[发明专利]变压器集中动态无功补偿装置

说明书

技术领域：

本发明专利公开了一种电力系统变压器就地无功补偿装置。属电力系统变压器制造及无功自动控制技术领域，可广泛用于电力用户及供电单位所用的变压器上，解决无功动态补偿问题，可有效提高功率因数、降低线损、提高变压器供电能力。

背景技术：

电力系统无功补偿的好坏直接影响系统的电压质量、损耗大小及变压器的供电能力。目前我国供电系统线损率在6％以上，而日本、欧美发达国家及澳大利亚供电线损率只有3％左右，因此节能降损空间巨大。在系统网络及供电设备确定之后，线损主要决定于系统无功补偿是否科学合理，能否实现动态无功补偿，使系统功率因数任一时间都接近1。当功率因数由cosφ₁提高到cosφ₂，则线损降低百分数为 目前国内电力用户及变电站大部分还都采用固定电容器进行无功补偿，它不能实现无功动态平衡，经常出现过补和欠补现象，造成线损过高。近几年来虽有SVC装置(包括TCR+C和MCR+C)、SVG装置(无功发生器)、电容器自动投切装置(VQC)及调压型动态无功补偿装置，但这些装置有的造价高且自身损耗大(TCR及MCR)，运行中产生谐波污染电力系统；有的可靠性差(VQC)，在变电 站得不到广泛应用。而且上述装置还不能实现就地补偿，因此补偿效果不理想。变压器集中动态无功补偿装置就是利用变压器有载调压技术，在变压器本身加装补偿线圈为补偿电容器提供可调电压电源，用微机控制器进行控制达到就地无功动态补偿。

发明内容：

根据我国无功补偿技术设备现状及存在问题设计发明一种新型变压器和补偿电容器组合用微机控制器进行控制达到就地动态补偿，实现提高功率因数、降低线损、增大变压器供电能力。

方案一：用于配电变压器及部分特种变压器。

见附图1：在原有配电变压器(Ⅰ)高压线圈增设7～9个抽头，分别接对应的有载分接开关(Ⅱ)的定触头，经有载分接开关动触头引出，接补偿电容器(Ⅲ)的断路器电源侧，断路器负荷侧接补偿电容器。将变压器高压侧电流(LH)电压|(YH)信号接入微机控制器，微机控制器根据系统要求(例如：功率因数不小于0.95，不大于0.97)及输入的电流电压信号进行分析判断。当cosφ＜0.95时，发出升高输出电压信号，有载分接开关动作升高电容器电压，增大无功输出，使cosφ＞＝0.95；当cosφ＞0.97时，发出降低输出电压信号，有载分接开关动作降低电容器电压，减少无功输出，使cosφ＜＝0.97，实现动态无功补偿。有载分接开关装在变压器专用油箱内，微机控制器装在主变控制屏或电容器开关柜上。电容器容量按配变容量、实际负荷确定，有载分接 开关通常选择国产125A、端部调压有载分接开关。

方案二：用于电力系统电力升压变压器或降压变压器。

见附图2：变电站电力变压器通常采用Yd-11接线，低压侧线圈为△型接线，高压侧电压又和常用电容器额定电压不一致，因此在原电力变压器铁芯上设计装设专用调压线圈，作为动态无功补偿电容器电源。专用调压线圈容量根据变压器容量及需要补偿的最大无功功率确定，一般为主变容量的0.1～0.3即可。专用调压线圈电压可根据补偿电容器额定电压确定，通常为10kV或35kV。专用调压线圈的接线方式以Y接为宜。其连接方式为专用调压线圈抽头接有相应的有载分接开关定触头，经有载分接开关动触头选择级数，接调压线圈引出套管a₁、b₁、c₁，经专用补偿母线断路器DL接入补偿母线。补偿电容器经一组或多组断路器接入补偿母线。电容器容量可根据实际需要，满足动态无功补偿技术要求决定。专用调压线圈绕在电力变压器铁芯上，而有载分接开关安装在专用油箱内。分解开关根据补偿容量可选用端部调压的V型或S型开关。