CN101710709A - 低压配变无功补偿综合箱 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种低压配变无功补偿综合箱，包括箱体，箱体包括并排设置的开关室和电容室；开关室内设置计量取样电流互感器、刀熔开关、补偿取样电流互感器和漏电综合保护开关装置，电容室内部设置有电容补偿装置和计量终端，另外，本发明还包括投切自动控制单元，该投切自动控制单元分别与计量取样电流互感器、补偿取样电流互感器和电容补偿装置相联接，本发明集过载、短路、漏电、断相、断零保护、无功补偿计量、低压隔离、电度表、负荷测录仪等功能于一体，有效解决了台架配变低压侧安装多个单功能设备所遇到的一系列问题，具有提高台架式配变低压侧安全性、可靠性，降低综合造价的优点。

Description

低压配变无功补偿综合箱

技术领域

本发明涉及一种智能电网低压配变无功补偿综合箱。

背景技术

目前国内适用于城乡公用变低压侧的户外配电箱，存在以下缺点：一是功能单一，仅作为线路格里使用，起不到改善功率因素、提高电压质量、降低线损的作用；二是故障率高，传统的刀熔隔离开关，不能带负荷分闸，只能发挥无负荷情况下的分、合功能且可靠性不高；三是操作不便，需要打开设备的后门才能够进行相关操作，随着城网和农网改造的结束，随着综自化变电站的广泛应用以及集控中心远端对变电站的远动操作要求，迫切需要对现有的配电箱进行改进，设计出一种功能强大、可靠性高且自动化程度较高的智能电网型配变无功综合箱。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种低压配变无功补偿综合箱，能够代替低压刀闸安装在变压器低压侧及低压电网之间，既可作低压电网的短路及过载的保护装置，又可站在地下通过操作其“分”、“合”来实现低压电网的投入和切断运行，同时还具有无功补偿功能，其性能稳定，安全可靠。

本发明的目的是提供一种低压配变无功补偿综合箱，包括箱体，所述箱体包括并排设置的开关室和电容室；

所述开关室内设置计量取样电流互感器、刀熔开关、补偿取样电流互感器和漏电综合保护开关装置，所述刀熔开关的一端通过计量取样电流互感器与外部变压器低压接线端电联接，所述刀熔开关的另一端通过补偿取样电流互感器与漏电综合保护开关电联接；

所述电容室内部设置有电容补偿装置和计量终端，所述电容补偿装置接入补偿取样电流互感器与漏电综合保护开关装置之间，所述计量终端与计量取样电流互感器的输出端相联接；

所述低压配变无功补偿综合箱还包括投切自动控制单元，所述投切自动控制单元分别与计量取样电流互感器、补偿取样电流互感器和电容补偿装置相联接。

进一步，所述投切自动控制单元包括微处理器单元，所述计量取样电流互感器和补偿取样电流互感器分别与微处理器单元的输入引脚相联接，所述微处理器单元的输出引脚与电容补偿装置相联接；

进一步，所述电容补偿装置包括自愈式低压电力电容器、与自愈式低压电力电容器相联接的微型断路器和交流接触器；

进一步，所述电容补偿装置采用三相共补和分相补偿混合组网方式；

进一步，所述自愈式低压电力电容器内置有温度传感器，所述温度传感器与微处理器的输入引脚电连接；

进一步，所述电容室的侧面设置有显示装置，所述显示装置与与微处理器电连接；

进一步，所述开关室的外表面上设置有用于对刀熔开关的操作轴进行外部操作的操作孔；

进一步，所述投切自动控制单元还包括通讯模块，所述通讯模块用于实现多台低压配变无功补偿综合箱之间的级联通讯；

进一步，所述计量取样电流互感器、刀熔开关、补偿取样电流互感器和漏电综合保护开关装置在开关室内根据上部进线、下部出线的原则进行排列安装。

进一步，所述电容室采用侧开门设计。

本发明的有益效果是：

1.本发明克服了现有的普通配电箱的缺点，除了能够代替低压刀闸安装在变压器低压侧及低压电网之间，作为低压电网的短路及过载的保护装置，工作人员也可通过操作其“分”、“合”来实现低压电网的投入和切断运行，减少了工作人员的各种工作量，避免因低压故障而停变压器高压侧，同时采用了漏电综合保护开关装置，该装置集过载短路、缺相欠压、剩余电流(漏电)、电源端断零线等保护及自动重合闸于一体，能够极大的保护操作人员的人身安全，增强了整套系统的安全性和稳定性；

