一种感性无功补偿设备的容量试验装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种感性无功补偿设备的容量试验装置，包括调压器、含第一电流表A1和第一电压表V1的调压器输出电流电压测量单元、升压变压器、补偿电容器组、含第二电流表A2的试验电流测量单元、含第一电容C01和第二电容C02及第二电压表V2的试验电压测量单元；调压器输入端连接交流电源，输出端串联第一电流表A1后并联第一电压表V1；升压变压器输入端并联第一电压表V1，输出端并联补偿电容器组；第二电流表A2与感性无功补偿设备串联后再并联补偿电容器组；第一电容C01与第二电容C02串联后再并联在感性无功补偿设备两端；第二电压表V2并联第二电容C02。本实用新型试验电源容量小、经济性好、实用、应用广泛。
【专利说明】一种感性无功补偿设备的容量试验装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于电力系统高压测试【技术领域】，特别涉及一种感性无功补偿设备的容量试验装置。
【背景技术】
[0002]对于电力系统中需要无功补偿的场合，普遍采用固定电容器组或滤波器组补偿容性无功，用固定电抗器补偿感性无功。这类设备只能提供离散的无功补偿功率，无法满足一些场合需要精确补偿的要求。随着电力电子技术和控制技术的发展，陆续出现了晶闸管相控电抗器(TCR)、磁控电抗器(MCR)和静止同步补偿器(STATC0M)等基于电力电子技术的FACTS的连续可调无功补偿设备。
[0003]根据国标行规和惯例，在投运前和例行检修时，对设备进行各种例行试验和工作特性试验，能为产品的质量和安全运行提供重要依据，对于确保设备的安全可靠运行具有重要的意义。连续可调无功补偿设备的主要特点是能提供连续可调的动态无功补偿容量，因此,进行可靠、准确的容量试验是重要的试验之一。
[0004]目前，最常见的容量试验是变压器和固定电抗器空载和负载试验，变压器短路试验是在短路条件下对变压器进行负载损耗试验，试验所需试验装置容量大大低于被试变压器容量。如对短路电抗为7 %的变压器做负载损耗试验，所需电源容量可取被试变压器额定容量的7%。
[0005]与变压器、固定电抗器相比，连续可调无功补偿设备具有容量可变的特点，对其进行的一些试验比电力变压器、普通电抗器要复杂的多。因此，利用现有变压器、电抗器试验设备和试验方法对大容量的感性无功补偿设备进行容量试验是十分困难的。
实用新型内容
[0006]鉴于上述存在的问题，本实用新型的目的是提供一种试验电源容量小、容量可调的、经济性好、实用的感性无功补偿设备的容量试验装置，且该装置也可用于对大容量无功功率设备的容量试验。
[0007]本实用新型采用如下技术方案解决上述问题:
[0008]一种感性无功补偿设备的容量试验装置，包括调压器、调压器输出电流电压测量单元、升压变压器、补偿电容器组、试验电流测量单元、试验电压测量单元；
[0009]调压器输出电流电压测量单元包括第一电流表A1、第一电压表V1 ；
[0010]试验电流测量单元包括第二电流表A2 ;
[0011]试验电压测量单兀包括第一电容On、第二电容Ctl2和第二电压表V2 ；
[0012]调压器的输入端连接交流电源，其输出端串联第一电流表A1后并联第一电压表V1，升压变压器的输入端并联在第一电压表V1两端；
[0013]升压变压器的输出端并联补偿电容器组，第二电流表A2与感性无功补偿设备串联后并联在补偿电容器组的两端；第一电容Ctll与第二电容Ctl2串联后并联在感性无功补偿设备的两端；第二电压表V2并联在第二电容Ctl2的两端。
[0014]所述调压器起始输出电压从零或最小电压开始。
[0015]所述补偿电容器组为可投切的补偿电容器组，包括相互并联的多个电容支路，每个电容支路由一个电容与一个投切开关串联组成。
[0016]所述投切开关采用机械投切开关或晶闸管。
[0017]所述多个电容支路的电容取值方法为:采用二进制方案，即多个电容支路的电容分别取值为C、2C、4C........其中K支路数。
[0018]所述多个电容支路的电容取值方法为:各电容支路其中一条支路电容取值为C，其他各支路电容取值都是2C。
[0019]本实用新型的有益效果是:
[0020]1、本实用新型采用并联电容补偿方式，补偿电容器的容量与被试品感性无功补偿设备容量相等或接近，以补偿绝大部分无功电流，因而可保证在试验过程中的电源电流始终为最小值，实现最小的电源容量要求。
[0021]2、对于连续可调的感性(电抗器)无功补偿设备，由于其感性无功容量是可变的，本实用新型可以根据感性无功电流值的大小投切储存与其相同或接近的电容电流的补偿电容组，配合可调的感性(电抗器)无功补偿设备，实现最小的电源容量要求，经济实用。
【专利附图】
【附图说明】
[0022]图1是本实用新型一种感性无功补偿设备的容量试验装置的结构框图。
[0023]图2是本实用新型一种感性无功补偿设备的容量试验装置的电路原理图。
[0024]图中:10—调压器、20—调压器输出的电流电压测量单兀、30—升压变压器、40—补偿电容器组、50—试验电流测量单元、60—感性无功补偿设备、70—试验电压测量单元。
【具体实施方式】
[0025]下面结合图1和图2对本实用新型的实施方式做详细说明:
[0026]如图1和图2所示，本实用新型提供了一种电力系统中感性无功补偿设备的容量试验装置，包括调压器10、调压器输出的电流电压测量单元20、升压变压器30、补偿电容器组40、试验电流测量单元50、试验电压测量单元70。
[0027]调压器输出电流电压测量单元20包括第一电流表A1、第一电压表V1 ；
