专利名称：电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种应用于电力系统领域的无功补偿装置，尤其涉及一种电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置。
背景技术：
目前，由于铁路列车的提速，车流密度和载重量增加，使牵引负荷不断增大，在十 几秒内就有几千kW的能量变化。大部分牵引变电所均加装了固定并联电容补偿装置，所以 输出无功是一常量，无法对牵引负荷进行动态补偿，在无牵引负荷时易形成过补偿，有牵引 负荷时欠补偿，导致牵引变电所功率因数降低。如何对牵引变电所无功进行有效补偿以提 高功率因数，是电气化铁道需要解决的问题。目前，虽然国内外有不同方式的动态补偿装 置，但都存在不同程度的问题，如响应速度慢、安全系数低、调节范围小等不足。如中国专利 申请号为“200920257727. 2”中提供了一种电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置， 其中调压器单元中的有载分接开关内的绝缘油在使用一段时间后，绝缘油中的游离碳及金 属微粒等杂质增多，使绝缘油的击穿电压不稳定，且使用寿命较短，增加了检修次数及检修 难度，从而造成整个装置在工作时不能可靠运行。
实用新型内容本实用新型的目的是提供一种可靠性高、安全系数高的电气化铁道微机控制调压 式无功自动补偿装置。为实现上述目的，本实用新型采用下述技术方案一种电气化铁道微机控制调压 式无功自动补偿装置，包括位于电网电路中的电压互感器和电流互感器，电压互感器和电 流互感器的输出信号输出至无功自动补偿微处理器的信号输入端，微处理器输出端通过调 压器单元与电容器组相连，电网母线和调压器单元之间连接有真空断路器，所述调压器单 元为有载调压器，由有载分接开关和自耦变压器组成，其中所述的有载分接开关连接有滤 油机，滤油机的进油口通过管道和有载分接开关的抽油法兰连接，出油口通过管道和有载 分接开关的注油法兰连接。所述滤油机的进油口与抽油法兰连接的管道上连接有阀门和三通管，三通管的另 一端也连接有阀门；所述滤油机的出油口与注油法兰连接的管道上也连接有阀门和三通 管，三通管的另一端也连接有阀门。本实用新型电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置中调压器单元中的有 载分接开关连接有滤油机，滤油机能够在有载调压器系统正常运行的情况下有效地去除有 载分接开关内绝缘油中的游离碳及金属微粒等杂质并可微量水分，确保油的击穿电压和使 用寿命，减少停电检修次数，有效提高有载分接开关工作的安全性和可靠性。
图1为本实用新型的工作原理框图；[0008]图2为本实用新型的线路连接示意图；图3为本实用新型中滤油机与有载分接开关的连接示意图。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置，包括位 于电网电路中的电压互感器和电流互感器，电压互感器和电流互感器的输出端均通过采样 电路和A/D转换电路与无功自动补偿微处理器的信号输入端连接，对于内置A/D转换电路 的微处理器，则不需再设置A/D转换电路。。无功自动补偿微处理器通过通讯接口与后台计 算机系统相连，微处理器输出端通过驱动电路与调压器单元连接，调压器单元输出端与电 容器组相连，电网母线和调压器单元之间设置有真空断路器。采样电路的输入端还连接有 温度传感器、反馈信号检测电路、电容差压检测电路，其中温度传感器用来测量调压器单元 的油温、反馈开关量电路用来检测调压器单元的反馈信号、电容差压检测电路用来测量电 容器组的电压差，当调压器单元油温过高或检测不到调压器单元的反馈信号或电容器压差 超过一定阈值时，微处理器输出控制信号使真空断路器断开，使整套装置断开与母线的连 接。如图2所示，控制柜ZWK包括微处理器和后台计算机系统及其周围电路，调压器单 元为有载调压器TW，由有载分接开关和自耦变压器组成。电压互感器包括主变电压互感器 YH和电容电压互感器YHl 1，分别采集母线的电压信号和电容器组两端的电压信号；电流互 感器包括主变电流互感器LH和电容电流互感器LHl 1，分别采集母线的电流信号和电容器 组的电流信号。主变电压互感器YH和主变电流互感器LH设置在主变电路接触网和控制柜 ZffK之间，真空断路器ZN连接在电网母线和有载调压器TW之间，用于执行故障保护。真空 断路器ZN和有载调压器TW之间连接有避雷器及放电计数器BL，放电计数器串联在避雷器 下方，对避雷器放电计数，确保补偿装置免受雷电冲击。