[发明专利]35kV及以上电压等级变电站10kV母线用电容器无功补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于调整无功功率的交流干线或交流配电网络的电路装置，特别是一种电容器无功补偿装置，本发明适用于35kV及以上电压等级变电站10kV母线用电容器无功补偿。

背景技术

现有技术中，35kV及以上电压等级变电站10kV母线用电容器无功补偿装置包括有电容补偿电路和开关柜，其中电容器的容量都是按照主变压器额定容量的比例进行定额配置，分组并接在各不同的10kV母线上进行投切。由于高压变电站的10kV设备间隔数量有限，用于无功补偿的间隔不宜过多，因此每组电容器无功补偿装置的设计容量都比较大，且为固定值，为一种集中补偿方式。使用时根据需要将该补偿装置通过开关柜接入电网，从而对电网进行无功补偿，这种情况下，投切电容器组造成的10kV母线电压波动会很大。如果减少电容器组容量来减小投切时的电压波动，则根据补偿要求，需要增加补偿支路，例如原来定额电容器容量为10000kVar，增加补偿电路后，容量可拆分为3000kVar、3000kVar和4000kVar等三条补偿电路，但增加补偿电路后，根据传统的设计要求势必需要增加等量的开关柜以与所增加的补偿电路一一对应，实现对各补偿电路进行投切和保护作用，然而所增加的开关柜将占用变电站10KV设备的间隔，另外开关柜设备还是一种高投资设备，因此该种无功补偿装置在此大成本上导致其难以实施。

发明构成

本发明的目的在于根据现有技术的不足之处而提供一种不增加占用设备间隔数量、成本低廉、且在投切补偿时可减小电网电压波动的35kV及以上电压等级变电站10kV母线用电容器无功补偿装置。

本发明是通过以下途径来实现的：

35kV及以上电压等级变电站10kV母线用电容器无功补偿装置，包括有一开关柜，其结构要点在于，还包括有相互并联的复数个电容补偿电路和与该复数个电容补偿电路对应电连接的负荷开关，该复数个负荷开关分别与开关柜电连接，并通过该开关柜连接到10kV母线上。

原有技术中，增加补偿电路后，根据35kV及以上电压等级变电站的设计原则，考虑其安全和稳定的条件，需要增加相应的开关柜或者高压真空开关，然而设计原则导致本领域的技术人员形成一种技术偏见，不从其他角度考虑解决问题的途径；而本发明正是突破了传统的设计原则，克服了技术偏见：由于负荷开关体积小，成本低，同时其设计电压等级可符合10kV母线的要求，因此对各电容补偿电路的投切操作采用负荷开关来完成，各负荷开关分别连接到开关柜中，将开关柜原有的投切和保护作用一分为二，投切由负荷开关完成，开关柜仍然保留原有的保护作用，使整个补偿装置仍然具有安全和稳定的条件。由于负荷开关的占地面积大大小于开关柜，也小于高压真空开关，可以与电容补偿电路进行成套安装，而不占用10kV设备的间隔，且成本远低于开关柜和高压真空开关，因此相比增加开关柜或高压真空开关来说成本大为减少，这样就使得减小补偿投切容量，对电容补偿电路实现分步投切成为容易实现的技术方案。

另外，由于电网的各个参数都是处于一定波动范围的，电网的无功损耗也有波动，原有的集中式定额补偿容易使电网处于过补偿或者欠补偿状态，无法对该定额补偿进行调整，以适应电网的波动，而本发明所采用的分步投入补偿电路则可解决这个问题，原定额的总固定值被分化为几个小值，通过增加电容补偿电路使得每个电容补偿电路中的补偿容量变小，在使用时可以逐个投入电容补偿电路，小容量的补偿电路投入电网可以减少电网波动，使电网电压的波动控制在合格范围内。可以根据需要将所需要的电网补偿量投入补偿，达到最好的补偿效果。

本发明可以进一步具体为：

复数个电容补偿电路中的电容容量按总额定容量进行配比。

这就可以根据实际情况来进行处理，例如：

分为三个电容补偿电路，分别按总容量的33.3％、33.3％、33.3％进行配比，这样就可以实现对电网无功补偿按33.3％、66.7％、100％等各不同比例进行按需补偿。还可以按20％、30％、50％进行配比，这样就可以实现对电网无功补偿按20％、30％、50％、70％、80％、100％等各不同比例进行按需补偿。

或者，分四个电容补偿电路，均按总额定容量的25％配比，可以实现对电网无功补偿按25％、50％、75％和100％的比例进行按需补偿。等量均分的配比方式可以使电容补偿电路批量生产化，降低生产成本。