一种户外柱上式的svg无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
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[0001]本发明涉及一种SVG无功补偿装置，更具体涉及一种户外柱上式的SVG无功补偿
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【背景技术】
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[0002]SVG无功补偿装置是以半导体功率器件构成的换流器为核心、基于电压源自换相换流器技术的补偿装置；一般采用自励启动方式，启动速度快且冲击电流小，可以从额定感性工况到额定容性工况之间连续输出无功功率，实现连续补偿。SVG具有快速输出无功功率特性，对冲击性负荷具有更好的补偿效果；其输出电流是有源可控的，既可输出近似正弦的无功基波电流，也可输出设定次数的无功和谐波电流。
[0003]SVG装置的硬件一般包括主设备、辅助设备和控制保护电路。主设备一般包括投切开关、启动装置(根据需要设置)、连接电抗器、全控器件换流器及其门极驱动控制电路、直流支撑电容器；辅助设备一般包括散热装置、固定装置等；控制保护电路一般包括信号采集电路、无功电流(功率)计算电路、驱动控制电路及状态回检电路；电源包括取能/送能电路和控制电源电路；另外，还有信号传输电路。如附图1所示。投切开关可控制SVG装置接入电网的投切。
[0004]连接电抗器抑制换流器连接到电网时的电流突变，实现电流平滑作用及滤除电流中可能存在的高次谐波，还起到将换流器和电网这两个交流电压源连接起来的作用；SVG装置也可不使用连接电抗器而是使用连接变压器，连接变压器可以将电网电压变换为适合功率模块工作的电压，同时实现高压与低压的电气隔离。
[0005]启动装置的作用是实现装置的软启动，减小并网冲击。在SVG装置容量较小时，也可以不设置启动装置。
[0006]全控器件换流器是SVG的核心部分，用于实现功率的实时传输；目前，全控器件电路大多采用模块化设计，由各个功率单元构成，各功率单元的结构与电气性能完全一致，可以互换。全控器件换流器中一般含有缓冲电路，用以抑制可关断器件的浪涌。缓冲电路的类型和所需要的元件主要取决于功率电路即换流阀的布局结构。直流支撑电容为全控器件换流器提供直流电压支撑。
[0007]目前，国内大多数SVG装置多为户内式，由输入开关柜、启动柜、连接电抗器(或连接变压器)柜、功率柜、控制柜、人机接口柜等各个屏柜组成。投切开关放置于输入开关柜中；启动装置可以和投切开关一起放置于输入开关柜中，也可以单独放置于启动柜中，视启动装置的大小而定；连接电抗器或连接变压器可以放置于连接电抗器(或连接变压器)柜，也可以单独放置于户外；全控器件换流器是SVG的核心器件，放置于功率柜中，门极驱动控制电路紧贴相应的全控器件也放置于功率柜中。控制保护电路放置于控制柜中；信号传输电路放置于人机接口柜中。
【发明内容】
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[0008]本发明的目的是提供一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，该装置结构简单、无污染、能耗低，而且安装方便、通用灵活、运行可靠并且使用寿命长。
[0009]为实现上述目的，本发明采用以下技术方案:一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述装置包括电源电路、主电路、辅助电路和控制保护电路；所述主电路包括依次连接的投切开关、连接电抗器、启动装置、全控器件换流器和直流支撑电容或依次连接的投切开关、启动装置、连接电抗器、全控器件换流器和直流支撑电容；所述全控器件换流器通过换流器门极驱动控制电路与所述控制保护电路连接；所述辅助电路包括散热器、进风风机、出风风机、绝缘支架套筒和避雷针；所述投切开关、全控器件换流器、所述换流器门极驱动控制电路和储能电容设置在设备箱内；所述散热器、进风风机、出风风机和控制保护电路设置在设备箱内；所述设备箱设置在垂直连接两根平行户外立柱顶部的支撑平台上，所述户外立柱与所述支撑平台下方间设有倾斜支撑杆；所述设备箱壳体外顶部通过与设置在其顶部上设有的所述绝缘支架套筒连接的连接线与输电线路连接。
