可调电容器装置
专利汇可以提供可调电容器装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种属于电 力 技术领域用于电力系统调节无功补偿容量和减少 串联 电抗器数量的无功补偿电容器装置，它是在已有的电容器装置 基础 上，将普通单线圈串联电抗器就地(电源侧或 中性点 侧)更换为一种多形式的多线圈自变电抗器，使高压单组电容器装置分为多组电容器，使低压分组电容器装置的多组串联电抗器合为一组，并能够在高(或低)压电容器装置保持电抗率不变的情况下，带电对电容器组进行自由投、切操作。，下面是可调电容器装置专利的具体信息内容。
1.一种可调电容器装置，是由电容器组及相应的一次和二次配套设备组成，并分为高压电容器装置和低压电容器装置两类，高压电容器装置配套设备一般包括：断路器、隔离开关、含接地开关、串联电抗器、放电线圈、避雷器、熔断器及继电保护和自动装置，低压电容器装置配套设备一般包括：接触器、刀开关、串联电抗器、避雷器、熔断器、热继电器和自动装置，其特征是：在电容器装置中，将普通串联电抗器更换为一种自变电抗器，自变电抗器每组三相，每相是由一个主线圈(Lz)和多个辅助线圈(La、Lb、......)组成，辅助线圈可以预留备用，它的数量由电容器分组数和预留电容器分组数确定，设自变电抗器电抗率为KL，主线圈的自感电抗为zXK，各辅助线圈的自感电抗分别为aXK、bXK、......，各线圈(Lz、La、Lb、......)之间互感电抗的绝对值均为f0XK，主线圈容量根据装置各电容器组(Ca、Cb、......)总容量和预留电容器分组总容量确定；辅助线圈容量分别与所连接的电容器分组容量相匹配；各电容器组容量可以相等也可以不相等，主线圈与辅助线圈的连接，可根据它们不同的极性组合，有多种接线方式，(1)将主线圈和各辅助线圈的一个同名(同极性)端相连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)，其方程式为(2)将主线圈和各辅助线圈的另一个同名(不同极性)端相连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)，其方程式为(3)将主线圈和各辅助线圈的不同极性混合连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)，这种接线方式要视具体情况列式，主线圈和两个辅助线圈组成的自变电抗器，其方程式为(4)将主线圈和各辅助线圈的一个同名(同极性)端相连接，连接点通过投、切开关接入基准电容器组(Cz)，主线圈的另一个同名端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)，并设XCz为基准电容器组Cz的容抗，则zXK-KLXCz
2.根据权利要求1所述的可调电容器装置，其特征是：基本结构型式有三种，即框架式、集合式和屏柜式，可以安装于户内或户外。
3.根据权利要求1所述的可调电容器装置，其特征是：自变电抗器基本结构型式有三种，即空芯式、半铁芯式和铁芯式，可以安装于户内、户外或屏柜内。
可调电容器装置
本实用新型涉及一种电力系统无功补偿的并联电容器装置(简称电容器装置)，尤其是能调节补偿容量和减少串联电抗器数量的电容器装置。
目前，电容器装置是由电容器组及相应的一次和二次配套设备组成，并分为高压电容器装置和低压电容器装置两类。高压电容器装置配套设备一般包括：断路器、隔离开关(含接地开关)、串联电抗器、放电线圈、避雷器、熔断器及继电保护和自动装置。低压电容器装置配套设备一般包括：接触器、刀开关、串联电抗器、避雷器、熔断器、热继电器和自动装置。当电力系统电压低或缺乏无功时，投入该装置，以提升电压，补偿无功；当电力系统电压高或无功过多时，切除该装置，以降低电压，减少无功。通过该装置的投、切操作达到调节电压和平衡无功的目的。但是，该装置在操作时，对于高压，只能进行全容量的投入或切除，对较小的电压和无功变化，不能做到很满意的调节效果，并且扩容也不方便。即使采用分组电容器(即多个电容器装置)，也要每组电容器配套一组串联电抗器，使用电抗器数量较多。对于低压，虽然调节方便，但每组(只)电容器都要配套一组串联电抗器，使装置的电抗器数量更多。由于电抗器数量多，因而成本高、损耗大、占用空间大。
