1、 概述
SSPB（Smart Split Phase Breaker）是一種能在係統電壓波形的指定相位處投切電力設備的智能裝置，其可以實現使得電容器、空載變壓器和空載線路等電力設備在對自身和係統衝擊最小的情況下投入電力係統。
基於SSPB電壓無功綜合自動補償成套裝置（簡稱ZG-VQC），適用於220kV及以下電壓等級變電站的無功補償與電壓優化。ZG-VQC采用一體化結構設計，實施就地取樣、就地補償、就地控製、就地保護。裝置集電容器分組投切、變壓器有載調壓優化控製、電容器微機保護、電容器操作錄波、電容器諧波電流測量、VQC控製及RTU等多功能於一體。ZG-VQC運用SSPB進行電容器過零投切，實現電容器分組按需過零自動投切及變壓器有載調壓優化控製；解決了目前無功補償裝置存在的電容器不能分組過零投切，可靠性低，優化性能差，運行不經濟等問題；消除了由於合閘湧流、操作過電壓對係統及電容器等設備造成的危害；同(tong)時(shi)可(ke)以(yi)改(gai)善(shan)電(dian)網(wang)的(de)電(dian)壓(ya)質(zhi)量(liang)，提(ti)高(gao)變(bian)壓(ya)器(qi)帶(dai)負(fu)載(zai)能(neng)力(li)，使(shi)變(bian)壓(ya)器(qi)在(zai)最(zui)佳(jia)狀(zhuang)態(tai)下(xia)運(yun)行(xing)，達(da)到(dao)降(jiang)損(sun)節(jie)能(neng)及(ji)實(shi)現(xian)變(bian)電(dian)站(zhan)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)化(hua)的(de)目(mu)的(de)，是(shi)變(bian)電(dian)站(zhan)無(wu)功(gong)補(bu)償(chang)與(yu)電(dian)壓(ya)優(you)化(hua)控(kong)製(zhi)的(de)理(li)想(xiang)更(geng)新(xin)換(huan)代(dai)產(chan)品(pin)。
2、 目前變電站VQC麵臨的問題
目(mu)前(qian)變(bian)電(dian)站(zhan)電(dian)壓(ya)無(wu)功(gong)綜(zong)合(he)自(zi)動(dong)補(bu)償(chang)成(cheng)套(tao)裝(zhuang)置(zhi)，電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)作(zuo)為(wei)重(zhong)要(yao)的(de)無(wu)功(gong)功(gong)率(lv)設(she)備(bei)，電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)的(de)投(tou)切(qie)常(chang)常(chang)以(yi)三(san)相(xiang)斷(duan)路(lu)器(qi)或(huo)者(zhe)三(san)相(xiang)真(zhen)空(kong)接(jie)觸(chu)器(qi)作(zuo)為(wei)操(cao)作(zuo)開(kai)關(guan)，采(cai)用(yong)這(zhe)種(zhong)電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)投(tou)切(qie)方(fang)式(shi)不(bu)可(ke)避(bi)免(mian)在(zai)電(dian)容(rong)器(qi)合(he)閘(zha)時(shi)會(hui)產(chan)生(sheng)較(jiao)大(da)湧(yong)流(liu)，湧(yong)流(liu)容(rong)易(yi)對(dui)電(dian)容(rong)器(qi)、開關設備等造成損害，嚴重時可能威脅電力設備安全運行。湧流可能造成以下一些危害：
（1）造成投切開關的損壞
合he閘zha電dian流liu急ji劇ju上shang升sheng，嚴yan重zhong時shi將jiang產chan生sheng很hen大da電dian流liu，加jia之zhi其qi振zhen蕩dang頻pin率lv高gao，使shi得de開kai關guan內nei部bu產chan生sheng很hen大da機ji械xie應ying力li和he震zhen動dong，造zao成cheng投tou切qie開kai關guan的de觸chu頭tou熔rong焊han，燒shao毀hui。
（2）造成電容器的損壞
實際測量數據表明：電容的合閘湧流為電容額定電流的4~15倍，其振蕩頻率為250~400Hz，電容合閘產生過電壓約為相電壓的2~3倍。
（3）湧流產生的電動力可能使其他零件損壞，還可能給串聯電抗器造成絕緣損傷。
變電站分合電容器組一般采用的是傳統彈簧操作結構的斷路器或者真空接觸器，其分合閘動作完全依靠機械傳動，零部件總數多，傳動、轉動部件多，並且多次分閘動作存在機械磨損，開關動作間隔時間長，壽命短，無法應對電容器組頻繁投切的需求。
3、 SSPB介紹
