CN103138272A - 共补分补混合补偿柜 - Google Patents

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栾兆静
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Shanghai Liancheng Group Co Ltd
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Abstract

一种共补分补混合补偿柜，包括功率因数控制器、刀熔开关和电流互感器，电网的相线串接刀熔开关后连接电流互感器，从电流互感器引出共补补偿回路和分补补偿回路，补偿回路由熔断器、切换电容接触器、补偿电容器连接而成；功率因数控制器的相线端连接相线进线、相电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的相电流信号线、线电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的线电流信号线、信号输出端连接切换电容接触器的控制线圈。功率因数控制器设定的程序优先执行三相共补，然后根据各相无功功率不平衡情况给出投入或切除信号，发送到切换电容接触器的线圈，执行分相补偿，据此获得较好的补偿效果。

Description

共补分补混合补偿柜
技术领域
本发明涉及一种三相交流供电线路的无功补偿装置，具体地说，是一种共补分补混合补偿柜。
背景技术
三相交流供电线路的无功补偿大多采用电容器补偿方式，有共补和分补两种方式。
共补方式是采用三相电容器共同补偿，适用于三相负荷基本平衡的电网中，采用△型接法。参阅图1，每两相之间，如L1-L2，L2-L3，L3-L1，均接一个相间电容器，每个电容器承受的电压为线电压380V。对于三相不平衡系统，若是采用共补进行补偿，则补偿后的三相功率因数不一致。会出现某相欠补偿或是过补偿。欠补偿相使得电容器组不能完全发挥作用，线路中仍然有较大的无功电流；而过补偿相则将向线路输送无功电流。如果大量地倒送无功电流会造成线路损耗增加。因此，该补偿方式在三相不平衡系统中不能实现良好的补偿。
分补即单相电容器分相补偿，适用于三相负荷不平衡的电网中，采用Y型接法，参阅图2。每相与地间，如L1-N,L2-N,L3-N, 均接一个单相电容器，每个电容器承受的电压为相电压230V。分补根据每相的无功功率大小有选择地进行补偿，这种补偿方式虽然能够使每相的功率因数得到有效的补偿，但是补偿装置的线路复杂、元件多，需采用具有相间切换功能的补偿控制器、单相电容器、单相断路器、三相接触器等等，成本要比常规的共补装置高很多。
在低压三相四线制的农网或城网供电网中，由于用户多为单相负荷，负荷大小及用电时间不同，电网中三相间的不平衡电流是普遍存在的，这种用电不平衡状况不具备规律性，无法事先预知，也无法有效地改善，再加上每相负载的功率因数也不尽相同，常常使得每相回路中需要补偿的无功功率差异很大，因此选用单一的共补或分补方式不能获得良好的补偿。
发明内容
针对上述存在的问题，本发明设计的补偿柜采用共补和分补混合补偿方式，在补偿效果、装置成本方面能获得较好的性能价格比。
本发明的技术方案是：一种共补分补混合补偿柜，包括功率因数控制器、刀熔开关和电流互感器，电网的相线串接刀熔开关后连接电流互感器，其特征在于从电流互感器引出共补补偿回路和分补补偿回路，补偿回路由熔断器、切换电容接触器、补偿电容器连接而成；功率因数控制器的相线端连接相线进线、相电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的相电流信号线、线电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的线电流信号线、信号输出端连接切换电容接触器的控制线圈。
上述共补补偿回路与分补补偿回路的数量以3比2为好。
上述技术方案中，功率因数控制器能够利用电流互感器对主回路进行测量，采集供电网线低压端的三相电压、电流、频率和功率因数等负荷参数值，计算出无功功率或无功电流与设定好的控制值比较，输出功率补偿指令，控制切换电容接触器的投切。功率因数控制器设定的程序优先执行三相共补，然后根据各相无功功率不平衡情况给出投入或切除信号，发送到切换电容接触器的线圈，执行分相补偿，据此获得较好的补偿效果。
附图说明
图1是共补电容器△型接法示意图。
图2是分补电容器Y型接法示意图。
图3是共补分补混合补偿接法示意图。
图4是功率因数控制器（自动）端子接线图。
图5是功率因数控制器（手动）端子接线图。
具体实施方式
见图3所示的本发明实施例，一种共补分补混合补偿柜，包括功率因数控制器2、刀熔开关1和电流互感器3，电网的相线串接刀熔开关1后连接电流互感器3，从电流互感器3引出共补补偿回路和分补补偿回路，补偿回路由熔断器4、切换电容接触器5、补偿电容器6连接而成。图3中仅给出三相线中的一相线所配置的补偿回路，本实施例还有一相线所配置的补偿回路与之相同，另一相线只配置共补补偿回路而没有分补补偿回路，本实施例中电流互感器3引出的是由6路三相电容器BSMJ/3P组成的共补补偿回路和由4路单相电容器BSMJ/1P*3组成的分补补偿回路。一般情况下的混和补偿方案，分补占总补偿容量的40%以下，上述补偿回路中各补偿电容器的容量相同，共补补偿回路与分补补偿回路的数量成3比2。
见图4所示的功率因数控制器2的端子接线：三相进线L1、L2、L3和N分别连接图中的相线输入端Ua，Ub，Uc和Un；来自电流互感器3的A、B、C三相电流采样信号的相电流信号线S1分别连接图中的相电流输入端IA，IB，IC；；来自电流互感器3的A、B、C三相电流采样信号的线电流信号线S2分别连接图中的线电流输入端Ia，Ib，Ic；图中编号1-18是信号输出端，其中1-10分别连接10路切换电容接触器5的控制线圈；图中的COM和K端子分别连接其自身工作的DC24V电源正负极。
本实施例中，刀熔开关1和熔断器4是用于过载保护的，电流互感器3是用于测量主回路的电流并将相电流信号S1、线电流信号S2提供给功率因数控制器2，功率因数控制器2内置程序自动控制各补偿回路的切换电容接触器5的投入或切除，在三相均需补偿时，优先投入共补，再根据各相补偿情况，有所选择的投入分补。
见图5所示，功率因数控制器2还设有手动控制的转换开关和按钮，输入端和自动控制一样，而在输出部分是由人工控制回路1011~1181中依次串接的常闭按钮SB1~SB18、常开按钮SF1~SF18、切换电容接触器线圈KM1~KM18来实现的。1013~1183与1015~1185之间接的切换电容接触器常开触点KM1-1~KM18-1分别与常开按钮SF1~SF18并联，形成自保持回路。1015~1185与1012~1182之间接指示灯HL1~HL18，显示各回路的即时状态。本实施例实际使用了其中的10个回路。
通过手、自动两种方式都能控制接触器线圈是否带电，实现电容器补偿回路的投切。

Claims (2)

1.一种共补分补混合补偿柜，包括功率因数控制器、刀熔开关和电流互感器，电网的相线串接刀熔开关后连接电流互感器，其特征在于从电流互感器引出共补补偿回路和分补补偿回路，补偿回路由熔断器、切换电容接触器、补偿电容器连接而成；功率因数控制器的相线端连接相线进线、相电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的相电流信号线、线电流端连接电流互感器输出三相电流采样信号的线电流信号线、信号输出端连接切换电容接触器的控制线圈。
2.根据权利要求1所述的共补分补混合补偿柜，其特征在于共补补偿回路与分补补偿回路的数量为3比2。
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