本实用新型的目的是提供一种可调电容器装置，即原案申请的‘自变电抗式电容器装置’(申请号01234008.1，申请日2001，8，14)，它不仅能调节电压、平衡无功，而且能在高(或低)压装置中自动改变电抗，保持电抗率不变，配套多组(2组及以上)电容器进行自由投、切操作，从而既能对低压有较好的调节效果，而且又能对高压较小的电压和无功变化，同样做到很满意的调节效果，并且可以预留容量，方便扩容。不仅如此，它还能使分组电容器和低压电容器装置的电抗器数量减少到一组。
本实用新型的目的是这样实现的：在电容器装置中，将普通串联电抗器就地(电源侧或中性点侧)更换为一种自变电抗器。自变电抗器每组三相，每相是由一个主线圈(Lz)和多个(1个及以上)辅助线圈(La、Lb、......)组成。辅助线圈可以预留备用，它的数量由电容器分组数和预留电容器分组数确定。设自变电抗器电抗率为KL，主线圈的自感电抗为zXK，各辅助线圈的自感电抗分别为aXK、bXK、......，各线圈(Lz、La、Lb、......)之间互感电抗的绝对值均为f0XK。主线圈容量根据装置各电容器组(Ca、Cb、......)总容量和预留电容器分组总容量确定；辅助线圈容量分别与所连接的电容器分组容量相匹配；各电容器组容量可以相等也可以不相等。主线圈与辅助线圈的连接，可根据它们不同的极性组合，有多种接线方式。(1)将主线圈和各辅助线圈的一个同名(同极性)端相连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。由此可得方程式式中z，a，b，......——权重系数f0-互感系数，f0＝|XM|/XK，XM-互感电抗(Ω)XK-单元电抗(Ω)，XK＝KLXca
KL-串联电抗器电抗率，Xca-第Ca组电容器容抗(Ω)Xcb-第Cb组电容器容抗(Ω)上述原案申请中的自变电抗器即为该接线方式的一种应用。(2)将主线圈和各辅助线圈的另一个同名(不同极性)端相连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。由此可得方程式(3)将主线圈和各辅助线圈的不同极性混合连接，主线圈的另一端接电源或中性点，各辅助线圈的另一端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。这种接线方式要视具体情况列式。如主线圈和两个辅助线圈组成的自变电抗器，其方程式为(4)将主线圈和各辅助线圈的一个同名(同极性)端相连接，连接点通过投、切开关接入基准电容器组(Cz)，主线圈的另一个同名端接电源或中性点，各辅助线圈的另一个同名端分别通过投、切开关接入各电容器分组(Ca、Cb、......)，并设XCz为基准电容器组Cz的容抗，则zXK＝KLXCz以上各种接线方式的自变电抗器，根据计算和选择的不同数据还可以组合成多种接线方式。
本实用新型由于仅采用一组自变电抗器，并且在运行中，当电力系统电压或无功变化较小时，能投入或切除较少的容量；当电力系统电压或无功变化较大时，能投入或切除较多的容量，从而达到很满意的调节效果和减少电抗器数量的目的。
由于采用上述方案，本实用新型可以在调节电压和平衡无功的同时，方便地做到很满意的调节效果，并且仅采用一组自变电抗器，因而成本低、损耗小、占用面积和空间小，结构简单。
本实用新型设计方案参考文献如下：(1)华东电网供电培训教材之三，并联电容补偿装置技术，华东电业管理局供电处编，1986，2；(2)俞大光编，电工基础(上册)，1958，9；(3)俞俭书，大型电容器组的容量校核与容量调节，中国电力，1997，2；(4)无锡电力电容器厂，并联电容器补偿成套装置使用说明书。
下面结合附图对本实用新型进一步说明：图1是普通电容器装置一次方案接线图；图2是可调电容器装置一次方案接线图；图3是自变电抗器接线示意图。
