0024] 为了减小电网不平衡度对测量结果的影响W及其它的测量误差，在A、B、CS相进 行相同的测量操作，对求得的线路对地电容取平均值，效果更佳。
[0025] 5)根据公式Ic= ? Co化，可W算出系统对地电容电流Ic。
[00%] 上式中《为电网工频角频率，砖为电网额定相电压。
[0027] 上述步骤3)的原理如下：
[0028] 使用本实用新型装置测量配电网电容电流的原理如图2所示，其为偏置电容(Ca) 两端的戴维宁等值电路。偏置电容接入前两端的开路电压为该相的母线电压(Ua),等效内 阻为电网的零序对地电容Co,在接入偏置电容后，偏置电容两端的电压变为Ua'，根据分压原 理有：
[0029]
[0030]
[0031]
[0032] 从W上分析可W看出，使用本实用新型装置测量配电网电容电流所采用的模型在 原理上是精确的，计算结果有较高的精度。
[0033] 本实用新型要求保护电路硬件设计，不设及软件方面的改进。
[0034] 需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的。因此本实 用新型包括并不限于【具体实施方式】中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新 型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。
【主权项】
1. 一种新型的无功补偿装置，其特征在于:包括无功补偿单元、偏置电容单元、电流互 感器、电压互感器和控制器， 所述无功补偿单元包括若干条并联连接的无功补偿支路，各无功补偿支路分别包括熔 断器、开关和无功补偿电容器组，每个无功补偿电容器组由三角形连接的电容CAl、CBdPC Cl 构成，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应熔断器和开关，连接到无功补偿电容器组； 所述偏置电容单元包括开关和偏置电容器组，所述偏置电容器组由星形连接的电容Ca、 Cb和Cc构成，中性点接地，A相母线、B相母线、C相母线分别经相应开关连接电容CA、Cb、Cc; 所述电流互感器和所述电压互感器一次侧接在母线上，二次侧连接至控制器； 控制器连接至各无功补偿支路中的开关和偏置电容单元中的开关。2. 根据权利要求1所述新型的无功补偿装置，其特征在于:A相母线连接于电容Cm和CCl 之间，B相母线连接于电容Cm和CBi之间，C相母线连接于电容CBi和Cci之间。
【文档编号】H02J3/18GK205583702SQ201620393546
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2016年5月3日
【发明人】周超, 乐健, 万鹏飞, 罗汉武
【申请人】武汉大学