一种应用于低压配电网络的低电压治理装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，目的在于，持了串联补偿调压效果明显和并联补偿输出容量连续可调的优点，能够有效解决低电压问题，所采用的技术方案为：包括并接在电源和负载间的串联补偿模块和并联补偿模块，串联补偿模块和并联补偿模块串接，所述串联补偿模块包括相并联的串联电容器组(C

【技术实现步骤摘要】
一种应用于低压配电网络的低电压治理装置
本专利技术涉及配电网低电压治理领域，具体涉及一种应用于低压配电网络的低电压治理装置。
技术介绍
合格的电压质量是电力用户生产生活的需要，也是供电企业保证电网安全、可靠和经济运行的重要条件。很多配电台区存在配电线路末端电压低、用户设备在用电高峰期无法正常工作等问题，如果进行线路改造，工程造价较高且工期较长，工作量较大；采用传统的并联电容器补偿装置进行电压调整，需要很大的装机容量，调整电压的同时又带来功率因数下降和网损增加的问题；为达到同样的电压提升效果，串联电容器补偿装置比并联补偿装置容量可大大降低，但串联电容器补偿装置只能根据负荷电流被动调压，当负荷电流小时电压提升效果较差，负荷电流大时又容易产生“过电压”的问题，且机械开关频繁动作极易损坏。
技术实现思路
为了解决现有技术中的问题，本专利技术提出一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，保持了串联补偿调压效果明显和并联补偿输出容量连续可调的优点，能够有效解决低电压问题。为了实现以上目的，本专利技术所采用的技术方案为：包括并接在电源和负载间的串联补偿模块和并联补偿模块，串联补偿模块和并联补偿模块串接，所述串联补偿模块包括相并联的串联电容器组和旁路回路，所述串联电容器组包括若干个相并联的串联电容器，旁路回路采用两级旁路回路，所述并联补偿模块包括若干个相并联的并联电容器，并联电容器上均串联有复合开关，并联电容器的一端均接地。所述并联补偿模块设置在电源侧，所述串联补偿模块设置在负载侧。所述并联补偿模块靠近电源的一端设置有第二自动开关，串联补偿模块靠近负载的一端设置有第三自动开关，电源和负载间设置有第一自动开关。所述并联补偿模块包括相并联的第一并联电容器和第二并联电容器，第一并联电容器串联有第一复合开关，第二并联电容器串联有第二复合开关。所述串联补偿模块的串联电容器组包括两个相并联的串联电容器。所述串联补偿模块的旁路回路包括相互并联的一级旁路开关和二级旁路开关。所述二级旁路开关上串联有阻尼电阻。所述串联电容器和并联电容器的额定电压为250V。所述串联补偿模块和并联补偿模块连接至能够检测配电线路末端电气参数的串并联协调投切控制器。与现有技术相比，本专利技术针对低压配电网络，采用串并联混合式主动调压，保持了串联补偿调压效果明显和并联补偿输出容量连续可调的优点，能够有效解决功率因数低、配电线路长等多种原因引起的低电压问题，保证各种工况下都能得到较好的低电压治理效果，且装置自身容量小，损耗低。进一步，将并联补偿模块设置在电源侧，将串联补偿模块设置在负载侧，这样能够使并联补偿模块和串联补偿模块发挥各自的最大效果，且相互之间不会产生干扰，若将串补布置于电源侧，并补布置于负载侧，并补和串补的电压提升效果会互相抵消。进一步，并联补偿模块由两组并联电容器组及其复合开关组成，其最大无功输出容量为QC。并联部分具有如下技术优势：一是用复合开关限制投切电容器的涌流，取消串联电抗器；二是电容器分成两组，可以实现三档输出，分别为0，1/2Qc和QC。进一步，串联补偿模块由串联电容器组及其旁路回路组成，其串联部分的容抗为XC，具有如下技术特点：一是串联电容器组额定电压较高，从而取消了非线性电阻和保护间隙，从而简化了过电压保护；而是采用二级旁路方式，取消了阻尼电抗器，当控制器发出旁路命令后，二级旁路开关闭合，电容器通过阻尼电阻放电；二级旁路开关合闸完毕后一级旁路开关闭合，此时电容器已通过阻尼电阻放电，不会发生较大的放电电流，且一级旁路开关闭合后，线路电流全部通过一级旁路开关，不再流过电容器和阻尼电阻，不会产生损耗，解决了常规旁路回路的损耗问题，避免了旁路运行期间的插入损耗。进一步，电容器的额定电压选择为250V，此时过载和承受短路过电压的能力大幅度提高，不需要配套过电压吸收设备，设备结构简单可靠。进一步，串并联协调投切控制器实时监测配电线路末端电压和无功功率等电气参数，控制串联电容器组和并联电容器组的投入和退出，并且具备完善的保护功能，保证装置内部故障时从系统中可靠退出。附图说明图1为本专利技术的结构主接线图；图2为输电线路等值电路图；图3为并联补偿的等值电路图；图4为串联补偿的等值电路图；图5为采用本专利技术串并联混合式补偿的等值电路图；图6为串补出口侧线路短路时电容器端电压仿真波形；图7为传统阻尼放电回路示意图。具体实施方式下面结合具体的实施例和说明书附图对本专利技术作进一步的解释说明。参见图1，本专利技术包括并接在电源和负载间的串联补偿模块和并联补偿模块，串联补偿模块和并联补偿模块串接，并联补偿模块设置在电源侧，串联补偿模块设置在负载侧，并联补偿模块靠近电源的一端设置有第二自动开关QA2，串联补偿模块靠近负载的一端设置有第三自动开关QA3，电源和负载间设置有第一自动开关QA1。串联补偿模块和并联补偿模块连接至能够检测配电线路末端电气参数的串并联协调投切控制器。串联补偿模块包括相并联的串联电容器组C3和旁路回路，串联电容器组C3包括两个相并联的串联电容器，旁路回路采用两级旁路回路，串联补偿模块的旁路回路包括相互并联的一级旁路开关KM1和二级旁路开关KM2，二级旁路开关KM2上串联有阻尼电阻R。并联补偿模块包括相并联的第一并联电容器C1和第二并联电容器C2，第一并联电容器C1串联有第一复合开关K1，第二并联电容器C2串联有第二复合开关K2，第一并联电容器C1和第二并联电容器C2的一端均接地。串联电容器和并联电容器的额定电压为250V。参见图1，本专利技术串并联混合式低电压治理成套装置主要由串联补偿模块、并联补偿模块和串并联协调投切控制器三个部分组成，串联补偿模块由串联电容器组C3和由一级旁路开关KM1、二级旁路开关KM2和阻尼电阻R构成的旁路回路组成，其串联部分的容抗为XC。与应用于高压配电网络的串联电容器补偿装置相比，具有如下技术特点：一是串联电容器组额定电压较高，从而取消了非线性电阻(氧化锌限压器)、保护间隙，从而简化了过电压保护；而是采用二级旁路方式，取消了阻尼电抗器，避免了旁路运行期间的插入损耗。并联补偿模块由两个并联电容器C1、C2及其复合开关K1、K2组成，其最大无功输出容量为QC。并联部分具有如下技术优势：一是用复合开关限制投切电容器的涌流，取消串联电抗器；二是电容器分成两组，可以实现三档输出，分别为0，1/2Qc和QC。串并联协调投切控制器实施监测配电线路末端电压和无功功率等电气参数，控制串联电容器组和并联电容器组的投入和退出。并且具备完善的保护功能，保证装置内部故障时从系统中可靠退出。无补偿时电压降落的分析：输电线路等值电路如图2所示，由于线路存在电阻R和电抗X，沿线产生电压损失ΔU1，电压损失计算公式如公式(1)所示：仅采用并补时电压提升效果分析：采用并联补偿的等值电路如图3所示，补偿后电压损失计算公式如公式(2)所示，并联补偿提升电压幅度如公式(3)所示：从公式(3)可以看出，并联补偿的电压提升效果与系统等值电抗XL密切相关，等值电抗XL越大，即系统短路容量越小时，电压提升效果越好；等值电抗XL越小，即系统短路容量越大时，电压提升效果越差。仅采用串补时电压提升效果分析：采用串联补偿的等值电路如图4所示，补偿后电压损失计算公式如公式(4)所示，串联补偿提升电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，其特征在于，包括并接在电源和负载间的串联补偿模块和并联补偿模块，串联补偿模块和并联补偿模块串接，所述串联补偿模块包括相并联的串联电容器组(C