图中字母代表的设备为：GL-隔离开关(含接地开关)；DL-断路器；FU-负荷开关；BL-避雷器；FD-放电线圈；PK-普通串联电抗器；ZBK-自变电抗器；PC-普通电容器组；Ca、Cb、......-电容器分组；RD-熔断器；CT-电流互感器；JC-接触器；DK-刀开关；RJ-热继电器；K-投、切开关(即断路器、负荷开关、隔离开关、接触器等)；Lz--主线圈；La、Lb、......--辅助线圈。
在图1a中，普通高压并联电容器组(PC)为固定容量，投入或切除都为全部容量，对电力系统电压和无功调节幅度宽，影响较大，仅能适应电压和无功大幅度变化需要，对小幅度变化将发生投、切容量过多的现象，不能做到很满意的调节效果，并且扩容也不方便。在图1b中，每组(只)低压电容器(PC)都要配套一组串联电抗器(PK)，使装置的电抗器(PK)数量很多。
在图2中，一组自变电抗器(ZBK)按一定电抗率配套多组(2组及以上)电容器(Ca、Cb、......)，各组电容器(Ca、Cb、......)既可通过投、切开关(图2a，FU-负荷开关或图2b，JC-接触器)单独与自变电抗器(ZBK)连接，也可同时(Ca+Cb+......)与自变电抗器(ZBK)连接。即每个电容器组(Ca、Cb、......)不论其它电容器组(Ca、Cb、......)是否已经投入，都可以单独自由地进行投、切操作，满足电力系统电压和无功小幅度或大幅度变化需要，达到很满意的调节效果。并且，无论是高压(图2a)还是低压(图2b)电容器装置，仅需要安装一组自变电抗器(ZBK)。该装置基本结构型式有三种，即框架式、集合式和屏柜式，可以安装于户内或户外。
在图3中，自变电抗器(ZBK)每相由一个主线圈(Lz)和多个(1个及以上)辅助线圈(La、Lb、......)组成，根据主线圈(Lz)和各辅助线圈(La、Lb、......)不同极性的连接，有多种接线方式。图3a为主线圈(Lz)无‘*’号端和各辅助线圈(La、Lb、......)的一个同名(无‘*’号同极性)端相连接，主线圈(Lz)的另一(带‘*’号)端接电源或中性点。各辅助线圈(La、Lb、......)的另一个同名(带‘*’号同极性)端分别通过投、切开关(K)接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。图3b为主线圈(Lz)无‘*’号端和各辅助线圈(La、Lb、......)的另一个同名(有‘*’号同极性)端相连接，主线圈(Lz)的另一(带‘*’号)端接电源或中性点。各辅助线圈(La、Lb、......)的另一个同名(不带‘*’号同极性)端分别通过投、切开关(K)接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。图3c为主线圈(Lz)无‘*’号端和一个辅助线圈(La)的一个无‘*’号端相连接，并和另一个辅助线圈(Lb)的一个有‘*’号端相连接，主线圈(Lz)的另一(带‘*’电容器分组(Ca)，辅助线圈(Lb)的另一(不带‘*’号)端通过投、切开关(K)接入电容器分组(Cb)。图3d为主线圈(Lz)无‘*’号端和各辅助线圈(La、Lb、......)的一个同名(无‘*’号同极性)端相连接，连接点通过投、切开关(K)接入基准电容器组(Cz)。主线圈(Lz)的另一(带‘*’号)端接电源或中性点。各辅助线圈(La、Lb、......)的另一个同名(带‘*’号同极性)端分别通过投、切开关(K)接入各电容器分组(Ca、Cb、......)。
自变电抗器(ZBK)辅助线圈可以预留备用，它的数量由电容器分组数和预留电容器分组数确定。主线圈(Lz)容量根据装置各电容器组(Ca、Cb、......)总容量和预留电容器分组总容量确定；辅助线圈(La、Lb、......)容量分别与所连接的电容器分组(Ca、Cb、......)容量相匹配；各电容器组(Ca、Cb、......)容量可以相等也可以不相等。
自变电抗器(ZBK)每组三相，图中仅示意一相。自变电抗器(ZBK)基本结构型式有三种，即空芯式、半铁芯式和铁芯式，可以安装于户内、户外或屏柜内。
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