CN205283138U - 一种基于全息控制策略的串联补偿装置 - Google Patents

Abstract

一种基于全息控制策略的串联补偿装置，包括串联在***线路中的串联补偿电容器、阻尼器和电流互感器，所述串联补偿电容器与阻尼器串联后再分别与快速真空开关、氧化锌组件、双向可控硅组、电压采集器并联。串联补偿电容器正常运行时串联在线路当中，一旦出线端L2以外的线路上发生短路故障，串联补偿电容器两端的电压迅速超过低残压氧化锌组件的门槛电压，低残压氧化锌组件导通后把电压限制到串联补偿电容器允许的范围以内，电压采集器检测到电压超过设定的阈值立即直接向双向可控硅阀组发出导通脉冲，在氧化锌组件残压作用下双向可控硅阀组导通，把氧化锌组件将连同串联补偿电容器一并退出。

Description

一种基于全息控制策略的串联补偿装置

技术领域

本实用新型涉及电力设备技术领域，具体涉及一种基于全息控制策略的串联补偿装置。

背景技术

为了解决因供电半径长而导致的线路末端电压低等供电质量问题，目前市场上主要采用集中就地并联补偿或分散式并联补偿、串联补偿技术。并联补偿技术从调压角度考虑，由于并联电容器提高负荷侧功率因数以减小无功功率流动来提高受端电压，需要根据负荷的变化而进行频繁的分组投入或切除操作，且容量与电压平方成正比，当电网电压下降时，调压效果显著下降，串联补偿装置中的电容器电压降由于直接抵偿线路压降，调压作用随着负荷的变化而自动连续调整。可以实现动态补偿，效果明显优于并联补偿器。

然而，目前市场上的串联补偿装置多为靠过电流判断外部短路，控制信息比较单一，无法监测线路末端电压，导致电力线路中谐振，造成供电电网大面积瘫痪，如果发生工作电源消失或执行部件故障就必然发生串联电容器组退出失败的后果，如果发生串联补偿电容器组故障或氧化锌组件劣化都会直接影响***的正常运行。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种结构设计合理，安全性高的基于全息控制策略的串联补偿装置。

本实用新型所要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：

一种基于全息控制策略的串联补偿装置，包括串联在***线路中的串联补偿电容器、阻尼器和电流互感器，所述串联补偿电容器与阻尼器串联后再分别与快速真空开关、氧化锌组件、双向可控硅组、电压采集器并联。串联补偿电容器正常运行时串联在线路当中，一旦出线端L2以外的线路上发生短路故障，串联补偿电容器两端的电压迅速超过低残压氧化锌组件的门槛电压，低残压氧化锌组件导通后把电压限制到串联补偿电容器允许的范围以内，电压采集器检测到电压超过设定的阈值立即直接向双向可控硅阀组发出导通脉冲，在氧化锌组件残压作用下双向可控硅阀组导通，把氧化锌组件将连同串联补偿电容器一并退出。

所述氧化锌组件的支路上串联有电流采集器，用于提供正常运行时氧化锌组件的漏电流信号，当漏电流超过第一设定阈值时发出故障报警信号，超过第二设定阈值时启动串联补偿电容器组的退出操作。

所述阻尼器的作用是限制电容器的放电电流，防止快速真空开关触头熔焊。

所述电流互感器提供串联补偿装置的工作电流信号，当发生外部短路故障时控制器采用快速算法在2ms左右向快速真空开关发出合闸指令，当发生过电流故障时控制器按照事先根据串联补偿电容器组允许的过流值拟定的反时限特性延时发出快速真空开关发出合闸指令。由过电压、反时限过电流和过流速断保护构成了短路故障下的全息控制，大大提高了串联补偿装置的动作可靠性。

