防灾变无功补偿装置.pdf

本发明涉及一种防灾变无功补偿装置，应用于电力系统灾变事故防止和无功功率自动补偿。它由无功补偿电路1和自动控制电路2组成。其特征在于：无功补偿电路1由补偿执行系统C构成的补偿执行电路和由电压电流采样系统构成的电压电流采样电路组成。它能防止轻负荷投切引发振荡事故、过补偿引发设备损坏事故和等补偿工频参数谐振引发电力系统灾变事故，具有智能控制、高效节能、保护电网、安全可靠、结构简单、维护方便等优点。

1.  防灾变无功补偿装置，它由无功补偿电路(1)和自动控制电路(2)组成。其特征在于：无功补偿电路中由补偿执行系统C构成的补偿执行电路和由电压电流采样系统构成的电压电流采样电路组成。

2.  如权利要求书1所述的防灾变无功补偿装置，其特征在于：无功补偿电路中由补偿执行系统C构成的补偿执行电路和由电压电流采样系统构成的电压电流采样电路组成，其电路连接为：C的主电路接线端与电源进线并联后和T的主电路接入端连接；T的主电路接出端和负荷出线连接；T的电压电流信号接出端与自动控制电路中自动控制器A的电压电流信号接入端连接；C的控制信号接入端与A的控制信号接出端连接。

防灾变无功补偿装置
一、技术领域
本发明涉及一种防灾变无功补偿装置，应用于电力系统灾变事故防止和无功功率自动补偿。
二、背景技术
上世纪五六十年代，电力系统就开始运用无功补偿装置进行电力系统节能工作，我国第二届全国科学技术代表大会后，把无功补偿节能工作推向一个新的普及阶段，无功补偿装置在电力系统节能方面充分发挥了巨大作用。但现有无功补偿技术，电源进线经电压电流采样系统由补偿执行系统和负荷出线的并联点分别对补偿执行系统和负荷出线供电。自动控制器的无功采样信号为补偿后的无功信号。不能实现配电系统在非过补偿和非等补偿状态运行。配电系统处于轻负荷时易产生投切振荡，引发电压电流波动破坏配电系统设备；处于过补偿时易产生过补偿过电压破坏配电系统设备绝缘，过补偿过电流使载流设备过载发热老化；配电系统处于等补偿时产生工频参数谐振，并联谐振产生配电系统高倍过电压，引发配电设备绝缘击穿闪络或放电群烧，串联谐振产生载流设备高倍过电流，引发过热损坏或烧熔爆炸。经过几十年来对电力系统灾变事故的原因分析，发现电力系统工频参数谐振高倍过电压是酿成灾变事故的主要原因，轻者同时损坏少数并联或串联配电系统设备，较重者造成所有配电系统设备同时损坏；严重者通过变压器向各级电压配电系统耦合，造成变电站全站电气设备全部烧毁；更有甚者引起多路并列系统解列、电网瓦解、或大面积停电。
三、发明内容
本发明的目的，为了克服现有技术的缺陷，提供一种确保配电系统在高功率因数的非过补偿和非等补偿状态运行的防灾变无功补偿装置。
本发明是采用以下技术方案实现的，如附图所示：它由无功补偿电路1和自动控制电路2组成。其特征在于：无功补偿电路1由补偿执行系统C构成的补偿执行电路和由电压电流采样系统构成的电压电流采样电路组成。
本发明由补偿执行系统与电源进线并联后经电压电流采样系统给负荷出线供电，自动控制器的无功采样信号为补偿前的无功信号。使配电系统处于高功率因数的非过补偿和非等补偿状态运行。能防止轻负荷投切引发振荡事故、过补偿引发设备损坏事故和等补偿工频参数谐振引发电力系统灾变事故，具有智能控制、高效节能、保护电网、安全可靠、结构简单、维护方便等优点。
四、附图说明
本说明书附图是用虚线表示的电路结构方框图和电路系统图结合在一起的附图，其中虚线表示的方框1、2分别表示本发明的无功补偿电路和自动控制电路。图中C表示补偿执行系统，T表示电压电流采样系统，A表示自动控制器。
五、具体实施方式
以下结合附图和实施例对本发明予以进一步说明：本说明书附图是本发明的一个实施例。其中，无功补偿电路1由补偿执行系统C构成的补偿执行电路和由电压电流采样系统构成的电压电流采样电路组成。其电路连接为：C的主电路接线端与电源进线并联后和T的主电路接入端连接；T的主电路接出端和负荷出线连接；T的电压电流信号接出端与自动控制电路中自动控制器A的电压电流信号接入端连接；C的控制信号接入端与A的控制信号接出端连接。
自动控制电路2由自动控制器A构成的自动控制电路组成，其电路连接为：A的电压电流信号接入端与无功补偿电路1中电压电流采样系统T的电压电流信号接出端连接；A的控制信号接出端与无功补偿电路1中补偿执行系统C的控制信号接入端连接。
以下结合附图描述工作原理及配件的选择：
工作原理：
无功补偿电路1中电源进线提供的交流电源电压电流送至电压电流采样系统T的主电路接入端，再由T的主电路接出端送至负荷出线，T检测出负荷工作电流电压后，将负荷工作电压电流信号由T的电压电流信号接出端送至自动控制电路2中自动控制器A的电压电流信号接入端，A根据T检测出的负荷工作电压电流信号分辩出实际消耗的无功功率，计算出无功补偿系统应投切的无功补偿数量，并确定发出无功补偿投切指令，由A的控制信号接出端发至无功补偿电路1中补偿执行系统C的控制信号接入端，C实现无功补偿的自动投切，将无功补偿电压电流送至T的主电路接入端，再由T的主电路接出端送至负荷出线，补偿无功功率负荷损耗，使配电系统处于高功率因数的非等补偿和非过补偿状态运行，实现电力系统灾变事故的防止和无功功率的自动补偿。
配件的选择：
无功补偿电路1中，补偿执行系统C可选用任意电压等级的单相或三相交流动态或静态无功补偿执行系统设备；电压电流采样系统T可选用任意规格型号的电压互感器和电流互感器，或者组合互感器。自动控制电路2中，自动控制器A选用一种适用于防灾变无功补偿装置的自动控制器。
本发明所有技术方案均可安装在常规变电站、箱式变电站、开关站、开关室、开关柜、发电站等各电压等级的配电系统中。从能防止轻负荷投切引发投切振荡事故、过补偿引发设备损坏事故、等补偿工频参数谐振引发电力系统灾变事故和具有智能控制、高效节能、保护电网、安全可靠、结构简单、维护方便等优点角度看，实属本发明实施例。