SSPB由單穩態真空永磁斷路器和分相同步投切控製器兩部分組成。單穩態真空永磁斷路器從真空滅弧室、波紋管、操cao動dong機ji構gou幾ji個ge關guan鍵jian部bu件jian采cai用yong全quan新xin理li念nian設she計ji，使shi得de斷duan路lu器qi具ju備bei頻pin繁fan操cao動dong能neng力li，且qie分fen合he閘zha時shi間jian分fen散san小xiao，從cong而er能neng夠gou發fa展zhan為wei同tong步bu操cao作zuo的de斷duan路lu器qi。分fen相xiang同tong步bu投tou切qie控kong製zhi器qi采cai用yong現xian代dai微wei電dian子zi控kong製zhi技ji術shu，能neng實shi時shi、準(zhun)確(que)的(de)跟(gen)蹤(zong)電(dian)網(wang)相(xiang)位(wei)信(xin)息(xi)，在(zai)接(jie)收(shou)到(dao)就(jiu)地(di)或(huo)遠(yuan)方(fang)控(kong)製(zhi)指(zhi)令(ling)後(hou)能(neng)自(zi)適(shi)應(ying)補(bu)償(chang)斷(duan)路(lu)器(qi)的(de)動(dong)作(zuo)時(shi)間(jian)，並(bing)根(gen)據(ju)電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)的(de)機(ji)構(gou)以(yi)及(ji)真(zhen)空(kong)開(kai)關(guan)的(de)特(te)性(xing)，同(tong)步(bu)分(fen)相(xiang)分(fen)合(he)電(dian)容(rong)器(qi)組(zu)。
單穩態真空永磁斷路器
單穩態真空永磁斷路器通過電磁合閘、永(yong)磁(ci)保(bao)持(chi)及(ji)彈(dan)簧(huang)分(fen)閘(zha)，克(ke)服(fu)了(le)彈(dan)簧(huang)操(cao)動(dong)機(ji)構(gou)和(he)雙(shuang)穩(wen)態(tai)永(yong)磁(ci)操(cao)動(dong)機(ji)構(gou)斷(duan)路(lu)器(qi)各(ge)自(zi)的(de)不(bu)足(zu)之(zhi)處(chu)，綜(zong)合(he)體(ti)現(xian)了(le)彈(dan)簧(huang)操(cao)動(dong)機(ji)構(gou)和(he)磁(ci)力(li)操(cao)動(dong)機(ji)構(gou)與(yu)真(zhen)空(kong)滅(mie)弧(hu)室(shi)出(chu)力(li)特(te)性(xing)的(de)良(liang)好(hao)配(pei)合(he)，具(ju)有(you)優(you)異(yi)的(de)機(ji)械(xie)特(te)性(xing)及(ji)電(dian)氣(qi)特(te)性(xing)。
單穩態真空永磁斷路器采用三相獨立操動、永yong磁ci機ji構gou與yu真zhen空kong滅mie弧hu室shi上shang下xia直zhi線xian布bu置zhi的de操cao動dong方fang式shi，傳chuan動dong部bu件jian減jian至zhi最zui少shao，降jiang低di運yun動dong部bu件jian動dong能neng損sun耗hao的de離li散san性xing，所suo有you機ji械xie運yun動dong均jun為wei直zhi線xian線xian性xing運yun動dong，使shi開kai關guan每mei相xiang均jun具ju有you較jiao好hao的de機ji械xie合he性xing。
單穩態永磁操動機構
danwentaizhenkongyongciduanluqidezhenkongmiehushi，jixuyaotigaoqiguzhangdianliuxiadekaiduannengli，youxuyaogaishanqizaifuhedianliuxiadekekaoxing。zaiyanjiuzongcichangduizhenkongdianhuzaichutoubiaomianfenbuzhuangkuangdegaishan，yingyongteshuchutoucailiaoshejichuteshuchutoujiegoudechaoxiaoxingzhenkongmiehushi，qikekaoxingheshiyongshoumingshangwanquannengyucaodongjigouxiangpipei。
單穩態真空永磁斷路器的金屬紋波管采用特殊焊接工藝，而不是傳統的鍛壓技術製造的波紋管，可實現更高的操作次數。
超小型真空滅弧室
與傳統鍛壓工藝波紋管的對比
分相同步投切控製器
智能化分相同步投切控製器是采用現代微電子控製技術，以高性能DSP處理器為平台，能實時、zhunquedegenzongdianwangxiangweixinxi，zaijieshoudaojiudihuoyuanfangkongzhizhilinghounengzishiyingbuchangduanluqidedongzuoshijian，binggenjudianrongqizudejigouyijizhenkongkaiguandetexing，rouxingxingguanhe、切斷電容器組。智能化分相同步投切控製器具有以下一些技術特點：
（1）實現對母線電壓、電容器電流、斷路器分合閘線圈電流等參數的實現監測；
（2）根據後台操作指令，自動檢測母線電壓信號變化，實現分相過零投切真空開關；
（3）智能化自動校正功能，自動對每一次操作的相關參數（包括母線電壓、電容器電流、分合閘線圈電流等）進行測量記錄，並依據這一測量結果，自動調整修正下一次開關操作的延遲時間，以使開關的分合閘精度始終保持在最佳狀態。