2.本发明同时融合了无功补偿功能，充分吸收了三相共补和三相分补的技术特点，在传统的三相共补的基础上还能够实现对三相交流电的单独检测和补偿，避免了三相共补存在的“虚补偿”情况，提高了每相交流电的功率因素；

3.本发明具有性能可靠、造价较低、节能效果明显的优点，能够适应低压配电区域、变电所等各种工作场合的使用，将模块化无功补偿装置和漏电开关负荷测录仪和电表放置在一起，减少了杆上配电箱数量，对低压电网的技术改造、降低线损、增加容量提高工作效率等具有明显作用，具有良好的应用前景；

4.本发明的电容室采用侧开门设计，方便检修和更换器件，同时也有利于设备的防尘、防水。

本发明的其他优点、目标，和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书和权利要求书来实现和获得。

附图说明

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步的详细描述，其中：

图1为本发明的外部结构示意图；

图2为本发明的内部结构示意图；

图3为本发明的俯视图；

图4为本发明的设备连接示意图；

图5为本发明的控制连接示意图；

图6为本发明采用三相投切方式的单台连接示意图；

图7为本发明采用三相投切方式的多台连接示意图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本发明的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。

如图1至图4所示，本发明的低压配变无功补偿综合箱，包括箱体，箱体包括并排设置的开关室1和电容室2；

开关室1内设置有计量取样电流互感器11、刀熔开关12、补偿取样电流互感器13和漏电综合保护开关装置14，刀熔开关12的一端通过计量取样电流互感器11与外部变压器低压接线端电联接，刀熔开关12的另一端通过补偿取样电流互感器13与漏电综合保护开关装置14电联接，通过漏电综合保护开关装置14输出至备用电负载；其中，计量取样电流互感器11、刀熔开关12、补偿取样电流互感器13和漏电综合保护开关装置14在开关室1内根据上部进线、下部出线进行排列安装，开关室1的外表面上设置有用于对刀熔开关的操作轴进行外部操作的操作孔。

漏电综合保护开关装置14集过载短路、缺相欠压、剩余电流(漏电)、电源端断零线等保护及自动重合闸于一体，采用微处理器智能化数字编程控制电路，所有功能均由模块化程序完成，能够自动显示实时剩余电流值、故障漏电跳闸相序以及显示跳闸时剩余的电流值，并且能够自动跟踪线路剩余电流，自动调升或降低动作值档位，具有手动和自动分合闸功能，可自由转换。本装置的应用，能够极大的保护操作人员的人身安全，增强了整套系统的安全性和稳定性。

电容室2内部设置有电容补偿装置21和计量终端22，电容补偿装置21的输入端接在补偿取样电流互感器13与漏电综合保护开关装置14之间，计量终端22的输入端与计量取样电流互感器11的输出端相联接；电容补偿装置21包括自愈式低压电力电容器211、与自愈式低压电力电容器211相联接的微型断路器和交流接触器。本发明的电容室采用侧开门设计，方便检修和更换器件，同时也有利于设备的防尘、防水。

如图5所示，低压配变无功补偿综合箱还包括投切自动控制单元，投切自动控制单元包括微处理器单元3，微处理器单元3的输入引脚分别与计量取样电流互感器11、补偿取样电流互感器13以及设置在外部输入母线上的电压互感器5相联接，微处理器单元3的输出引脚与电容补偿装置21相联接。

