一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括有微機(jī)控制系統(tǒng)模塊及其連接的電子元器件，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊是整個裝置的信號采集和輸出控制中心，交流接觸器前端接供電電網(wǎng)，后端串接電流互感器，電流互感器前端接交流接觸器，后端串接壓控調(diào)節(jié)器，壓控調(diào)節(jié)器前端接電流互感器，后端串接電抗器；過電壓保護(hù)器、電容器組、放電線圈三者并聯(lián)后，一端串接于電抗器的后端，一端接地，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器的輸出電壓，控制電容器組的輸出容量，這樣的設(shè)計，可實(shí)時動態(tài)無沖擊的調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功功率，補(bǔ)償精度高，補(bǔ)償過程中無過壓和涌流，低損耗和長壽命，可以大幅度降低電網(wǎng)線損，改善電能質(zhì)量，增加供電企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
【專利說明】
一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型涉及電網(wǎng)配送電系統(tǒng)的技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種動態(tài)無功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前我國常用的無功補(bǔ)償設(shè)備仍為機(jī)械式并聯(lián)電抗器、投切電容器，這種方式調(diào)節(jié)不連續(xù)，無功調(diào)節(jié)手段落后，且電容器投切的暫態(tài)過程中產(chǎn)生涌流和過壓現(xiàn)象，動作頻次高時影響開關(guān)壽命和系統(tǒng)穩(wěn)定性，甚至影響其他設(shè)備的安全穩(wěn)定運(yùn)行。這些很難滿足系統(tǒng)運(yùn)行方式快速變化時快速無功補(bǔ)償?shù)男枨?。有一些企業(yè)采用SVC型無功補(bǔ)償裝置，能起到較好的補(bǔ)償效果，但其且晶閘管兩端承受電壓高，發(fā)熱量多，易被擊穿，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗很大。同時晶閘管的移相觸發(fā)控制產(chǎn)生的諧波流入電網(wǎng)，造成了二次諧波污染。市場上也有一些企業(yè)使用SVG進(jìn)行動態(tài)無功補(bǔ)償，但補(bǔ)償容量一般很難做到很大，且目前很多廠家生產(chǎn)的SVG廣品技術(shù)不是太成熟穩(wěn)定，造價也比$父尚。因此，現(xiàn)有技術(shù)有待改進(jìn)和提尚。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0003]本實(shí)用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，提供一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，改善無功補(bǔ)償調(diào)節(jié)手段，解決電容器投切過程中的過壓和涌流等技術(shù)問題，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無沖擊的動態(tài)調(diào)節(jié)，提高補(bǔ)償精度，使功率因數(shù)最佳，降低設(shè)備成本和自身損耗，同時延長電容器使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型解決技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括有微機(jī)控制系統(tǒng)模塊及其連接的電子元器件，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊是整個裝置的信號數(shù)據(jù)采集和輸出控制中心，其特征在于:所述連接的電子元器件包括有:交流接觸器、電流互感器、壓控調(diào)節(jié)器、電抗器、過電壓保護(hù)器、電容器組、放電線圈；其中，交流接觸器前端接供電電網(wǎng)，后端串接電流互感器，電流互感器前端接交流接觸器，后端串接壓控調(diào)節(jié)器，壓控調(diào)節(jié)器前端接電流互感器，后端串接電抗器;過電壓保護(hù)器、電容器組、放電線圈三者并聯(lián)后，其一端串接于電抗器的后端，另一端接地，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器的輸出電壓，控制電容器組的輸出容量。
[0005]進(jìn)一步地，所述微機(jī)控制系統(tǒng)模塊由公知的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)字信號處理控制單元，數(shù)據(jù)存儲單元、輸出控制單元、通訊單元、人機(jī)交互單元組成。
[0006]所述微機(jī)控制系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)采集單元采集開關(guān)柜母線電壓、進(jìn)線電流和電流互感器的電流信號，而輸出控制單元則連接壓控調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器的輸出電壓而控制電容器組的輸出容量。所述壓控調(diào)節(jié)器由有載調(diào)節(jié)開關(guān)和可調(diào)變壓器組成。
[0007]本實(shí)用新型的一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的有益效果是:能實(shí)時動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)功率因數(shù)，不需要分組投切電容，調(diào)整無功功率時電容器一直在線，補(bǔ)償精度高，自身損耗小，成本低，電容器壽命長，且電容器投切過程中基本不存在過壓和涌流等問題，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)無沖擊的動態(tài)調(diào)節(jié)。
【附圖說明】

[0008]圖1為本實(shí)用新型的連接結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]附圖標(biāo)記說明:10.交流接觸器11.電流互感器12..微機(jī)控制系統(tǒng)模塊
[0010]13.壓控調(diào)節(jié)器14.電抗器15.過電壓保護(hù)器16.電容器組17.放電線圈。
【具體實(shí)施方式】
[0011]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0012]參閱圖1，其為本實(shí)用新型較佳實(shí)施方式提供的壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的組成示意圖，壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置包括交流接觸器10、電流互感器11、微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12、壓控調(diào)節(jié)器13、電抗器14、過電壓保護(hù)器15、電容器組16、放電線圈17。
