CN105656059A - 高负荷变化率低压配网无功补偿柜 - Google Patents

Abstract

本发明给出了一种高负荷变化率低压配网无功补偿柜，包括断路器、WBF控制器、JKL控制器、电流互感器、三个KM交流接触器、三个KCS动态投切控制器和六个电容器，所述断路器与低压线路相连接，所述电流互感器装置在所述低压线路的任一相电路上，且所述电流互感器通过相应的电路为所述WBF控制器和JKL控制器提供电流，所述WBF控制器通过三个KM交流接触器分别一一控制三个电容器，JKL控制器通过三个KCS动态投切控制器分别一一控制三个电容器。本发明采用WBF控制器与JKL控制器相互配合的控制方法实现对低压配网无功功率的补偿，从而有效避免了常规电容屏需要经过延时后才能实现补偿的缺点，从而提高了配网力率。

Description

高负荷变化率低压配网无功补偿柜

技术领域

本发明涉及一种供配电领域中的电气控制装置，尤其涉及一种高负荷变化率低配压无功补偿柜。

背景技术

在0.4KV配电网络中为减少网络中无功分量，以提高电能质量减少损耗，都配备有无功补偿装置，现运行的无功自动补偿装置为延时型，在负荷变化率较大的台区中将不能有效提高网络力率。

常规低压集中补偿装置由电容器，投切开关，熔断器及二次控制回路构成，核心控制元件是由线路功率因数检测回路实时检测线路中的功率因数值，当实时功率因数值一直保持在设立的范围以外至达到设立的延时时长(15-30分钟)时控制回路方可动作切除或投入低压电容器，以提高线路的功率因数，但实际低压配网中的功率因数值是不断变化的，当因感性负荷变化而造成功率因数变化率较大时，大部分功率因数超限时间达不到延时时长即又恢复正常，致使线路中感性分量得不到有效补偿，造成配网中实际力率低。

发明内容

针对上述常规低压集中补偿装置在工作中存在的问题，本发明提供了一种高负荷变化率低配压无功补偿柜，该无功补偿柜克服了线路中功率因数值超限需经延时才能实现投切电容器的缺点，利用本发明，当线路中功率因数值超限时间超过0.02S时(一个周期)即可实现电容器的投切。

本发明解决其技术问题所采取的技术方案是：一种高负荷变化率低压配网无功补偿柜，包括断路器，所述断路器与低压线路相连接，其特征是，该无功补偿柜还包括WBF控制器、JKL控制器、电流互感器、三个KM交流接触器、三个KCS动态投切控制器和六个电容器，

所述电流互感器装置在所述低压线路的任一相电路上，且所述电流互感器为所述WBF控制器和JKL控制器提供电流信号，所述WBF控制器与三个所述KM交流接触器相连接，所述JKL控制器与三个所述KCS动态投切控制器相连接，所述WBF控制器与所述JKL控制器并联之后与所述断路器相连接，三个所述KM交流接触器和三个所述KCS动态投切控制器并联之后与所述断路器相连接，三个所述KM交流接触器和KCS动态投切控制器分别与六个所述电容器一一相对应连接。

优选的，在与所述断路器相连接的三相电压路线上分别串接一熔断器。

优选的，所述电流互感器装置在所述低压线路的A相电路上。

优选的，三个所述KM交流接触器对应的三个所述电容器的最大容性裣功率的百分比分别为30％、20％和10％，三个所述KCS动态投切控制器对应的三个所述电容器的最大容性裣功率的百分比分别为30％、20％和10％。

本发明的有益效果是：

本发明采用WBF控制器和JKF控制器相互配合的方式实现对低压配网无功功率的补偿，当低压配网需要功率补偿时，JKF控制器能够在短时间(0.02s)内对网络进行补偿，从而有效避免了常规电容屏需要经过延时后才能实现补偿的缺点；

进一步的，六个电容器都独自配有一个投切控制器，使得整个补偿网络可以依据低压配网实时情况进行广泛适应性的补偿，从而提高了补偿有效性；

进一步的，断路器和熔断器实现了对电容、WBF控制器、JKF控制器、KM交流接触器、三个KCS动态投切控制器有效保护，为补偿网络能够顺利进行工作提供了保障。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的部分优选实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的电路接线示意图；

图中：1电流互感器、2断路器、21熔断器、3WBF控制器、4JKF控制器、51KM₁交流接触器、52KM₂交流接触器、53KM₃交流接触器、61KCS₁动态投切控制器、62KCS₂动态投切控制器、63KCS₃动态投切控制器、71C1电容器、72C2电容器、73C3电容器、74C4电容器、75C5电容器、76C6电容器。

具体实施方式

下面将结合具体实施例及附图1，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分优选实施例，而不是全部的实施例。本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似变形，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。

WBF控制器为市场上现有已成熟产品，其产品全名为：WBF智能电容器透切开关，内置微处理器和智能软件，可智能控制电容器开关投切；JKL控制器同样为市场上现有已成熟的产品，其产品全名为：智能无功功率自动补偿控制器，其能够实时监测电网的功率因数，对电网进行自动投切电容器补偿，内部设置有高性能单片机，具有断电记忆功能。

