自動無功補償智能配電變壓器的製造方法
2023-04-23 23:37:56
自動無功補償智能配電變壓器的製造方法
【專利摘要】本發明公開了一種自動無功補償智能配電變壓器，包括三相高壓初級線圈和三相次低壓次級線圈，所述的每相高壓初級線圈上均設置有一組抽頭，共三組抽頭，其中第一組抽頭通過電子分接開關的第一分接開關連接第一電容器，第二組抽頭通過電子分接開關的第二分接開關連接第二電容器，第三組抽頭通過電子分接開關的第三分接開關連接第三電容器；所述的電子分接開關與電子分接開關檔位控制器連接，所述的電子分接開關檔位控制器與微控制器連接，所述的微控制器的信號輸入端連接有三相電壓採集電路和三相電流採集電路。本發明利用電容器無功功率與電壓的關係，調節電容器端電壓從而調節無功輸出，完成無功補償。
【專利說明】自動無功補償智能配電變壓器
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種配電變壓器，尤其涉及一種自動無功補償智能配電變壓器。
【背景技術】
[0002]目前，配電網無功補償由於點多面廣，負荷分散，自然功率因數只有0.6-0.7，且變化大，配網無功補償多採用固定電容器組和VQC (電壓無功控制)兩種辦法，固定電容器補償效果不好；VQC裝置由於不能過多分組，況且投切湧流及過電壓又嚴重影響裝置的運行，VQC壽命短，運行不可靠是普通存在的問題。
[0003]國內動態無功補償技術有SVC (靜止無功補償器)、SVG (靜止無功發生器)分組投切及調壓型動態無功補償等技術，有些設備由於投資大、容量大無法用於配網，有的運行可靠性差，目前尚未完全適合配網使用的動態無功補償裝置。具體如下所述:
1、SVC (包括晶閘管控制電抗器TCR和磁閥式可控電抗器MCR):它是利用可調電抗和固定電容組組合，通過調節電抗器容量達到動態變化，滿足系統要求。它容量相對較大，多為IOOOkvar以上，投資大，運行中有諧波汙染，因此無法在配網中使用。
[0004]2、分組投切裝置:它利用電容器分組技術，將固定電容器分成若干組，根據無功變化，進行投切，實現動態無功補償。其缺點是投切湧流及過電壓嚴重影響裝置的使用，通常使用壽命為3-5年，且由於分組不能過多過細，補償效果不好。
[0005]3、SVG利用可控矽逆變技術，通過調節導通角產生容性或感性無功。由於技術複雜，運行中上諧波汙染嚴重，目前配網中還沒有應用。
[0006]因此，開發新的配網動態無功補償技術與裝置，是供電部門的迫切需要。
【發明內容】
[0007]本發明的目的是提供一種自動無功補償智能配電變壓器，能夠較好地完成無功補償功能。
[0008]本發明採用下述技術方案:一種自動無功補償智能配電變壓器，包括三相高壓初級線圈和三相次低壓次級線圈，還包括有電子分接開關、電子分接開關檔位控制器和微控制器，所述的每相高壓初級線圈上均設置有一組抽頭，共三組抽頭，其中第一組抽頭通過電子分接開關的第一分接開關連接第一電容器，第二組抽頭通過電子分接開關的第二分接開關連接第二電容器，第三組抽頭通過電子分接開關的第三分接開關連接第三電容器，所述的第一電容器、第二電容器和第三電容器的另一端連接在一起；所述的電子分接開關與電子分接開關檔位控制器連接，所述的電子分接開關檔位控制器與微控制器連接，所述的微控制器的信號輸入端連接有三相電壓採集電路和三相電流採集電路。
[0009]所述的三組抽頭均包括有5-7個抽頭。
[0010]所述的微控制器連接有通信單元。
