[实用新型]变电站无功补偿自控器

说明书

本实用新型涉及一种变电站无功补偿自控器。应用于35KV及以上电压等级变电站无功补偿的投切自动控制。是一种功率因数自动调整、提高电网电压质量、降低电力线路损耗、扩大发供电设备能力和确保变电站及电力网安全运行的自动控制装置。

目前，35KV及以上电压等级变电站无功补偿的自动投切控制，多采用闭环自动控制，或手动控制。不能实现按实际感性无功负荷的一定比例自动调整容性无功补偿量，时常产生等补偿和过补偿，或轻负荷投切振荡。等补偿易产生谐振过电压或谐振过电流；过补偿易产生补偿过电压和负载过电流；轻负荷投切振荡易产生叠加过电压和冲击过电流。此等过电压和过电流给变电站造成各种不同程度的损害。尤其是等补偿谐振过电压或谐振过电流(谐振槽路电阻趋近于零时，过电压或过电流倍数趋近于无限大)，给变电站造成的损害极其严重，有时甚至使变电站及电力网遭受毁灭性破坏。

自我国大力推广并联电容器无功补偿装置以来，无功补偿装置为我国节能事业发挥了巨大作用。但是，装有无功补偿装置的变电站中，电气设备和电力网络发生非设备缺陷和人为因素造成的放电短路、爆炸着火和电网瓦解等事故较多。给供电部门、电力用户和国家造成巨大的经济损失和社会影响。究其原因，多数是由等补偿、过补偿和轻负荷投切振荡引起的过电压或过电流造成的。

本实用新型的目的，就是为了克服现有变电站无功补偿控制技术的不足。本变电站无功补偿自控器利用实际感性无功负荷取样，进行开环自动控制，按实际感性负荷的一定比例合理调配容性无功补偿量，使变电站始终保持在高功率因数且在滞后状态下运行。它具有能避免等补偿、过补偿和轻负荷投切振荡产生的能力。

本实用新型是采用以下技术方案实现的，如附图虚线表示的方框图所示，它由信号变换电路1、自投控制电路2、自切控制电路3和电源电路4组成。其特征是：自投控制电路中由高通运算放大器N21构成的自投指令电路和由高通运算放大器N22构成的自投执行电路组成；自切控制电路中由低通运算放大器N31构成的自切指令电路和由高通运算放大器N32构成的自切执行电路组成。

由于本实用新型的信号取样为某母线感性无功负荷的总和，当感性无功负荷达到电容器组的单组容量的1.25-1.3倍时，经延时自动投入一组补偿电容器组；当感性无功负荷低于电容器组的单组容量的1.1-1.15倍时，立即自动切除一组补偿电容器组。使某母线上的感性无功负荷始终大于容性无功的补偿量。即避免了轻负荷投切振荡，又避免了等补偿和过补偿。可消除轻负荷投切、等补偿和过补偿引起的各类过电压或过电流给变电站设备及网络造成的危害，能防止变电设备及网络放电短路、爆炸着火、电网瓦解等事故的发生。同时，具有成本低廉、结构简单、调试方便、安全可靠等优点。

本说明书附图，是用虚线表示的电路结构方框图和电路原理图结合在一起的附图，其中虚线表示的方框1、2、3、4分别表示本实用新型一个实施例的信号变换电路、自投控制电路、自切控制电路和电源电路。

以下结合附图和实施例对本实用新型予以进一步说明：

本说明书附图是本实用新型的一个实施例，其中，自投控制电路2由高通运算放大器N21构成的自投指令电路和由高通运算放大器N32构成的自投执行电路组成。其电路连接为：电位器R21的首端接入信号变换电路1中的变换器B11的信号正极输出端+V，R21的尾端接地，R21的滑动输出端连接集成电路块N21的高通输入端1；N21的低通输入端2和地端3并接于地，电源端5接限流电组器R22的一端，输出端4分接消振电容器C21的负极、出口继电器K21线圈的一端、放电二极管V21的正极；R22的另一端、C21的正极、K21线圈的另一端、V21的负极和K21常开接点的一端并接入电源电路4中直流电源U41的正极电源输出端+；K21常开接点的另一端分接限流电阻器R23的一端和充电电容器C22的正极，R23的另一端与C22的负极并接分压电阻器R24的一端和集成电路块N22的高通输入端1，R24的另一端接地；N22的低通输入端2与地端3并接入地，电源端5连接限流电阻器R25的一端，输出端4分接消振电容器C23的负极、出口继电器K22线圈的一端和放电二极管V22的正极，R25的另一端、C23的正极、K22线圈的另一端和V22的负极并接入电源电路4中U41的+。K22的常开接点接通电容器组投切断路器的合闸回路。