[0028]试验电流测量单元50包括第二电流表A2 ；
[0029]试验电压测量单兀70包括第一电容Ctll、第二电容Ctl2和第二电压表V2 ；
[0030]调压器10的输入端连接交流电源AC380V，其输出端串联第一电流表A1后并联第一电压表V1，升压变压器30的输入端并联在第一电压表V1两端；
[0031]升压变压器30的输出端并联补偿电容器组40，第二电流表A2与感性无功补偿设备60串联后并联在补偿电容器组40的两端；第一电容Ctll与第二电容Ctl2串联后并联在感性无功补偿设备60的两端；第二电压表V2并联在第二电容Ctl2的两端。
[0032]补偿电容器组为可投切的补偿电容器组，包括相互并联的多个电容支路，每个电容支路由一个电容与一个投切开关串联组成。
[0033]投切开关采用机械投切开关或晶闸管。
[0034]试验具体步骤:
[0035]试验前，将调压器10输出电压调至零位或最小，将小于电源额定容量的一组电容器并入回路。接通电源后，调节调压器10，使升压变压器30电压升至试验电压，此时，试验电路中流过的电流仅为补偿电容电流。
[0036]接通电源后，调整被试品感性(电抗器)无功补偿设备的补偿容量，抵消部分电容电流，使调压器回路电流最小。当调压器回路电流达到最小后再慢慢将调压器输出电压升高，在升压过程中不断观察调压器回路电流值即第一电流表A1显示的电流值。若调压器回路电流将要接近允许值时，再调整被试品感性无功补偿设备的补偿容量，与补偿电容容量接近，此时可观察到调压器回路电流逐渐回落至最小值。当调压器回路电流最小时，再将升压变压器30的输出电压升高并重复上面的调压过程，直至被试品感性无功补偿设备两端电压达到额定值。
[0037]为确保试验装置的电流在允许值范围内，使被试品感性(电抗器)无功补偿设备在额定电压时达到额定容量，采用固定电容组补偿，通过调压器和被试品感性(电抗器)无功补偿设备输出容量的反复调节，配合按序列分组投切电容器组的方法来实现。在额定电压、额定频率下，按照上述方法分别调节被试品感性无功补偿设备的补偿容量5%、10%、20 %, 30 %,40 %, 50 %,60 %, 70 %,80 %,90 % UOO %的额定电流，验证被试品感性无功补偿设备的动态补偿特性。
[0038]补偿电容器组是根据被试品感性无功补偿设备容量的一定比例取值。取值的具体方法比较灵活，希望能组合产生的电容补偿级数多一些，但是综合考虑到系统复杂性以及经济性的问题，常采用二进制方案，即各电容支路的电容分别取值为C、2C、4C……Jk-1C,其中K支路数。例如k = 3，共三组电容支路，则三组电容组合可得到O、C、2C、3C、4C、5C、6C、7C共8种总电容值，即2k = 23 = 8种，电容值调控量相差7倍。另一种方案是k组中一组电容为C，其他各组都是2C。例如k = 3，则三组电容组合共得到2k = 6种总电容值:0、C、2C、3C、4C、5C，电容值调控量相差5倍。这种方法调控量较小，且调控电容值时投、切电容较简单。
【权利要求】
1.一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于，包括调压器、调压器输出电流电压测量单元、升压变压器、补偿电容器组、试验电流测量单元、试验电压测量单元； 调压器输出电流电压测量单元包括第一电流表A1、第一电压表V1 ； 试验电流测量单元包括第二电流表A2 ； 试验电压测量单兀包括第一电容Qn、第二电容Ctl2和第二电压表V2 ； 调压器的输入端连接交流电源，其输出端串联第一电流表A1后并联第一电压表V1，升压变压器的输入端并联在第一电压表V1两端； 升压变压器的输出端并联补偿电容器组，第二电流表A2与感性无功补偿设备串联后并联在补偿电容器组的两端；第一电容Ctll与第二电容Ctl2串联后并联在感性无功补偿设备的两端；第二电压表V2并联在第二电容Ctl2的两端。
2.根据权利要求1所述的一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于:所述调压器起始输出电压从零或最小电压开始。
3.根据权利要求1所述的一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于:所述补偿电容器组为可投切的补偿电容器组，包括相互并联的多个电容支路，每个电容支路由一个电容与一个投切开关串联组成。
4.根据权利要求3所述的一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于:所述投切开关采用机械投切开关或晶闸管。
5.根据权利要求3所述的一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于:所述多个电容支路的电容取值方法为:采用二进制方案，即多个电容支路的电容分别取值为C、2C、4C、......、2k_1C，其中 K 支路数。
6.根据权利要求3所述的一种感性无功补偿设备的容量试验装置，其特征在于:所述多个电容支路的电容取值方法为:各电容支路其中一条支路电容取值为C，其他各支路电容取值都是2C。
【文档编号】G01R31/00GK203929936SQ201420322726
【公开日】2014年11月5日 申请日期:2014年6月17日 优先权日:2014年6月17日
【发明者】黄启哲, 韦建波, 陈柏超, 徐学勇, 刘路, 周柯, 唐立文, 张近胜, 覃江英, 韦景, 邓春明, 覃剑永, 卢绍成 申请人:广西电网公司河池供电局, 广西电网公司电力科学研究院