在自愈式低压电力电容器内置有温度传感器6，温度传感器6与微处理器3的输入引脚电连接。

本发明在使用时，三相进线母线上的电压由电压互感器5采集；流过动力线的电流由外接电流互感器采集通过接线端子输入到微处理器3；温度传感器6用来采集电容器的温度。采集的各种数据通过微处理芯片的快速计算，以精确的相位角控制方式，自动实现过零投切。

另外，电容补偿装置采用三相共补和分相补偿混合组网方式。三相共补与分相补偿共同组网，能有效控制系统三相平衡，并大大提高系统补偿效率，精确控制系统功率因数，避免系统出现过补、欠补和三相不平衡问题。

电容室2的侧面设置有显示装置，显示装置与与微处理器电连接。本实施例还可以配置输入键盘，可就地实现人机交流。

投切自动控制单元还包括通讯模块，通讯模块用于实现多台低压配变无功补偿综合箱之间的级联通讯和并网运行。

如图6、图7所示，本发明既可以单独应用，也可以合并使用，通过通讯模块(本实施例中采用RS485接口方式)，可以接入后台计算机，进行配电综合管理，当多台电容器联网使用时，采用电气隔离的级联方式及光电隔离的RS485通讯方式，将多个电容器以主从方式组成一个星型网络，其中一台电容器控制器为主机其它为从机。

本发明还具有动态补偿的功能，主机根据功率因数等直接控制各个从机的投切状态，并进行记录，按所需容量进行自动投切，构成低压无功自动控制系统；如果个别从机故障，自动退出，不影响其余工作；如果主机故障，自动退出，在其余从机中产生一个新的主机，组成一个新的系统，其中，容量相同的电容器按循环投切原则，容量不同的电容器按适补原则投切。

总之，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (10)

1.低压配变无功补偿综合箱，包括箱体，其特征在于：所述箱体包括并排设置的开关室和电容室；

所述开关室内设置计量取样电流互感器、刀熔开关、补偿取样电流互感器和漏电综合保护开关装置，所述刀熔开关的一端通过计量取样电流互感器与外部变压器低压接线端电联接，所述刀熔开关的另一端通过补偿取样电流互感器与漏电综合保护开关电联接；

所述电容室内部设置有电容补偿装置和计量终端，所述电容补偿装置接入补偿取样电流互感器与漏电综合保护开关装置之间，所述计量终端与计量取样电流互感器的输出端相联接；

所述低压配变无功补偿综合箱还包括投切自动控制单元，所述投切自动控制单元分别与计量取样电流互感器、补偿取样电流互感器和电容补偿装置相联接。

2.如权利要求1所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述投切自动控制单元包括微处理器单元，所述计量取样电流互感器和补偿取样电流互感器分别与微处理器单元的输入引脚相联接，所述微处理器单元的输出引脚与电容补偿装置相联接。

3.如权利要求2所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述电容补偿装置包括自愈式低压电力电容器、与自愈式低压电力电容器相联接的微型断路器和交流接触器。

4.如权利要求3所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述电容补偿装置采用三相共补和分相补偿混合组网方式。

5.如权利要求4所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述自愈式低压电力电容器内置有温度传感器，所述温度传感器与微处理器的输入引脚电连接。

6.如权利要求5所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述电容室的侧面设置有显示装置，所述显示装置与微处理器单元电连接。

7.如权利要求6所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述开关室的外表面上设置有用于对刀熔开关的操作轴进行外部操作的操作孔。

8.如权利要求7所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述投切自动控制单元还包括用于实现多台低压配变无功补偿综合箱之间级联通讯的通讯模块。

9.如权利要求1至8任一权利要求所述所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述计量取样电流互感器、刀熔开关、补偿取样电流互感器和漏电综合保护开关装置在开关室内根据上部进线、下部出线的原则进行排列安装。

10.如权利要求9所述所述的低压配变无功补偿综合箱，其特征在于：所述电容室采用侧开门设计。

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