電壓無(wú)功控制裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種電壓無(wú)功控制裝置，包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器接所述水電側(cè)。實(shí)施本實(shí)用新型的電壓無(wú)功控制裝置，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無(wú)功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無(wú)功功率，可避免大量無(wú)功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】電壓無(wú)功控制裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力【技術(shù)領(lǐng)域】，特別是涉及一種電壓無(wú)功控制裝置。

【背景技術(shù)】
[0002]水力發(fā)電機(jī)組的容量和接入電網(wǎng)的方式，隨水情和建設(shè)位置的不同而不同，裝機(jī)容量在100kVA以下的機(jī)組，通過(guò)T接入方式接入臨近的1kV線路的電網(wǎng)。在一條河流上，多個(gè)電站可能接入同一條1kV線路，這對(duì)線路電壓質(zhì)量造成的影響最大。
[0003]在水電集中發(fā)電時(shí)，線路多余的有功和無(wú)功通過(guò)1kV線路送至變電站。水電的集中接入，易造成大量無(wú)功倒送，會(huì)逐級(jí)抬升1kV線路的電壓，影響正常用電，甚至燒毀供電和用電設(shè)備。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要針對(duì)接入電網(wǎng)的水利發(fā)電機(jī)組，在集中發(fā)電時(shí)會(huì)逐級(jí)抬升1kV線路的電壓，影響正常用電、易燒毀供電和用電設(shè)備的問(wèn)題，提供一種電壓無(wú)功控制裝置。
[0005]一種電壓無(wú)功控制裝置，包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈接所述水電側(cè)，所述并聯(lián)電抗器接所述水電側(cè)。
[0006]上述電壓無(wú)功控制裝置，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無(wú)功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無(wú)功功率，可避免大量無(wú)功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0007]圖1是本實(shí)用新型的電壓無(wú)功控制裝置優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]請(qǐng)參閱圖1，圖1是本實(shí)用新型電壓無(wú)功控制裝置優(yōu)選實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]本實(shí)施方式的所述電壓無(wú)功控制裝置，可包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器100和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器200，自耦變壓器100的原邊線圈接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈接所述水電側(cè)，并聯(lián)電抗器200的輸入端接所述水電側(cè)。
[0010]本實(shí)施方式所述的電壓無(wú)功控制裝置，基于并聯(lián)電抗器和自耦變壓器，可將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間內(nèi)，同時(shí)使電網(wǎng)側(cè)的無(wú)功功率與并聯(lián)電抗器的容量匹配，以吸收水電發(fā)出的無(wú)功功率，可避免大量無(wú)功倒送變電站、抬升線路電壓，進(jìn)而保證用電設(shè)備和供電設(shè)備的設(shè)備安全，利于配電網(wǎng)的高效運(yùn)行。
[0011]本實(shí)用新型的電壓無(wú)功控制裝置優(yōu)選地可用于含上網(wǎng)水電的1kV線路，將水電側(cè)的電壓控制在控制區(qū)間(10.7kV?9.3kV)內(nèi)。
[0012]其中，對(duì)于自耦變壓器100，輸出和輸入共用一組線圈(主線圈和調(diào)壓線圈)的特殊變壓器。升壓和降壓用不同的抽頭來(lái)實(shí)現(xiàn)，比共用線圈少的部分抽頭電壓就降低，比共用線圈多的部分抽頭電壓就升高。抽頭數(shù)目和不同抽頭的間距可根據(jù)調(diào)壓需要預(yù)先配置。
[0013]自耦變壓器100優(yōu)選地包括一個(gè)繞組，當(dāng)作為降壓變壓器使用時(shí)，從繞組中抽出一部分線匝作為二次繞組，當(dāng)作為升壓變壓器使用時(shí)，外施電壓只加在繞組的一部分線匝上。通常把同時(shí)屬于一次和二次的那部分繞組稱為公共繞組，自耦變壓器100的其余部分稱為串聯(lián)繞組，同容量的自耦變壓器與普通變壓器相比，不但尺寸小，而且效率高，并且變壓器容量越大，電壓越高。這個(gè)優(yōu)點(diǎn)就越加突出。
[0014]優(yōu)選地，自耦變壓器100的短路電阻R、短路電抗X、變比η、當(dāng)前運(yùn)行檔位Mn和中心檔位MO間存在如下關(guān)系:
[0015]n = UlNX (1-(Mn-MO) Xd% )/U2N ；
[0016]其中，d%為檔距(每調(diào)一檔，變比的變化百分?jǐn)?shù))，UlN為自耦變壓器100接電網(wǎng)側(cè)額定電壓，U2N為自耦變壓器100接水電/負(fù)荷側(cè)額定電壓。