[0011]本發明解決了目前無功補償採用接觸器投切電容器組，而接觸器容易燒壞，工作壽命短，維護工作量大的缺點。本發明採取與以往完全不同的補償原理，利用電容器無功功率與電壓的關係，通過控制配電變壓器多抽頭，調節電容器端電壓從而調節無功輸出，完成無功補償。本發明在運行中工作穩定，無湧流及過電壓，電容器工作電壓永低於額定電壓，電容器使用安全壽命長；運行機制行中無諧波汙染電網。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0012]圖1為本發明的電路原理框圖；
圖2為電子分接開關的控制單元的原理示意圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖1、圖2所示，本發明公開了一種自動無功補償智能配電變壓器，包括三相高壓初級線圈(A、B、C )和三相次低壓次級線圈(a、b、c)，還包括有電子分接開關、電子分接開關檔位控制器和微控制器，所述的每相高壓初級線圈上均設置有一組抽頭，共三組抽頭，所述的三組抽頭均包括有5-7個抽頭，本實施例中採用的是7個抽頭(1、2、3、4、5、6、7)。其中第一組抽頭通過電子分接開關的第一分接開關連接第一電容器Cl，第二組抽頭通過電子分接開關的第二分接開關連接第二電容器C2，第三組抽頭通過電子分接開關的第三分接開關連接第三電容器C3，所述的第一電容器Cl、第二電容器C2和第三電容器C3的另一端連接在一起；所述的電子分接開關與電子分接開關檔位控制器連接，所述的電子分接開關檔位控制器與微控制器連接，所述的微控制器的信號輸入端連接有三相電壓採集電路和三相電流採集電路。
[0014]所述的微控制器連接有通信單元，發出遠方信號給監控中心。
[0015]本發明利用電容器無功功率Q與電壓U的關係即:Q=2 π fCU2，通過改變U來調節無功輸出動態補償，f為電源頻率，50Hz，C為電容器的電容值。具體原理如下所述:
三相高壓初級線圈上設置的7個電壓抽頭，每級調節額定電壓的5%-8%，7個電壓抽頭通過外部的電子分接開關(或內部的分接開關(機械式))將電壓移出接在電容器上，電容器的容量則根據配電變壓器的容量和實際負荷來確定。微控制器採用九區圖原理，利用電源側電流、電壓作輸入信號，內部進行分拆計算，並設置控制門限，例如設定控制門限為:功率因數(0.9-0.95)，當COS # 0.95時，微控制器發出降壓信號給電子分接開關檔位控制器，使其改變電子分接開關的檔位，從而使線圈匝數變少，自動調低輸出電壓，降低功率因數，使COS #保持在0.9-0.95之間，以減少線損達到節能節電的目的。其中電子分接開關控制器為現有產品，微控制器採用的九區圖原理也為成熟的公知原理。
【權利要求】
1.一種自動無功補償智能配電變壓器，包括三相高壓初級線圈和三相次低壓次級線圈，其特徵在於:還包括有電子分接開關、電子分接開關檔位控制器和微控制器，所述的每相高壓初級線圈上均設置有一組抽頭，共三組抽頭，其中第一組抽頭通過電子分接開關的第一分接開關連接第一電容器，第二組抽頭通過電子分接開關的第二分接開關連接第二電容器，第三組抽頭通過電子分接開關的第三分接開關連接第三電容器，所述的第一電容器、第二電容器和第三電容器的另一端連接在一起；所述的電子分接開關與電子分接開關檔位控制器連接，所述的電子分接開關檔位控制器與微控制器連接，所述的微控制器的信號輸入端連接有三相電壓採集電路和三相電流採集電路。
2.根據權利要求1所述的自動無功補償智能配電變壓器，其特徵在於:所述的三組抽頭均包括有5-7個抽頭。
3.根據權利要求2所述的自動無功補償智能配電變壓器，其特徵在於:所述的微控制器連接有通信單元。
【文檔編號】H02J3/18GK103701136SQ201310639642
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年12月4日 優先權日:2013年12月4日
【發明者】周志軍, 黃留欣, 楊偉傑 申請人:國家電網公司, 國網河南省電力公司許昌供電公司