CN103606933A - 无功电容补偿柜 - Google Patents

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孙福钿
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    • Y02E40/50—Arrangements for eliminating or reducing asymmetry in polyphase networks

Abstract

本发明提供一种无功电容补偿柜，包括柜体，柜体内设置有若干组三相共补单元、若干组分相补偿单元、断路器和控制器，每个所述三相共补单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路包括依次电连接的熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器单元，三条共补单相电路的电容器单元首尾相连。本发明具有的有益效果是：可控硅复合投切开关实现对多级电容器组进行快速无过渡投切，克服了接触器触点烧损,电容电流冲击大等缺点；三相共补单元配合分相补偿单元，解决了三相不平衡冲击负荷补偿的技术难题；智能控制器控制,智能优化投切方式,在规定的动态响应时间内,多级补偿一次到位,补偿后功率因数大于0.90。

Description

无功电容补偿柜
技术领域
本发明属于输配电装置技术领域，尤其是涉及一种无功电容补偿柜。
背景技术
在实际电力系统中，大部分负载为异步电动机。其等效电路可看作电阻和电感的串联电路，其电压与电流的相位差较大，功率因数较低。电容补偿柜的作用相当于在其上并联电容器，电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使电感电流减小，总电流随之减小，电压与电流的相位差变小，[2]使功率因数提高。
在现有的技术中，由于用户负载用到变频器较多,在电容补偿柜采用的投切开关采用的是触点连接，存在功率补偿投切接触器触点易发生烧损、电容电流冲击大等缺点。现有补偿方式是采用三相同时补偿，对各相负荷不能起到良好的补偿效果。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种无功电容补偿柜，尤其适合负载中电频元件比较多的环境中。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
一种无功电容补偿柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内设置有若干组三相共补单元、若干组分相补偿单元、断路器和控制器，
每个所述三相共补单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路包括依次电连接的熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器单元，所述电容器单元包括两个并联的电容器，三条共补单相电路的电容器单元首尾相连；
每个所述分相补偿单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的分补单相电路，所述分补单相电路包括依次电连接的熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，电容器接地。
优选的，所述控制器为动态无功补偿控制器。
优选的，所述三相共补单元和分相补偿单元均依次通过互感器、避雷器和所述断路器与外界的三相电网连接。
优选的，所述三相共补单元和分相补偿单元中的电抗器为滤波电抗器。
优选的，所述三相共补单元和分相补偿单元中的电容器为滤波电容器。
优选的，所述每组三相共补单元均连接指示灯。
本发明具有的优点和积极效果是：
采用无触点的可控硅复合投切开关作为开关,实现对多级电容器组进行快速无过渡投切，克服了传统无功功率补偿投切接触器触点烧损,电容电流冲击大等缺点，还具有无电弧重燃，无噪音，损耗低，元件寿命长，免维护的优点;
采用三相共补单元和分相补偿单元共同完成补偿，解决了三相不平衡冲击负荷补偿的技术难题；
智能控制器控制,智能优化投切方式,在规定的动态响应时间内,多级补偿一次到位,补偿后功率因数大于0.90。
附图说明
图1是本发明的柜体内部件的分布图；
图2是本发明的柜体内另一面部件的分布图；
图3是本发明的三相共补单元的电路原理图；
图4是本发明的分相补偿单元的电路原理图；
图5是本发明的柜体的柜门前视图。
图中：
1、柜体               2、控制器  3、熔断器
4、可控硅复合投切开关  5、电抗器  6、电容器
7、断路器             8、电压表  9、电流表