（4）具ju有you開kai斷duan短duan路lu電dian流liu能neng力li，在zai電dian容rong器qi組zu出chu現xian短duan路lu等deng故gu障zhang時shi，能neng夠gou及ji時shi動dong作zuo斷duan開kai電dian容rong器qi組zu，實shi現xian保bao護hu功gong能neng，並bing具ju有you獨du創chuang的de電dian容rong器qi諧xie波bo保bao護hu功gong能neng；
分相同步投切控製器
SSPBtongguokongzhidongzuoxiangjiaoyudongzuosudunenggouzaixitongdianyaguolingshitourudianrongqizu，kejidadijianxiaoduanluqidongzuoguochengzhongdezantaiguocheng，youyiyutigaoduanluqideshoumingyuxitongdewendingxing，shiheyudianrongqizuzaiwugongbuchanglingyupinfantouqiedongzuodeshijixuqiu。
SSPB合閘時電容器湧流
傳統斷路器合閘時電容器湧流
4、 ZG-VQC電壓無功綜合自動補償成套裝置的組成
ZG-VQC電壓無功綜合自動補償成套裝置主要由SSPB、VQC主控單元、電容器微機保護單元、電抗器、電容器組組成。
SSPB
SSPByoukefenxiangcaozuodedanwentaizhenkongyongciduanluqihefenxiangtongbuzidongtouqiekongzhizucheng，shiyizhongzhinengshiguolingfenhezhaduanluqi。jizaimeixiangduankoudianyachadengyulingshihezha，meixiangduankoutongguodianliuguolingshifenzhadeyizhongduanluqi。tongshihaijuyouyunxingzhuangtaizijian、無(wu)死(si)區(qu)防(fang)跳(tiao)及(ji)防(fang)誤(wu)操(cao)作(zuo)閉(bi)鎖(suo)等(deng)功(gong)能(neng)的(de)裝(zhuang)置(zhi)。它(ta)改(gai)變(bian)了(le)以(yi)往(wang)斷(duan)路(lu)器(qi)功(gong)能(neng)單(dan)一(yi)的(de)現(xian)狀(zhuang)，使(shi)斷(duan)路(lu)器(qi)不(bu)再(zai)是(shi)一(yi)種(zhong)單(dan)一(yi)操(cao)作(zuo)機(ji)構(gou)，而(er)更(geng)是(shi)一(yi)種(zhong)智(zhi)能(neng)的(de)自(zi)動(dong)化(hua)裝(zhuang)置(zhi)。
VQC主控單元
VQC主控單元是整套控製裝置的核心部分。它采用信號處理器，多CPU結構，大屏幕液晶顯示，既具有電壓、無功控製功能，又具有測量、錄波、保護閉鎖、通訊、諧波測量等功能。利用無功限值和電壓限值，並根據係統運行方式，采用模糊控製原理，判別係統運行方式，自動生成電容器組投切、變壓器抽頭調整的控製策略。可以實現電容器不等份分組，按階梯狀分組，組合投切。
電容器微機保護單元
電容器微機保護單元采用微機保護，可以對電容器組提供三段式過流、過壓、欠壓、不平衡、諧波電流等保護。
一次設備
電容器、電抗器及其附屬設備。
5、 技術特點
dianrongqizuguolingtongbutouqiejishu，caiyongkefenxiangcaozuodeyongcizhenkongduanluqijizishiyingkongzhijishu，juyouzaiduankoudianyaguolingshiketourudianrongqi，zaidianliuguolingshikeqiechudianrongqigongneng，shixiandianrongqizuwuyongliuhewuguodianyatouqie。
裝置按無功限值和電壓限值構成多區域控製圖（擴展九域圖），根據係統實際運行參數，判斷所處控製區域位置，生成調容、調壓控製策略。實現變壓器有載調壓自動控製，電容器分組按需投切的功能。
根據現場實際應用情況設定電壓優先或無功優先控製原則。自動檢測係統一次拓撲關係，並根據該拓撲關係自動生成控製策略。
采用多CPU並行處理技術，自動化程度高，集無功補償控製、開關在線監測、諧波測量與控製及錄波功能於一體。
裝置每組電容器均配置微機電容器保護單元，實現電容器過流、過壓、缺相、不平衡、諧波保護等保護，當任何一組電容器出現故障時，保護單元可分斷本組開關並閉鎖合閘，不影響其他組電容器正常工作。
在變壓器過載、保護動作跳閘、變壓器有載調壓連調故障、控製對象拒動、自檢異常等情況下自動閉鎖。
實時存儲控製對象動作前後係統運行參數和保護動作記錄；對控製對象動作次數及無功補償容量按日、月、年統計。裝置具有與RTU或監控係統通訊接口，實現對裝置的遙測、遙信、遙控、遙調功能。
6、 技術參數
額定電壓：10kV、35kV
額定頻率：50Hz
電容器組接線方式：單星型接線
裝置的保護：電容器內熔絲保護、電容器組不平衡保護
額定容量：1000kVar～10000kVar
電容器額定電流操作次數：15萬次
同步斷路器分合閘時間誤差：<1ms
電容器組操作頻率：≤100次/小時
穩態過電流：在方均根值不超過1.1×1.30Un的電流下連續運行。
最大允許容量：1.35Qn | 
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