[实用新型]一种应用于城市轨道交通主变电所的无功功率补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及城市轨道交通供电系统,特别涉及一种应用于集中供 电方式下、主变电所的无功功率补偿系统。

背景技术

随着国民经济和城市建设的快速发展，为了有效引导城市合理布局， 改变城市间旅客运输和城市公共交通在空间和时间上的约束，选择速度 快、容量大、占地少、无污染的城市轨道交通，组建骨干交通网络成为发 展必然趋势。城市轨道交通的发展拉大了城市发展的框架，扩大了城市规 模，最终促进区域城市带的形成，进而带动了城市区域经济的发展。

根据我国城市轨道交通建设规划、城市轨道交通的用电特点、城市电 网的现状与规划，一般优先采用集中供电方式，即：轨道交通供电系统设 置主变电所，该主变电所由城市电网引入110kV电源，经设置于主变电 所的变压器降压后，为中压供电环网(35、20、10kV)提供电源，中压 供电环网沿城市轨道交通线路铺设、为沿线的牵引变电所和降压变电所供 电。由于受城市规划、环境、景观等限制和要求，城市轨道交通主变电所 的110kV电源进线和中压供电环网(35、20、10kV)均采用电力电缆。 由于电力电缆分布电容的存在，在运行过程中将产生容性充电无功，当供 电系统处于负荷高峰时，此容性充电无功对用电负荷(感性)形成无功补 偿，使无功功率实现就近平衡，但当电缆线路较长或负荷处于低谷时，电 缆容性充电无功无法通过感性用电负荷实现就近平衡，剩余电缆容性充电 无功将通过主变电所向电源端即：城市电网，返送容性无功。随着轨道交 通的不断发展和延伸，越来越多的出现了主变电所远离提供电源的城市电 网变电站的情况，此时，为轨道交通主变电所供电的110kV进线电缆长 度将达到或超过二十公里，其产生的容性无功功率将达到或超过12MVar， 如采用常规，在主变电所低压侧设置并联电抗器补偿装置和动态功补充装 置SVG，由于补偿装置位于低压侧，在输出相同容量无功功率的情况下， 其工作电流要大大高于高压侧补偿，工作电流较高，则对无功补偿装置的 发热、温升和绝缘寿命等提出了更高的要求，此外，更为严重的是高压侧 容性充电无功功率需要通过低压侧无功功率补偿装置产生的感性无功功 率穿越变压器进行平衡，大量感性无功功率穿越变压器，将大量占用变压 器的容量，使变压器安装容量大幅增加，增加了建设投资和运营成本，同 时，也大大降低了变压器运行的功率因数，导致变压器上的电压损失和损 耗大大增加，恶化了变压器的工作环境。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种应用于城市轨道交通主 变电所的无功功率补偿系统，以减少变压器上的电压损失和电能损耗，且 有利于提高保护的可靠性和系统的稳定性。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案如下：

本实用新型的一种应用于城市轨道交通主变电所的无功功率补偿系 统，包括110kV电缆进线和主变压器，其特征是：所述110kV电缆进线 依次经过第一隔离开关、电流互感器、断路器、电流互感器和第二隔离开 关接入主变压器，通过降压输出到35kV/10kV环网，110kV电抗器通过 第三隔离开关并联接入到主变压器的高压侧母线端。

本实用新型的有益效果是，提供了一种应用于集中供电方式下、主变 电所的无功功率补偿方案，通过采用隔离开关在主变电器高压侧并联接入 110kV并联电抗器补偿装置，实现对主变电器的110kV电缆和中压供电 环网电缆产生的容性充电无功进行补偿；采用的并联电抗器容量不受 110kV电缆长度的限制，不受主变压器容量的约束，不受主变压器故障跳 闸甩负荷时的影响，补充的无功不穿越主变压器，不占用主变压器的容量， 提高了变压器运行的功率因数，减少变压器上的电压损失和电能损耗，有 利于提高保护的可靠性和系统的稳定性。

附图说明

本说明书包括如下一幅附图：

图1是一种应用于城市轨道交通主变电所的无功功率补偿系统的接 线示意图。

图中示出部件名称及所对应的标记：110kV电缆进线1、第一隔离开 关2、电流互感器3、断路器4、电流互感器5、第二隔离开关6，主变压 器7，35kV/10kV环网8，第三隔离开关9、110kV电抗器10、避雷器1-1、 电压互感器1-2、接地开关1-3、隔离开关1-4、避雷器和计数器7-1。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。