10、二次接线端子
具体实施方式
如图1至5所示，本发明的一种无功电容补偿柜，包括柜体1，所述柜体1内设置有若干组三相共补单元、若干组分相补偿单元、断路器7和控制器2，所述三相共补单元和分相补偿单元的组数可以根据所需投切的电容大小而组合确定。
所述控制器2为动态无功补偿控制器，是采用DSP数字信号处理器和MPU微处理器组成的双处理器结构的智能化产品，是专门针对动态无功补偿控制系统开发的新型配电监控设备，集动态无功补偿控制、谐波滤波、电力参数测量、越限检测、事件记录和数据通讯等多种功能于一体；（请提供动态无功补偿控制器的厂家和型号）
如图3所示，每个所述三相共补单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路包括依次电连接的熔断器3、可控硅复合投切开关4、电抗器5和电容器单元，所述电容器单元包括两个并联的电容器6，三条共补单相电路的电容器单元首尾相连；
如图4所示，每个所述分相补偿单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的分补单相电路，所述分补单相电路包括依次电连接的熔断器3、可控硅复合投切开关4、电抗器5和电容器6，电容器6接地；
上述结构中采用大功率可控硅组成的无触点的可控硅复合投切开关4，快速跟踪负载无功电流的变化，对L-C滤波器组过零触发投切，可在电容器切除后的任何电压、任何状态自动投入可分相投切，切除过程无操作过电压、电弧重燃现象，响应时间≤20ms，可频繁投切、无噪音、使用寿命长、维修量少、并且具备过温保护、报警输出运行指示等功能，采用单片机控制投切并智能监控可控硅的温度和负载的运行状况，具备完善的保护功能，输入信号与控制信号光电隔离，抗干扰能力强，性能稳定可靠；
所述三相共补单元和分相补偿单元中的电抗器5优选滤波电抗器，是采用特殊工艺制作，制作标准按高压电抗器标准制作，线圈采用还氧树脂整体浇注，线性度、绝缘强度高，涡流及杂散损耗低，噪声小，动热稳定性好。能够高精度抑制治理谐波杜绝过流以及谐波放大，保证设备在外界环境条件恶劣的情况下长期可靠的运行；
所述三相共补单元和分相补偿单元中的电容器6优选滤波电容器，是采用特殊材料、特殊工艺制作，抗冲击、抗谐波能力强，使用寿命长；
所述三相共补单元和分相补偿单元均依次通过互感器、避雷器和所述断路器7与外界的三相电网连接，所述断路器7控制整个三相共补单元和分相补偿单元是否工作，互感器和避雷器进一步起到保护作用。
为了更好、更直观的观察各单元的工作状况，所述每组三相共补单元均连接指示灯，补偿工作时，指示灯亮。
所述可控硅复合投切开关4均与控制器2连接，所述控制器2与检测三相电网的检测单元连接，检测单元将检测的信号传送给控制器2，控制器2进行每相无功功率因素的计算，后自动分析计算出需要投切的电容的大小，同时将计算结果通过柜体的前面板上设有电流表9、电压表8、信号灯进行显示；控制器2通过先控制三相共补单元工作，再控制分相补偿单元工作，实现每一相电的补偿微调，最终实现配电系统功率因数达到补偿最优值。
以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (6)

1.一种无功电容补偿柜，包括柜体，其特征在于：所述柜体内设置有若干组三相共补单元、若干组分相补偿单元、断路器和控制器，
每个所述三相共补单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路包括依次电连接的熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器单元，所述电容器单元包括两个并联的电容器，三条共补单相电路的电容器单元首尾相连；
每个所述分相补偿单元均包括三条分别与三相电网各相对应连接的分补单相电路，所述分补单相电路包括依次电连接的熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，电容器接地。
2.根据权利要求1所述的无功电容补偿柜，其特征在于：所述控制器为动态无功补偿控制器。
3.根据权利要求1或2所述的无功电容补偿柜，其特征在于：所述三相共补单元和分相补偿单元均依次通过互感器、避雷器和所述断路器与外界的三相电网连接。
4.根据权利要求1所述的无功电容补偿柜，其特征在于：所述三相共补单元和分相补偿单元中的电抗器为滤波电抗器。
5.根据权利要求1所述的无功电容补偿柜，其特征在于：所述三相共补单元和分相补偿单元中的电容器为滤波电容器。
6.根据权利要求1所述的无功电容补偿柜，其特征在于：所述每组三相共补单元均连接指示灯。
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