【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及智能配电，尤其涉及一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置及控制方法。
技术介绍
1、本部分的陈述仅仅是提供了与本专利技术相关的
技术介绍
信息，不必然构成在先技术。
2、近年来，随着井下资源的开采，井下供电线路距离越来越长，线路末端压降越来越大；同时，由于井下电机设备的大量使用，当电机群同时工作时线路末端电压会出现大幅跌落，电压有可能跌至-30％以下，导致电机设备无法正常工作。
3、串联电容器升压装置串接在负载的输入端，利用lc谐振，抵消线路电感压降。装置用于补偿线路电感的无功电压，不管线路中有没有无功电流，串联电容器都可以起到补偿作用。由于400v系统主回路电流较大，因此，装置采用多电容支路并联方式进行升压补偿。串联电容器升压装置现阶段多采用晶闸管控制串联电容器方式，装置主回路原理图如图1所示，晶闸管控制串联电容器电压补偿装置包括：旁路断路器qf1、熔断器fu1-fun、晶闸管tr1-trn、保持接触器km1-kmn、电抗器l1-ln、电容器c1-cn、维修断路器qf2-qf3。当电机输入端电压发生变化时，装置内的电容器串补支路自动投入，产生一个幅值等于电压减少值，相位与电源同相的附加电压叠加在电机的电源输入端，满足电机电压质量要求。晶闸管控制串联电容器电压补偿装置虽然实现了供电末端电压自动补偿，但装置有如下缺点：
4、1、每一电容器串补支路均包含晶闸管、保持接触器、电抗器、串补电容器，元器件较多，拓扑结构复杂，装置可靠性低。
5、2、电抗器始终投入，存在运行损耗。p>
6、3、串联电容器由投入转为退出时，旁路断路器闭合涌流较大。
7、4、串联电容器过压及负载短路时，旁路断路器合闸速度慢，电容器支路不能快速退出。
技术实现思路
1、为了解决上述
技术介绍
中存在的技术问题，本专利技术提供一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置及控制方法，本专利技术的固定补偿升压装置可控硅数量少，并去掉了保持接触器，拓扑结构简单，可靠性高。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
3、本专利技术的第一个方面提供一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置。
4、一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置，包括：连接交流源的电流互感器ta的一端和维修断路器qf2的一端，电流互感器ta的另一端连接旁路断路器qf1的一端，旁路断路器qf1的另一端连接维修断路器qf3的一端、电压互感器tv2的一端和负载，维修断路器qf2的另一端分别连接电压互感器tv1的一端、电流互感器ta11的一端、若干相同并联固定补偿电容支路的一端和静态开关sts的一端，电流互感器ta11的另一端连接熔断器fu11的一端，熔断器fu11的另一端连接接触器km11的一端，接触器km11的另一端连接电容器c11的一端，静态开关sts的另一端连接混联电路的一端，电压互感器tv1的另一端、电容器c11的另一端、若干相同并联固定补偿电容支路的另一端以及混联电路的另一端均连接维修断路器qf3的另一端；电压互感器tv2的另一端接地。
5、其中，静态开关sts、电容c11、电压互感器tv1、若干相同并联固定补偿电容支路和旁路断路器qf1均与控制器连接。
6、进一步地，每个固定补偿电容支路包括电流互感器、熔断器和电容器，电流互感器的一端连接维修断路器qf2的另一端，电流互感器的另一端连接熔断器的一端，熔断器的另一端电容器的一端，电容器的另一端连接维修断路器qf3的另一端；熔断器用于固定补偿电容支路过流保护；电容器用于固定串补，电流互感器与电压互感器tv1相互配合，用于检测固定补偿电容支路容值是否正常。
7、进一步地，所述混联电路包括并联的电抗器l和电阻r，静态开关sts、电抗器l和电阻r用于固定补偿升压装置的故障快速切除及无涌流投入。
8、进一步地，所述交流源的一端接地，交流源的另一端连接变压器漏感的一端，变压器漏感的另一端连接线缆漏感的一端，线缆漏感的另一端连接电流互感器ta的一端。
9、进一步地，所述接触器km11通过控制电容器c11投入或切除，用于线路末端电压微调。
10、进一步地，所述电压互感器tv1用于检测固定补偿升压装置两端电压，判断线路是否发生谐振。
11、进一步地，所述电流互感器ta11与电压互感器tv1相互配合，用于检测可调电容支路容值是否正常，熔断器fu11用于可调电容支路过流保护；其中，所述可调电容支路为由电流互感器ta11、熔断器fu11、接触器km11和电容c11组成的支路。
12、进一步地，电压互感器tv2用于检测线路末端电压；电流互感器ta用于检测线路电流。
13、进一步地，所述旁路断路器qf1用于装置旁路。
14、本专利技术的第二个方面提供一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置控制方法。
15、一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置控制方法，应用于第一个方面所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，包括：
16、当固定补偿电容支路由退出转换为投入时，控制器控制静态开关sts投入，经过延时，旁路断路器qf1断开，控制器控制静态开关sts退出，固定补偿电容支路投入；控制器实时检测负载侧电压，当负载侧电压不需要调整时，控制接触器km11不动作；当负载侧电压需要微调时，控制接触器km11吸合，投入电容器c11，用于对末端电压微调；
17、当固定补偿电容支路投入转换为退出时，控制器控制静态开关sts投入，经过延时，旁路断路器qf1闭合，控制器控制静态开关sts退出，固定补偿电容支路退出；当接触器km11吸合时，断开接触器km11，切除电容器c11；
18、当固定补偿升压装置正常运行时，控制器通过电压互感器tv1实时检测固定补偿电容支路两端电压，判断线路是否发生谐振；若发生谐振，立即发出静态开关sts投入信号及旁路断路器qf1合闸命令，将固定补偿升压装置旁路；当固定补偿电容支路两端电压正常时，控制器通过电流互感器和电流互感器ta11检测各串补电容器支路电流，与电压互感器tv1相互配合，检测固定补偿电容支路容值是否正常；当某一固定补偿电容支路容值异常时，控制器立即发出静态开关sts投入信号及旁路断路器合闸命令，将固定补偿升压装置旁路；
