CN106159977A - 一种无功补偿箱 - Google Patents

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刘强
尚少坡
王康
王成根
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    • H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J3/00—Circuit arrangements for ac mains or ac distribution networks
    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
    • H02J3/1821—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks using shunt compensators
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    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Abstract

本发明公开了一种无功补偿箱，涉及无功功率补偿设备领域，能够实时监测无功补偿电容器的工作温度和湿度，当工作温度和湿度超出其预设工作阈值时，进行及时调节，排除了工作温度和湿度对无功补偿电容器工作性能的影响，延长了其寿命，进一步保证了电力电网无功补偿的有效性。方案要点为：箱体空腔内设有采集器、第一控制器、补偿装置、监测装置和第二控制器，第一控制器与所述采集器、补偿装置和第二控制器连接，监测装置与第二控制器连接；补偿装置由投切开关和电容器连接组成，监测装置由温度传感器和湿度传感器组成，温度传感器与电容器连接。本发明主要用于无功功率补偿中。

Description

一种无功补偿箱
技术领域
本发明涉及无功功率补偿设备领域，尤其涉及一种无功补偿箱。
背景技术
无功功率补偿（Reactive power compensation）简称无功补偿，在电力供电系统中起到提高电网功率因数、降低变压器和输送线路损耗、提高供电效率，改善供电环境的作用，因此，无功功率补偿是电力供电技术研发中的重要内容，无功功率补偿通过在电网线路中安装无功功率补偿装置来实现，无功功率补偿装置一般被称为无功补偿箱或无功补偿柜，是电力电网系统中不可或缺的重要设备。
现有市场上的无功补偿箱一般由采样电路、处理器、投切开关控制器、投切开关以及无功补偿电容器组成，工作时：采样电路采集各线路的电信号参数，处理器确定各线路需补偿无功功率量，投切开关控制器根据各线路需补偿无功功率量控制对应投切开关以及无功补偿电容器进行定量无功补偿。
上述无功补偿箱投切开关控制器根据各线路需补偿无功功率量控制对应投切开关以及无功补偿电容器进行定量无功补偿，并未考虑无功补偿电容器自身额定补偿容量，当无功补偿电容器长时间超出自身容量、规格工作时，就会产生大量热量，即无功补偿电容器温度升高，导致无功补偿电容器工作性能降低、寿命缩短、严重时造成无功补偿电容器爆炸作废。
发明内容
本发明提供的一种无功补偿箱，能够实时监测无功补偿电容器的工作温度和湿度，当工作温度和湿度超出其预设工作阈值时，进行及时调节，排除了工作温度和湿度对无功补偿电容器工作性能的影响，延长了其寿命，进一步保证了电力电网无功补偿的有效性。
为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：
本发明提供一种无功补偿箱，包括：箱体，所述箱体空腔内设有采集器、第一控制器、补偿装置、监测装置和第二控制器，所述第一控制器与所述采集器、补偿装置和第二控制器连接，所述监测装置与所述第二控制器连接；所述补偿装置由投切开关和电容器连接组成，所述监测装置由温度传感器和湿度传感器组成，所述温度传感器与所述电容器连接。
进一步的，所述的无功补偿箱，还包括：散热孔；
所述散热孔分布于所述箱体上。
结合上述，所述散热孔呈方形或圆形。
进一步的，所述的无功补偿箱，还包括：防虫网；
所述防虫网附着于所述箱体内侧面。
结合上述，所述防虫网为60目。
结合上述，所述采集器由电压采集器和电流采集器组成。
结合上述，所述的无功补偿箱，包括多个所述补偿装置。
进一步的，所述的无功补偿箱，还包括：判断装置和备用补偿装置；
所述判断装置与所述第一控制器和所述备用补偿装置连接。
进一步的，所述的无功补偿箱，还包括：通信模块，
所述通信模块与所述第一控制器连接。
进一步的，所述的无功补偿箱，还包括：防潮层；
所述防潮层设置于所述箱体内侧面。
本发明提供的一种无功补偿箱，包括：箱体空腔内设有采集器、第一控制器、补偿装置、监测装置和第二控制器，第一控制器与所述采集器、补偿装置和第二控制器连接，监测装置与第二控制器连接；补偿装置由投切开关和电容器连接组成，监测装置由温度传感器和湿度传感器组成，温度传感器与电容器连接，相比于现有技术，本发明能够实时监测无功补偿电容器的工作温度和湿度，当工作温度和湿度超出其预设工作阈值时，进行及时调节，排除了工作温度和湿度对无功补偿电容器工作性能的影响，延长了其寿命，进一步保证了电力电网无功补偿的有效性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，以下将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。