避雷器与有载调压器TW之间连接 有高压隔离开关SW。有载调压器TW的输出端依次连接有单相并联电容器C (采用BAM型， 分为四串使用)、空芯串联电抗器L，单台喷逐式熔断器FU与单相并联电容器C串联使用， 放电线圈FD并联在单相并联电容器C两端；在有载调压器TW和单相并联电容器C之间连 接有高压隔离开关SWl，电容电流互感器LHl 1和电容电压互感器YHl 1连接在控制柜ZWK和 单相并联电容器C之间。如图3所示，滤油机1的进油口通过进油管3与有载分接开关10 内的抽油法兰6连接，其中抽油法兰10与进油管3连接处的管道上连接有阀门71、三通管 81，其中三通管81的另一端连接有阀门91 ；滤油机1的出油口通过出油管4和有载分接开 关10的注油法兰5相连接，其中注油法兰5与出油管4连接处的管道上连接有阀门81、三 通管82，其中三通管82的另一端连接有阀门92 ；其中连接法兰21、22分别用来连接进油 管3和出油管4。滤油机能够在有载调压器系统正常运行的情况下有效地去除有载分接开 关内绝缘油中的游离碳及金属微粒等杂质并可降低微量水分，确保油的击穿电压和使用寿 命，减少停电检修次数，有效提高有载分接开关工作的安全性和可靠性。如图1所示，主变电压互感器采集的电压信号和主变电流互感器采集的电流信号 通过采样电路和A/D转换电路输入到无功自动补偿微处理器中，微处理器将接收的采集信 号经过数据处理，计算出当前的视在功率、无功功率、有功功率、功率因数、相角、谐波等电 参量，与设置的功率因数阈值或无功阈值进行适时比较，输出控制信号，此控制信号通过驱动有载调压器单元，使有载调压器输出不同档位的电压，从而改变电容器组的端电压，使之 输出不同的无功功率，跟踪无功自动补偿，达到适时补偿线路无功功率、提高功率因数、保 证供电质量的目的。同时驱动电路采集有载调压器的当前档位分接信号，反馈给微处理器， 微处理器经过处理运算，在后台计算机系统上输出显示有载调压器当前档位。微处理器还 根据对电容器组端电压、电流信号的采集运算，对电容器组采取过压、过流等各种保护，补 偿装置的运行信息、电参数、动作时间等数据保存在存储器内，并可形成数据文件，此数据 通过通讯接口输入到后台计算机，当计算机系统监测到电容器过压、过流、差压以及变压器 油温过高时则输出信号给微处理器，使微处理器输出控制信号直接驱动真空断路器跳闸， 对整个系统进行保护。操作人员可通过计算机的键盘及鼠标设置各种控制模式(快速无功 模式、慢速无功模式、功率因数模式)下调压器各档位无功补偿范围阈值以及慢速无功模 式跳档时间延时等，还可通过计算机系统查看保存的数据，数据还可生成数据表或曲线，方 便进行实时监测。
权利要求一种电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置，包括位于电网电路中的电压互感器和电流互感器，电压互感器和电流互感器的输出信号输出至无功自动补偿微处理器的信号输入端，微处理器输出端通过调压器单元与电容器组相连，电网母线和调压器单元之间连接有真空断路器，所述调压器单元为有载调压器，由有载分接开关和自耦变压器组成，其特征在于所述有载分接开关连接有滤油机，滤油机的进油口通过管道和有载分接开关的抽油法兰连接，出油口通过管道和有载分接开关的注油法兰连接。
2.根据权利要求1所述的电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置，其特征在 于所述滤油机的进油口与抽油法兰连接的管道上连接有阀门和三通管，三通管的另一端 也连接有阀门；所述滤油机的出油口与注油法兰连接的管道上也连接有阀门和三通管，三 通管的另一端也连接有阀门。
专利摘要本实用新型公开了一种电气化铁道微机控制调压式无功自动补偿装置，包括位于电网电路中的电压互感器和电流互感器，电压互感器和电流互感器的输出信号输出至无功自动补偿微处理器的信号输入端，微处理器输出端通过调压器单元与电容器组相连，电网母线和调压器单元之间连接有真空断路器，所述调压器单元为有载调压器，由有载分接开关和自耦变压器组成，其特征在于所述有载分接开关连接有滤油机，滤油机的进油口通过管道和有载分接开关的抽油法兰连接，出油口通过管道和有载分接开关的注油法兰连接。滤油机确保了有载分接开关内油的击穿电压和使用寿命，减少停电检修次数，有效提高有载分接开关工作的安全性和可靠性。
文档编号H02J3/18GK201733103SQ20102027539
公开日2011年2月2日 申请日期2010年7月29日 优先权日2010年7月29日
发明者刘建山, 周郅琪, 李登峰, 杜永亮, 马旭阳 申请人:索凌电气有限公司