本实用新型的有益效果是：本实用新型结构设计合理，由过电压、反时限过电流和过流速断保护构成了短路故障下的全息控制，大大提高了串联补偿装置的动作可靠性。

附图说明

图1为本实用新型电气原理接线图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图1，一种基于全息控制策略的串联补偿装置，包括串联在***线路L1端和L2端之间的串联补偿电容器1、阻尼器2和电流互感器3，串联补偿电容器1与阻尼器2串联后再分别与快速真空开关4、氧化锌组件5、双向可控硅组6、电压采集器7并联。串联补偿电容器1正常运行时串联在线路当中，一旦出线端L2以外的线路上发生短路故障，串联补偿电容器1两端的电压迅速超过低残压氧化锌组件5的门槛电压，低残压氧化锌组件5导通后把电压限制到串联补偿电容器1允许的范围以内，电压采集器7检测到电压超过设定的阈值立即直接向双向可控硅阀组6发出导通脉冲，在氧化锌组件5残压作用下双向可控硅阀组6导通，把氧化锌组件5将连同串联补偿电容器1一并退出。

氧化锌组件5的支路上串联有电流采集器8，用于提供正常运行时氧化锌组件的漏电流信号，当漏电流超过第一设定阈值时发出故障报警信号，超过第二设定阈值时启动串联补偿电容器组的退出操作。阻尼器2的作用是限制电容器的放电电流，防止快速真空开关触头熔焊。电流互感器3提供串联补偿装置的工作电流信号，当发生外部短路故障时控制器采用快速算法在2ms左右向快速真空开关发出合闸指令，当发生过电流故障时控制器按照事先根据串联补偿电容器组允许的过流值拟定的反时限特性延时发出快速真空开关发出合闸指令。由过电压、反时限过电流和过流速断保护构成了短路故障下的全息控制，大大提高了串联补偿装置的动作可靠性。

工作原理

1.***正常运行时，快速真空开关分闸，串联补偿装置的电容串联在***线路中，通过线路中电容上的容性压降与线路中感性压降方向相反的原理，达到补偿线路末端电压的目的。

2.当线路末端发生短路，串联补偿装置电容两端的电压立即超过与之并联的低残压氧化锌组件的门槛电压，氧化锌组件导通后将电容两端电压限制在安全范围。当电压采集器检测到氧化锌导通一段时间后，控制器发出快速真空开关的合闸命令，将线路短接，保护电容器。

短路故障的退出控制技术引入了电流速断控制、按照电容器组允许的过电流特性拟定的反时限过电流控制，通过快速真空开关来控制串联补偿电容器组的退出；还引入了串联补偿电容器组过电压控制，通过采集与串联补偿电容器组并联的氧化锌组件的电压直接控制双向可控硅导通，即使工作电源故障也不会影响串联补偿电容器组的正常退出。

电源故障的报警与退出控制包括电源电压过低、缺相运行、储能电容为完成充电等，均设置了两个阈值，当超过第一设定阈值时发出故障报警信号，当超过第二设定阈值时启动工作电源续航功能，同时执行串联补偿电容器组的退出操作，并完成故障信息的存储后进入“休眠省电状态”。

故障的报警与退出控制包括氧化锌组件故障、串联补偿电容器组故障以及执行部件故障的报警与退出控制技术。

氧化锌组件故障的识别通过检测正常运行时的漏电流来实现，当超过第一设定阈值时发出故障报警信号，当超过第二设定阈值时启动串联补偿电容器组的退出操作；

串联补偿电容器组故障通过采集工作电流、补偿电压、桥差电流，采用基波阻抗、差流比率实现无死区保护，当超过第一设定阈值时发出故障报警信号，当超过第二设定阈值时启动串联补偿电容器组的退出操作；控制器发出分合闸指令后，若延时检测到快速真空开关的状态没有改变，则发出“开关位置错误”报警信号，同时发出双向可控硅导通控制脉冲。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理和主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (2)

1.一种基于全息控制策略的串联补偿装置，其特征在于，包括串联在***线路中的串联补偿电容器、阻尼器和电流互感器，还包括快速真空开关、氧化锌组件、双向可控硅组、电压采集器并联，所述串联补偿电容器与阻尼器串联后再分别与快速真空开关、氧化锌组件、双向可控硅组、电压采集器并联。

2.根据权利要求1所述的一种基于全息控制策略的串联补偿装置，其特征在于，所述氧化锌组件的支路上串联有电流采集器。