图1为本发明实施例1中一种无功补偿箱组成结构示意图；
图2为本发明实施例2中一种无功补偿箱组成结构示意图。
图中：1. 箱体，2. 采集器，21. 电压采集器，22. 电流采集器，3. 第一控制器，4.补偿装置，41. 投切开关，42. 电容器，5. 监测装置，51. 温度传感器，52. 湿度传感器，6.第二控制器，7. 散热孔，8. 防虫网，9. 判断装置，10. 备用补偿装置，11. 通信模块，12.防潮层。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，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一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
本发明实施例提供一种无功补偿箱，如图1所示，包括：箱体1，所述箱体1空腔内设有采集器2、第一控制器3、补偿装置4、监测装置5和第二控制器6，所述第一控制器3与所述采集器2、补偿装置4和第二控制器6连接，所述监测装置5与所述第二控制器6连接；所述补偿装置4由投切开关41和电容器42连接组成，所述监测装置5由温度传感器51和湿度传感器52组成，所述温度传感器51与所述电容器42连接。
其中，箱体1为方形空腔，用于内置安装采集器2、第一控制器3、补偿装置4、监测装置5和第二控制器6，继而起到保护的作用，本实施例箱体1选用不锈钢材质。采集器2由电压采集器21和电流采集器22组成，电压采集器21和电流采集器22均与待补偿线路连接，分别用于采集待补偿线路上的实时电压信号和电流信号。第一控制器3获取实时电压信号和电流信号整定出待补偿线路无功功率缺额，控制补偿装置4进行对应无功功率补偿。
电容器42工作时会产生涌流，涌流会缩短电容器42的寿命、干扰电网正常运行，因此本发明投切开关41选用无涌流投切开关，以保证电容器及电网的正常工作、运行。投切开关41与第一控制器3连接，根据第一控制器3的整定结果对应控制电容器42产生无功功率，以实现对待补偿线路的无功功率补偿。
监测装置5由温度传感器51和湿度传感器52组成，温度传感器51与电容器42连接，用于实时监测电容器42的温度，湿度传感器52用于实时监测箱体1内湿度，第二控制器6通过温度传感器51和湿度传感器52获取上述电容器42的温度值和箱体1内湿度值，并分别与温度预设阈值和湿度预设阈值进行对比判断，当电容器42的温度值超出温度预设阈值时，第二控制器6通过投切开关41切断电容器42的工作状态，进行及时调节，避免电容器42温度过高；当箱体1内湿度值超出湿度预设阈值时，进行相应的警示，以便工作人员进行及时处理。
本发明提供的一种无功补偿箱，包括：箱体空腔内设有采集器、第一控制器、补偿装置、监测装置和第二控制器，第一控制器与所述采集器、补偿装置和第二控制器连接，监测装置与第二控制器连接；补偿装置由投切开关和电容器连接组成，监测装置由温度传感器和湿度传感器组成，温度传感器与电容器连接，相比于现有技术，本发明能够实时监测无功补偿电容器的工作温度和湿度，当工作温度和湿度超出其预设工作阈值时，进行及时调节，排除了工作温度和湿度对无功补偿电容器工作性能的影响，延长了其寿命，进一步保证了电力电网无功补偿的有效性。
实施例2
本发明实施例提供一种无功补偿箱，如图2所示，包括：箱体1，所述箱体1空腔内设有采集器2、第一控制器3、补偿装置4、监测装置5和第二控制器6，所述第一控制器3与所述采集器2、补偿装置4和第二控制器6连接，所述监测装置5与所述第二控制器6连接；所述补偿装置4由投切开关41和电容器42连接组成，所述监测装置5由温度传感器51和湿度传感器52组成，所述温度传感器51与所述电容器42连接。本发明实施例用于多支路电力电网无功功率补偿，以下仅以三条待补偿线路为例进行简单说明。
如图2所示，本实施例无功补偿箱包括三个采集器2，三个采集器2与三条待补偿线路一一对应，各采集器2均由电压采集器21和电流采集器22组成，对应的，本实施例还包括三个补偿装置4，三个补偿装置4与三条待补偿线路一一对应连接，各补偿装置4均由投切开关41和电容器42串联组成，对应的，本实施例监测装置5包括三个温度传感器51和一个湿度传感器52，温度传感器51与电容器42一一对应连接。
各采集器2采集所在待补偿线路上的实时电压信号和电流信号，第一控制器3获取各待补偿线路的实时电压信号和电流信号，分别整定出各待补偿线路无功功率缺额，并控制补偿装置4进行对应无功功率补偿。各温度传感器51实时监测对应电容器42的温度，湿度传感器52实时监测箱体1内湿度，第二控制器6通过各温度传感器51和湿度传感器52获取上述各电容器42的温度值和箱体1内湿度值，并分别与温度预设阈值和湿度预设阈值进行对比判断，当某一电容器42的温度值超出其温度预设阈值时，第二控制器6通过投切开关41切断该电容器42的工作状态，进行及时调节，避免电容器42温度过高；当箱体1内湿度值超出湿度预设阈值时，进行相应的警示，以便工作人员进行及时处理。