[0017]在一個(gè)實(shí)施例中，可將所述水電側(cè)的電壓閾值、所述電網(wǎng)側(cè)的當(dāng)前電壓與自耦變壓器100的中心檔位、短路電阻、短路電抗、有功功率和無(wú)功功率代入以下所述公式，計(jì)算調(diào)整檔位:
Ul ^x /
_8] Mz = (I ——Ux ) d% + M0.uT W/，
[0019]其中，Mz為調(diào)整檔位，P為自耦變壓器100的有功功率，Q為O自耦變壓器100的無(wú)功功率，Ut up為所述水電側(cè)的電壓閾值，R為自耦變壓器100的短路電阻，X為自耦變壓器100的短路電抗，d%為自耦變壓器100的檔距，M0為所述中心檔位，U1為所述電網(wǎng)側(cè)的當(dāng)前電壓。
[0020]可根據(jù)計(jì)算出的調(diào)整檔位確定自耦變壓器200接入所述電網(wǎng)側(cè)的抽頭。
[0021]對(duì)于并聯(lián)電抗器200，可用于吸收電纜線路的充電容性無(wú)功，可以通過(guò)調(diào)整并聯(lián)電抗器200的數(shù)量來(lái)調(diào)整運(yùn)行電壓。
[0022]優(yōu)選地，并聯(lián)電抗器200可與避雷器并聯(lián)，用于限制并聯(lián)電抗器200生成的過(guò)電壓。所述避雷器可為氧化鋅避雷器。
[0023]對(duì)于電網(wǎng)側(cè)，可裝有電流互感器和電壓互感器。
[0024]對(duì)于水電側(cè)，所述水電側(cè)也可稱為負(fù)荷側(cè)，可裝有電流互感器和電壓互感器。所述水電側(cè)的機(jī)組通過(guò)T接入方式接入1kV線路的所述電網(wǎng)側(cè)。
[0025]在一個(gè)實(shí)施例中，本實(shí)用新型的電壓無(wú)功控制裝置還可包括五個(gè)開關(guān)K1-K5，所述電網(wǎng)側(cè)與所述原邊線圈通過(guò)第一開關(guān)Kl連接，所述副邊線圈與所述水電側(cè)通過(guò)第二開關(guān)K2可連接，所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)通過(guò)第三開關(guān)K3連接，并聯(lián)電抗器200的輸入端和輸出端之間并聯(lián)有第四開關(guān)K4，并聯(lián)電抗器200的輸入端通過(guò)第五開關(guān)K5和第二開關(guān)K2接入所述水電側(cè)。
[0026]優(yōu)選地，五個(gè)開關(guān)K1-K5可為真空開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)。
[0027]在具體的操作中，通過(guò)開關(guān)狀態(tài)組合，可切換裝置的工作狀態(tài):
[0028]旁路狀態(tài):K1、K2、K4、K5斷開，Κ3閉合。裝置不帶電，可進(jìn)行裝置維護(hù)、檢修；調(diào)壓狀態(tài):Κ3、Κ5、Κ4斷開，Κ1、Κ2閉合；無(wú)功補(bǔ)償狀態(tài):Κ3、Κ4斷開，Kl、Κ2、Κ5閉合。
[0029]以上所述實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，包括用于對(duì)水電側(cè)的電壓進(jìn)行有載調(diào)節(jié)的自耦變壓器和用于對(duì)電網(wǎng)側(cè)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)牟⒙?lián)電抗器，所述自耦變壓器的原邊線圈接所述電網(wǎng)側(cè)，副邊線圈接所述水電側(cè)，中性點(diǎn)接地，所述并聯(lián)電抗器的輸入端接所述水電側(cè)，輸出端接地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，還包括用于限制所述并聯(lián)電抗器生成的過(guò)電壓的避雷器，所述避雷器與所述并聯(lián)電抗器并聯(lián)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，所述避雷器為氧化鋅避雷器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，所述電網(wǎng)側(cè)裝有電流互感器和電壓互感器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，所述水電側(cè)裝有電流互感器和電壓互感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，所述水電側(cè)的機(jī)組通過(guò)T接入方式接入1kV線路的所述電網(wǎng)側(cè)。
7.根據(jù)權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，還包括五個(gè)開關(guān)，所述電網(wǎng)側(cè)與所述原邊線圈通過(guò)第一開關(guān)連接，所述副邊線圈與所述水電側(cè)通過(guò)第二開關(guān)連接，所述電網(wǎng)側(cè)與所述水電側(cè)通過(guò)第三開關(guān)連接，所述并聯(lián)電抗器的輸入端和輸出端之間并聯(lián)有第四開關(guān)，所述并聯(lián)電抗器的輸入端通過(guò)第五開關(guān)和所述第二開關(guān)接入所述水電側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的電壓無(wú)功控制裝置，其特征在于，所述五個(gè)開關(guān)為真空開關(guān)或負(fù)荷開關(guān)。
【文檔編號(hào)】H02J3/16GK203951194SQ201420272820
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年5月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月26日
【發(fā)明者】馬明, 李蘭芳, 徐柏榆, 盛超, 陳曉科, 黃輝, 王玲, 王曉毛, 梅成林, 劉正, 鄧志, 李玎, 趙艷軍, 翁洪杰, 王奕, 胡玉嵐 申請(qǐng)人:廣東電網(wǎng)公司電力科學(xué)研究院