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本实用新型涉及一种电力变压器无功补偿方法设计。本实用新型公开了一种电力变压器无功补偿的新方法，包括变压器、低压智能电容器。

本实用新型采用新的无功补偿方法，提高了无功补偿智能化水平，减少了无功补偿设备投资，延长了无功补偿设备寿命，降低了维护费用，有利于变压器制造综合化。

本实用新型作出之前，电力变压器无功补偿通常采用在低压侧母线并联电容器，使用静止补偿器，调相机等方法。

8、技术简介：

本实用新型的目的是提供一种代替并联高压电容器进行无功补偿的设计方案，以降低无功设备投资费用，实现电力变压器与智能电容补偿一体化，提高无功补偿效益。

为了达到上述目的，本实用新型有如下技术方案：

本实用新型包括一种低压侧具有0.4kV抽头的电力变压器、低压智能电容器及附属元件组成。将分组低压智能电容器分别并联到变压器0.4kV抽头，由低压智能电容器根据变压器10kV侧交流电压、电流采样，经单片机运算后控制无功自动补偿。

由于采取了以上技术方案，本实用新型的优点在于：

1、由于电容器的成本主要取决于电压等级对绝缘的要求，在相同无功出力下，随着电压等级的降低，其成本将显著减少，并可减少相应回路的开关和辅助设备的投资费用。

2、由于可以使用低压智能电容器进行变压器无功补偿，从而大大提高了电力变压器无功补偿的智能化水平，延长了无功补偿设备的运行寿命。

使用复合开关过零投切装置可以大大减小对电容器的冲击，提高电容器寿命，减轻浪涌电流对电网的污染，可使投入涌流限制在2Ie以内，投切速度为0.04-01s，投切次数100万次以上；电容器采用聚丙烯金属膜锌铝边缘加厚技术，自愈性能好，容量衰减低，耐冲击能力强，寿命长（使用寿命200000h左右）。由于采用通信多机控制，大大提高了系统控制的可靠性。

智能电容器具有过压、欠压、过流、缺相、过温、压力及永久性故障自动跳闸等多重保护功能；由于将控制、投切、补偿集为一体，其体积大大减小，在同一电容器柜内可安装更多容量的智能电容器，并且缩短了安装工时，便于扩容。

3、有利于变压器制造综合化，即变压、补偿一体化，有利于节能减排、降低电网损耗，节约了占地面积，节约了投资、维护费用。

市场前景分析：

该专利技术符合国家节能环保的产业政策，属于国家重点扶持的产品领域，可以申请国家科技项目资金。

预计该技术推广应用后，比现有的高压无功补偿装置成本降低30%-50%，寿命延长10被以上，智能化水平将得到巨大提高。还可以促进变压器制造的综合化，有利于变压器行业产业升级，同时促进智能电容器的发展。初步测算，该专利技术市场前景非常巨大，投资周期短，其总利润可达100亿元以上。

竞争技术分析：

针对电力变压器进行无功补偿，目前公开发表的技术解决方案主要有如下几种：

方案一：传统的电力变压器无功补偿方法通常采用在低压侧母线并联电容器的方法。该方法原理简单，应用广泛。

缺点和不足：由于传统的并联高压电容器无功补偿的连接点一般为变压器低压侧10kV母线，所需无功补偿设备为10kV高压电容器、高压断路器及其附属高压设备，电压等级高，设备投资费用较大。

10kV电容器投切过程中合闸涌流大，可达100Ie ，断开产生弧光大，补偿电容器及开关设备易损坏，对供电系统及周围电气设备干扰大。电容器分组容量过大，电容器投入率低，补偿效果差。开关投切次数少，电容器运行寿命短。

方案二：采用SVC动态无功补偿装置。

缺点和不足：由于SVC动态无功补偿装置属于电力电子设备，利用改变可控硅导通角调节电抗值，运行中会产生污染。由于电抗器及控制设备增加了附加损耗，采用高压可控硅调节无功出力，增加了设备附加损耗。高压可控硅必须有冷却设备及可控硅元件均压等问题，增加了维护费用，一般不能满足无人值班的要求，投资费用巨大，每套SVC造价约数百万元。

方案三：采用SVG静止无功发生器。

缺点和不足：与SVC型动态无功补偿装置一样，SVG属于电力电子设备，运行中有谐波电流注入电网，造成电网污染，影响其它设备安全运行，自身损耗相对较大，技术相对复杂，造价成本较高，维护成本最高。

方案四：采用调压型动态无功补偿装置。

缺点和不足：缺点是调压分级不够细，调节时间较长，每调整一级的时间为6s-7s，响应速度较慢。制造成本相对较高，属于充油设备，占地面积大，维护费用高。