进一步的，如图2所示，本实施例无功补偿箱还包括：判断装置9和备用补偿装置10，判断装置9与第一控制器3连接，获取第一控制器3整定出的各待补偿线路无功功率缺额，即各电容器42需发出无功功率量，分别将其各电容器42 额定无功功率发出量进行对比判断，当某一电容器42需发出无功功率量超出其额定无功功率发出量时，确定无功功率欠值，并控制备用补偿装置10进行对应增补，例如：某一电容器42需发出无功功率量为100，但其额定无功功率发出量为80，判断装置9将其需发出无功功率量100与其额定无功功率发出量80进行对比判断，确定无功功率欠值为100－80=20，并控制备用补偿装置10发出无功功率量20进行对应增补，以保证无功功率补偿效果。一般的，备用补偿装置10选用电容器。
进一步的，如图2所示，本实施例无功补偿箱还包括：通信模块11，通信模块11与第一控制器3连接，用于获取各工作参数，如：各补偿线路电压信号和电流信号、电容器42无功功率发出量参数、备用补偿装置10无功功率发出量参数等，并将其发送到工作人员易获取信息的终端（手机、电脑等）上，以便工作人员对本实施例无功补偿箱工作状态进行监管。
进一步的，如图2所示，本实施例无功补偿箱还包括：散热孔7，防虫网8和防潮层12；散热孔7为方形孔，分布于箱体1上，用于疏散箱体1内热量。防虫网8选用60目不锈钢材质，附着安装于箱体1内侧面，用于阻止昆虫、杂物等进入箱体1内。防潮层12选用铝膜防潮垫，铺设于箱体1内侧底面，用于防水、防潮。
本发明提供的一种无功补偿箱，包括：箱体空腔内设有采集器、第一控制器、补偿装置、监测装置和第二控制器，第一控制器与所述采集器、补偿装置和第二控制器连接，监测装置与第二控制器连接；补偿装置由投切开关和电容器连接组成，监测装置由温度传感器和湿度传感器组成，温度传感器与电容器连接，相比于现有技术，本发明能够实时监测无功补偿电容器的工作温度和湿度，当工作温度和湿度超出其预设工作阈值时，进行及时调节，排除了工作温度和湿度对无功补偿电容器工作性能的影响，延长了其寿命，进一步保证了电力电网无功补偿的有效性。
进一步的，本发明实施例增设了散热孔，防虫网和防潮层，避免了外界环境对本发明的干扰；同时将本发明自身产生的热量及时散出，保障了本发明的正常工作，延长了其使用寿命。
进一步的，本发明实施例增设了判断装置和备用补偿装置，当某一电容器需发出无功功率量超出其额定无功功率发出量时，备用补偿装置10进行对应增补，不仅避免了电容器超负荷工作，而且保障了本发明无功功率补偿结果的有效性。
进一步的，本发明实施例增设了通信模块，将本发明各工作参数发送到工作人员终端上，实现了远程监管，便于工作人员对本发明进行监管。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无功补偿箱，其特征在于，包括：箱体（1），所述箱体（1）空腔内设有采集器（2）、第一控制器（3）、补偿装置（4）、监测装置（5）和第二控制器（6），所述第一控制器（3）与所述采集器（2）、补偿装置（4）和第二控制器（6）连接，所述监测装置（5）与所述第二控制器（6）连接；所述补偿装置（4）由投切开关（41）和电容器（42）连接组成，所述监测装置（5）由温度传感器（51）和湿度传感器（52）组成，所述温度传感器（51）与所述电容器（42）连接。
2.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于，还包括：散热孔（7）；
所述散热孔（7）分布于所述箱体（1）上。
3.根据权利要求2所述的无功补偿箱，其特征在于：所述散热孔（7）呈方形或圆形。
4.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于，还包括：防虫网（8）；
所述防虫网（8）附着于所述箱体（1）内侧面。
5.根据权利要求4所述的无功补偿箱，其特征在于：所述防虫网（8）为60目。
6.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于：所述采集器（2）由电压采集器（21）和电流采集器（22）组成。
7.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于：包括多个所述补偿装置（4）。
8.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于，还包括：判断装置（9）和备用补偿装置（10）；
所述判断装置（9）与所述第一控制器（3）和所述备用补偿装置（10）连接。
9.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于，还包括：通信模块（11），
所述通信模块（11）与所述第一控制器（3）连接。
10.根据权利要求1所述的无功补偿箱，其特征在于，还包括：防潮层（12）；
所述防潮层（12）设置于所述箱体（1）内侧面。
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