【技术特征摘要】
1.一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，其特征在于，包括并接在电源和负载间的串联补偿模块和并联补偿模块，串联补偿模块和并联补偿模块串接，所述串联补偿模块包括相并联的串联电容器组(C3)和旁路回路，所述串联电容器组(C3)包括若干个相并联的串联电容器，旁路回路采用两级旁路回路，所述并联补偿模块包括若干个相并联的并联电容器，并联电容器上均串联有复合开关，并联电容器的一端均接地。2.根据权利要求1所述的一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，其特征在于，所述并联补偿模块设置在电源侧，所述串联补偿模块设置在负载侧。3.根据权利要求2所述的一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，其特征在于，所述并联补偿模块靠近电源的一端设置有第二自动开关(QA2)，串联补偿模块靠近负载的一端设置有第三自动开关(QA3)，电源和负载间设置有第一自动开关(QA1)。4.根据权利要求1所述的一种应用于低压配电网络的低电压治理装置，其特征在于，所述并联补偿模块包括相并联的第一并...

【专利技术属性】
技术研发人员：许靖，杨瑾，孟魏刚，田文林，杨洋，杨磊，王喜刚，杨帆，
申请(专利权)人：国家电网公司，国网陕西省电力公司延安供电公司，
类型：发明
国别省市：北京,11