19、当线路失电时，控制器立即发出静态开关sts投入信号及旁路断路器qf1合闸命令，确保线路停电或故障断电时电容器组被旁路；当线路重新带电时，控制器等待线路电流降低为正常负荷电流后再将固定补偿升压装置投入。
20、与现有技术相比，本专利技术的有益效果是：
21、1、本专利技术设计的容值可调串联电容器固定补偿升压装置可控硅数量少，并去掉了保持接触器，拓扑结构简单，可靠性高；
22、2、本专利技术取消了串联电抗器，因此装置损耗低；
23、3、本专利技术所述的补偿电容器状态转换过程涌流小：经仿真分析，晶闸管控制串联电容器电压补偿装置，旁路断路器闭合本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，包括：连接交流源的电流互感器TA的一端和维修断路器QF2的一端，电流互感器TA的另一端连接旁路断路器QF1的一端，旁路断路器QF1的另一端连接维修断路器QF3的一端、电压互感器TV2的一端和负载，维修断路器QF2的另一端分别连接电压互感器TV1的一端、电流互感器TA11的一端、若干相同并联固定补偿电容支路的一端和静态开关STS的一端，电流互感器TA11的另一端连接熔断器FU11的一端，熔断器FU11的另一端连接接触器KM11的一端，接触器KM11的另一端连接电容器C11的一端，静态开关STS的另一端连接混联电路的一端，电压互感器TV1的另一端、电容器C11的另一端、若干相同并联固定补偿电容支路的另一端以及混联电路的另一端均连接维修断路器QF3的另一端；电压互感器TV2的另一端接地；
2.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，每个固定补偿电容支路包括电流互感器、熔断器和电容器，电流互感器的一端连接维修断路器QF2的另一端，电流互感器的另一端连接熔断器的一端，熔断器的另一端电容器的一端，
3.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述混联电路包括并联的电抗器L和电阻R，静态开关STS、电抗器L和电阻R用于固定补偿升压装置的故障快速切除及无涌流投入。
4.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述交流源的一端接地，交流源的另一端连接变压器漏感的一端，变压器漏感的另一端连接线缆漏感的一端，线缆漏感的另一端连接电流互感器TA的一端。
5.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述接触器KM11通过控制电容器C11投入或切除，用于线路末端电压微调。
6.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述电压互感器TV1用于检测固定补偿升压装置两端电压，判断线路是否发生谐振。
7.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述电流互感器TA11与电压互感器TV1相互配合，用于检测可调电容支路容值是否正常，熔断器FU11用于可调电容支路过流保护；其中，所述可调电容支路为由电流互感器TA11、熔断器FU11、接触器KM11和电容C11组成的支路。
8.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，电压互感器TV2用于检测线路末端电压；电流互感器TA用于检测线路电流。
9.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述旁路断路器QF1用于装置旁路。
10.一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置控制方法，其特征在于，应用于权利要求1-9任一项所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，包括：
...【技术特征摘要】
1.一种容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，包括：连接交流源的电流互感器ta的一端和维修断路器qf2的一端，电流互感器ta的另一端连接旁路断路器qf1的一端，旁路断路器qf1的另一端连接维修断路器qf3的一端、电压互感器tv2的一端和负载，维修断路器qf2的另一端分别连接电压互感器tv1的一端、电流互感器ta11的一端、若干相同并联固定补偿电容支路的一端和静态开关sts的一端，电流互感器ta11的另一端连接熔断器fu11的一端，熔断器fu11的另一端连接接触器km11的一端，接触器km11的另一端连接电容器c11的一端，静态开关sts的另一端连接混联电路的一端，电压互感器tv1的另一端、电容器c11的另一端、若干相同并联固定补偿电容支路的另一端以及混联电路的另一端均连接维修断路器qf3的另一端；电压互感器tv2的另一端接地；
2.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，每个固定补偿电容支路包括电流互感器、熔断器和电容器，电流互感器的一端连接维修断路器qf2的另一端，电流互感器的另一端连接熔断器的一端，熔断器的另一端电容器的一端，电容器的另一端连接维修断路器qf3的另一端；熔断器用于固定补偿电容支路过流保护；电容器用于固定串补，电流互感器与电压互感器tv1相互配合，用于检测固定补偿电容支路容值是否正常。
3.根据权利要求1所述的容值可调串联电容器固定补偿升压装置，其特征在于，所述混联电路包括并联的电抗器l和电阻r，静态开关sts、电抗器l和电阻r用...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈杰，迟恩先，王德涛，杨军，刘建业，解丽英，郝莉，
申请(专利权)人：山东华天电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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