[0013]交流接觸器10的前端接供電電網(wǎng)，其后端串接電流互感器11。交流接觸器10控制整個壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行和停止。當(dāng)交流接觸器10接通后，壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置連接于電網(wǎng)，交流接觸器10斷開后，壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置和電網(wǎng)脫離。
[0014]電流互感器11前端接交流接觸器10，后端串接壓控調(diào)節(jié)器13。電流互感器11將很大的電流信號按一定比例轉(zhuǎn)換為微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12可以采集的電流信號范圍。
[0015]壓控調(diào)節(jié)器13前端接電流互感器11，后端串接電抗器14。微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12在保證系統(tǒng)電壓穩(wěn)定的前提下，通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器13的輸出電壓，從而改變電抗器14、電容器組16兩端的電壓。電容器組16的補(bǔ)償容量，根據(jù)Q=23ifCU2原理，電容器的C值不變，通過改變電容器兩端的電壓從而改變無功功率的輸出。改變電壓調(diào)節(jié)的精度和深度即可以改變電容器的調(diào)節(jié)精度和深度。同時因?yàn)閴嚎卣{(diào)節(jié)器13的輸出電壓可以保證電容器組16長期在額定電壓以下工作，無投切過電壓和涌流問題，大大地延長了電容器組16的使用壽命。
[0016]電抗器14前端接壓控調(diào)節(jié)器13，后端接過電壓保護(hù)器15、電容器組16、放電線圈17。電抗器14用于保證一定的電抗率，可以消除和抑制某些頻段的諧波。
[0017]過電壓保護(hù)器15用于消除電力系統(tǒng)的大氣過電壓和開關(guān)操作引起的操作過電壓，同時可以降低系統(tǒng)內(nèi)的弧光和諧振過電壓對電容器組16的絕緣損傷，延長電容器組16的使用壽命。
[0018]過電壓保護(hù)器15、電容器組16、放電線圈17并聯(lián)，一端接電抗器14后端，一端接地。電容器組16在通電后產(chǎn)生的電流為容性電流，容性電流和感性電流方向相反。電力系統(tǒng)感性無功較大引起功率因數(shù)低時，電容器組16提供的容性電流，可以補(bǔ)償系統(tǒng)的感性無功電流，從而達(dá)到無功補(bǔ)償?shù)哪康摹?br>[0019]放電線圈17并聯(lián)于電容器組16兩端。當(dāng)電容器組16斷電后，因電容器是儲能元件，其存儲電量難以很快消散，放電線圈17通過并聯(lián)于電容器組16兩端，行成一個放電回路，從而快速將電容器組16存儲的電量釋放掉。
[0020]微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12是整個壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置的信號采集和控制中心。微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12由公知的數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)字信號處理控制單元，數(shù)據(jù)存儲單元、輸出控制單元、通訊單元、人機(jī)交互單元等組成。微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12通過采集開關(guān)柜母線電壓、進(jìn)線電流和電流互感器11電流信號，計算當(dāng)前電力系統(tǒng)的功率因數(shù)大小，電壓情況，當(dāng)前電容器組16的運(yùn)行狀況，然后根據(jù)九區(qū)圖算法，控制壓控調(diào)節(jié)器13的輸出電壓，從而控制電容器組16的輸出容量，并保證輸出電壓和功率因數(shù)都在一個最優(yōu)的區(qū)間。微機(jī)控制系統(tǒng)模塊12還提供人機(jī)交互界面，數(shù)據(jù)通訊等功能。
[0021]壓控調(diào)節(jié)器13主要由有載調(diào)節(jié)開關(guān)和可調(diào)變壓器組成。過電壓保護(hù)器15由A相、B相、C相三個放電間隙分別串接一組組氧化鋅閥片，組成三星形連接，同時在中心點(diǎn)再串接一組地相氧化鋅閥片，組成四星型接法的組合式過電壓保護(hù)器。電容器組16由一定數(shù)量的電容器按照用戶實(shí)際的要求，組合連接而成。
[0022]以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種壓控式動態(tài)無功補(bǔ)償裝置，包括有微機(jī)控制系統(tǒng)模塊及其連接的電子元器件，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊是整個裝置的信號數(shù)據(jù)采集和輸出控制中心，其特征在于:所述連接的電子元器件包括有:交流接觸器、電流互感器、壓控調(diào)節(jié)器、電抗器、過電壓保護(hù)器、電容器組、放電線圈；其中，交流接觸器前端接供電電網(wǎng)，后端串接電流互感器，電流互感器前端接交流接觸器，后端串接壓控調(diào)節(jié)器，壓控調(diào)節(jié)器前端接電流互感器，后端串接電抗器;過電壓保護(hù)器、電容器組、放電線圈三者并聯(lián)后，其一端串接于電抗器的后端，另一端接地，微機(jī)控制系統(tǒng)模塊通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器的輸出電壓，控制電容器組的輸出容量。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述微機(jī)控制系統(tǒng)模塊由數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)字信號處理控制單元，數(shù)據(jù)存儲單元、輸出控制單元、通訊單元、人機(jī)交互單元組成。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述微機(jī)控制系統(tǒng)模塊的數(shù)據(jù)采集單元采集開關(guān)柜母線電壓、進(jìn)線電流和電流互感器的電流信號，而輸出控制單元則連接壓控調(diào)節(jié)器，通過調(diào)節(jié)壓控調(diào)節(jié)器的輸出電壓而控制電容器組的輸出容量。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無功補(bǔ)償裝置，其特征在于，所述壓控調(diào)節(jié)器由有載調(diào)節(jié)開關(guān)和可調(diào)變壓器組成。
【文檔編號】H02J3/18GK205693364SQ201620543362
【公開日】2016年11月16日
【申請日】2016年6月7日 公開號201620543362.X, CN 201620543362, CN 205693364 U, CN 205693364U, CN-U-205693364, CN201620543362, CN201620543362.X, CN205693364 U, CN205693364U
【發(fā)明人】單章
【申請人】安徽巨森電器有限公司