[实用新型]一种高压供电低压计量的无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力系统的无功补偿技术领域，具体涉及一种高压供电低压计量的无功补偿装置。

背景技术

无功功率的平衡直接影响电力系统的电压稳定性。而且电力系统的电压运行水平直接取决于电力系统的无功功率平衡状况，无功功率对电力系统的高效率稳定运行有着重要意义。

随着经济的发展，电网中各种冲击性负荷和频繁变化的负荷的接入已经严重影使得用户的功率因数过低。用户功率因数过低直接导致电力系统无功不足，影响电网的线损和功率损耗，降低电网的电压质量。而且电力部门对功率因数不达标的电力用户有一定的惩罚措施。

《国务院关于进一步加强节油节电工作的通知》（国发[2008]23号）规定，达到“变压器总容量在100千伏安以上的高电压等级用电企业的功率因数要达到0.95以上，其他用电企业的功率因数要达到0.9以上。”的标准，确保电力用户电力新容和节能技改的无功补偿装置产品质量和使用效果。

对于电力系统无功不足的问题，目前采用的主要方法是给电力系统并联接入无功补偿装置。

目前，高供低计电力用户的无功补偿装置，一般安装在变压器低压侧，由于计量装置也安装在变压器低压侧，因此变压器的功率损耗没有计量，供电公司只有采用固定的估算方法扣除变压器损耗，这种固定的算法无法满足不同负荷性质和不同负荷率的精确计量需求。另外，变压器低压侧功率因数折算到高压侧会存在一定的损失。如果变压器低压功率因数正好达标，则高压侧功率因数就不达标。因此，需要计量变压器的有功功率损耗，变压器低压和高压侧均需无功补偿，才能有效提高电力用户侧功率因数。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中的不足，提供了一种可靠的、有效的高压供电低压计量的无功补偿装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种高压供电低压计量的无功补偿装置，包括控制器、分别设置在变压器高低压侧的高压补偿器和低压补偿器、高压电流互感器、高压电压互感器、低压电流互感器、低压电压互感器、零过渡检测触发控制电路和高压开关驱动电路；所述高压电流互感器、高压电压互感器、低压电流互感器、低压电压互感器的一次绕组接主回路，二次绕组接入控制器的输入端；所述低压补偿器的电容电压和电流传感信号输出端分别连接零过渡检测触发控制电路的输入端和控制器输入端，所述控制器的输出端分别连接高压开关驱动电路的输入端和零过渡检测触发控制电路的输入端，所述高压开关驱动电路的输出端连接高压补偿器的高压开关的合闸和跳闸线圈，所述零过渡检测触发控制电路的输出端连接低压补偿器的电力电子开关控制端。控制器通过互感器实时检测变压器高低压侧的运行工况和功率因数，控制零过渡检测触发电路和高压开关驱动电路，进而控制电力电子开关和高压开关，实现低压补偿器和高压补偿器的动态和静态无功功率补偿。

在上述技术方案中，高压补偿器由高压可变电容器并联组件组成，通过高压开关投切高压电容器，静态补偿变压器励磁无功功率和稳定的高压负荷无功功率。

低压补偿器由低压可变电容器并联组件组成，通过低压电力电子开关投切低压电容器，动态补偿动态变化的低压负荷无功功率和部分动态变化的高压负荷无功功率。

所述高压可变电容器并联组件和低压可变电容器并联组件结构相同，均由多个参数不同的电容器并联而成，按无功功率容量配置电容器的容抗值。

并联电容器支路为1、2、3、...、N_C，则并联电容器的容性无功功率容量为Q_C1、2Q_C1、4Q_C1、8Q_C1、...、2^n-1Q_C1，n=1、2、3、...、N_C，其中Q_C1为单组电容器无功功率。

并联电容器支路1、2、3、...、N_C构成的并联组件产生的无功功率补偿容量应满足负荷侧和电网侧功率因数达标的要求。

在负荷对称情况下，三相电容器采用星形接线连接或三角形连接，进行三相共同补偿。在负荷不对称情况下，三相电容器采用三相四线制星形接线方式，进行分相补偿。分相补偿的每组三相电容器由三个单相电容器组成，三个单相电容器一端分别连接负荷侧的A,B,C相，另一端连接在一起接入变压器的中性点。