本发明提供了一种高负荷变化率低压配网无功补偿柜(如图1所示)，包括断路器2、WBF控制器3、JKL控制器4、电流互感器1、三个KM交流接触器、三个KCS动态投切控制器和六个电容器，在本具体实施例中，三个KM交流接触器分别为：KM₁交流接触器51、KM₂交流接触器52、KM₃交流接触器53；三个KCS动态投切控制器分别为：KCS₁动态投切控制器61、KCS₂动态投切控制器62、KCS₃动态投切控制器63；六个电容器分别为：C1电容器71、C2电容器72、C3电容器73、C4电容器74、C5电容器75和C6电容器76，所述断路器2与低压线路相连接，所述电流互感器1装置在所述低压线路的任一相电路上，在本具体实施例中，电流互感器1接在通向负载侧的A相电路上，所述电流互感器1通过相应的电路为所述WBF控制器3和JKL控制器4提供电流信号，WBF控制器3为延时型控制器，其延时时间可在10-30s之间设计，JKL控制器4为瞬时型控制器。所述WBF控制器3通过相应电路分别与KM₁交流接触器51、KM₂交流接触器52、KM₃交流接触器53相连接，即KM₁交流接触器51、KM₂交流接触器52和KM₃交流接触器53的通断受WBF控制器3控制，所述JKL控制器4通过相应电路分别与KCS₁动态投切控制器61、KCS₂动态投切控制器62、KCS₃动态投切控制器63相连接，即KCS₁动态投切控制器61、KCS₂动态投切控制器62和KCS₃动态投切控制器63的通断受JKL控制器4控制，所述WBF控制器3与所述JKL控制器4并联之后通过相应电路与所述断路器2相连接，即WBF控制器3与JKL控制器4接入相同的三相电压，三个所述KM交流接触器KM₁交流接触器51、KM₂交流接触器52、KM₃交流接触器53和三个所述KCS动态投切控制器KCS₁动态投切控制器61、KCS₂动态投切控制器62、KCS₃动态投切控制器63并联之后通过相应电路与所述断路器2相连接(如图1所示)，为保护整个控制回路及补偿单位，在此，在断路器相连接的三相电压路线上分别串接一熔断器21。

进一步的，KM₁交流接触器51通过相应的电路与C1电容器71相连接，KM₂交流接触器52通过相应的电路与C2电容器72相连接，KM₃交流接触器53通过相应的电路与C3电容器73相连接，即C1电容器71、C2电容/72和C3电容器73分别通过KM₁交流接触器51、KM₂交流接触器52和KM₃交流接触器53实现与0.4KV配网的接入与断开，KCS₁动态投切控制器61通过相应的电路与C4电容器74相连接，KCS₂动态投切控制器62通过相应的电路与C5电容器75相连接，KCS₃动态投切控制器63通过相应的电路与C6电容器76相连接，即C4电容器74、C5电容器75和C6电容器76分别通过KCS₁动态投切控制器61、KCS₂动态投切控制器62和KCS₃动态投切控制器63实现与0.4KV配网的接入与断开。C1电容器71、C2电容器72、C3电容器73、C4电容器74、C5电容器75和C6电容器76的功中该配网所需最大容性裣功率的百分比分别为：30％、20％、10％、30％、20％和10％。

本发明的工作原理为：WBF控制器3与JKL控制器4接入同一A相电流互感器1的二次电流，且分别接入UaUbUc，通过各自内部比较电路测出电压与电流过零时间，从而测量出配网实时功率因数，JKL控制器4内部的控制回路通过已检测出的实时功率因数值在正弦工频一个周期为(0.02S)将控制信号发送给三个KCS动态投切控制器，KCS动态投切控制器通过自身的反并联可控硅模一块，实现对与之相对应的三个电容器的无触点投切，且三个电容器的功率分别供该低压配网所需最大无功功率的30％、20％、10％选择，当配网所需补偿容量在最大所需补偿容量60％及以下时，由JKL控制器4控制的补偿回路将能有效补偿配网的无功功率。当配网所需补偿无功功率达到配网所需最大无功功率60％以上时，WBF控制器3经过延时(10-30S可调)，且根据其首次送电时自检回路检测出的三路电容回路功率值，自动判断出应当接通的控制回路，使相应KM交流接触器线圈得电，从而接通相应电容回路，此时，若功率因数值超前(即过补偿)，JKL控制器4将在一个周期内(0.02S)切除相应的过补容量，合配网力率保持在庙宇值以内。

除说明书所述的技术特征外，均为本专业技术人员的已知技术。

以上所述结合附图对本发明的优选实施方式和实施例作了详述，但是本发明并不局限于上述实施方式和实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种高负荷变化率低压配网无功补偿柜，包括断路器，所述断路器与低压线路相连接，其特征是，该无功补偿柜还包括WBF控制器、JKL控制器、电流互感器、三个KM交流接触器、三个KCS动态投切控制器和六个电容器，所述电流互感器装置在所述低压线路的任一相电路上，且所述电流互感器为所述WBF控制器和JKL控制器提供电流信号，所述WBF控制器与三个所述KM交流接触器相连接，所述JKL控制器与三个所述KCS动态投切控制器相连接，所述WBF控制器与所述JKL控制器并联之后与所述断路器相连接，三个所述KM交流接触器和三个所述KCS动态投切控制器并联之后与所述断路器相连接，三个所述KM交流接触器和KCS动态投切控制器分别与六个所述电容器一一相对应连接。

2.根据权利要求1所述的高负荷变化率低压配网无功补偿柜，其特征是，在与所述断路器相连接的三相电压路线上分别串接一熔断器。

3.根据权利要求1所述的高负荷变化率低压配网无功补偿柜，其特征是，所述电流互感器装置在所述低压线路的A相电路上。

4.根据权利要求1所述的高负荷变化率低压配网无功补偿柜，其特征是，三个所述KM交流接触器对应的三个所述电容器的最大容性裣功率的百分比分别为30％、20％和10％，三个所述KCS动态投切控制器对应的三个所述电容器的最大容性裣功率的百分比分别为30％、20％和10％。