[0010]本发明提供的一种一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述启动装置和连接电抗器放置于设备箱内或放置于设备箱外；当所述连接电抗器是体积较小，小于设备箱内容积的1/3时，则可放置于设备箱内；当所述连接电抗器是体积较大，大于设备箱内容积的1/3时，则必须放置于所述设备箱外。
[0011]本发明提供的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述控制保护电路包括信号采集电路、与所述信号传输电路连接的无功电流计算电路、与分别所述无功电流计算电路连接的驱动控制电路和状态回检电路；所述无功电流计算电路与信号传输电路连接，所述信号传输电路为无线发射装置，接收操作人员下达的操作命令；当电力系统发生故障时，通过无线通信方式发送故障信息给设备管理方；所述信号采集电路包括传感元件和数据接收电路；所述传感元件包括电压、电流传感器、用于测量所述SVG无功补偿装置模拟量测量元件、电网中各电气量的模拟量测量元件和反应所述投切开关位置的开关量元件；所述元件均放置在被测电气量旁；所述数据接收电路用于将测到的电气量送至所述无功电流计算电路；所述无功电流计算电路完成的无功电流并通过所述驱动控制电路向所述全控器件的门极驱动控制电路发出命令，所述状态回检电路实时监测全控器件状态。
[0012]本发明提供的另一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述电源包括取能或送能电路和控制电源电路；所述取能电路从所述直流支撑电容取电，经隔离和滤波处理后送至所述控制电源电路的输入端；或通过所述送能电路由电力系统交流侧经隔离变压器送能的方式提供控制电源；所述控制电源来自于所述取能或送能电路的高电压经过降压、滤波和隔离变换后输出相互隔离的电压，分别供给全控器件的门极驱动控制电路、信号采集电路、驱动控制电路、状态回检电路和信号传输电路使用；所述取能或送能电路为单路配置或采用双路冗余配置方式。
[0013]本发明提供的再一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述设备箱外壳体顶部固定三只绝缘支架套筒，每只绝缘支架套筒内分别固定A、B、C三相设备出线并通过软连接或排连接分别接到三相被补偿输电线路的各相；穿过所述设备箱壳内的三根进线依次经过连接导线或连接排连接所述设备箱箱体内的依次连接的所述投切开关、连接电抗器、启动装置、所述全控器件换流器和直流支撑电容器或依次连接的所述投切开关、启动装置、连接电抗器、所述全控桥器件换流器和直流支撑电容器。
[0014]本发明提供的又一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述全控器件换流器包括A、B、C三相全控型器件；所述三相全控型器件按照A、B、C相的从上到下依次均匀排布在所述设备箱箱体的背面；所述三相全控型器件的底面分别通过各自设置的散热器与所述设备箱箱体背部连接；所述直流支撑电容设置在所述全控型器件下方的设备箱底部。
[0015]本发明提供的又一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述设备箱底部左侧设有进风口向下的进风风机，其右侧设有出风口向下的出风风机，所述进风风机和出风风机的风口处设置有干燥剂；所述风机的风道对着所述全控型器件。
[0016]本发明提供的又一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述控制电源电路和控制保护电路设置于所述设备箱内底部并避开风道设置，所述控制电源电路设置在所述控制保护电路的的右侧或左侧；所述控制保护电路放置于所述设备箱内底部的屏蔽盒中。
[0017]本发明提供的又一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述避雷针放置于所述设备箱外壳体顶部并最终引至大地；所述设备箱正面设有一对门把手。
[0018]本发明提供的又一优选的一种户外柱上式的SVG无功补偿装置，所述设备箱为不锈钢材料的成套一体结构；各相所述全控型器件的门极驱动控制电路设置在所述全控型器件的上方。
[0019]和最接近的现有技术比，本发明提供技术方案具有以下优异效果
[0020]1、本发明中的所述SVG无功补偿装置适用于380V?10kV、补偿容量在2MVar及以下的系统，其安装方式为户外