CN107171343B - 一种配电网电流补偿装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种配电网电流补偿装置，包括A相电压互感器、A相电流互感器、B相电压互感器、B相电流互感器、C相电压互感器、C相电流互感器以及CPU控制器，A相电压互感器、A相电流互感器、B相电压互感器、B相电流互感器、C相电压互感器、C相电流互感器分别连接CPU控制器，CPU控制器还分别连接补偿装置、负载保护装置，CPU控制器通过CAN总线连接后台监控中心。本发明结构原理简单，能够实现自动补偿电容来调节用户侧功率，节省了电能，同时还具有负载保护功能。

Description

一种配电网电流补偿装置
技术领域
本发明涉及配电网技术领域，具体涉及一种配电网电流补偿装置。
背景技术
配电网是由架空线路、电缆、杆塔、配电变压器、隔离开关、无功补偿电容以及一些附属设施等组成的，在电力网中起重要分配电能作用的网络。可分为高压配电网，中压配电网，低压配电网;在负载率较大的特大型城市，220KV电网也有配电功能。按供电区的功能来分类可分为城市配电网，农村配电网和工厂配电网等；在城市电网系统中,主网是指110KV及其以上电压等级的电网，主要起连接区域高压(220KV及以上)电网的作用；配电网是指35KV及其以下电压等级的电网，作用是给城市里各个配电站和各类用电负荷供给电源；配电网一般采用闭环设计、开环运行,其结构呈辐射状。配电线的线径比输电线的小,导致配电网的R /X 较大。由于配电线路的R /X 较大, 使得在输电网中常用的这些算法在配电网的潮流计算中其收敛性难以保证。
目前，农村电网中的 10kV 配电线路大多为树状结构，配电线路较长，其所接的小容量配电变压器较多且分布面广，因而造成配电线路损耗大，导致末端用户的电能质量普遍较差。为了解决这一问题，目前已经出现一种配电线路补偿装置，该配电线路补偿装置的优点是安装简便，投资少，但是其补偿效果差，且不具备负载保护功能。
发明内容
为了解决上述存在的问题，本发明提供一种配电网电流补偿装置。
本发明是通过以下技术方案实现：
一种配电网电流补偿装置，包括A相电压互感器、A相电流互感器、B相电压互感器、B相电流互感器、C相电压互感器、C相电流互感器以及CPU控制器，所述A相电压互感器、A相电流互感器、B相电压互感器、B相电流互感器、C相电压互感器、C相电流互感器分别连接CPU控制器，所述CPU控制器还分别连接补偿装置、负载保护装置，所述CPU控制器通过CAN总线连接后台监控中心；
所述补偿装置包括电容组、刀开关、断路器以及热继电器，所述刀开关一端连接电源端，另一端连接电流互感器一端，电流互感器另一端依次连接断路器、热继电器，所述热继电器与电容组相连。
优选的，所述负载保护装置包括三极管、场效应晶体管、双向触发二极管，所述三极管基极分别连接电阻E一端、电容C一端、二极管B一端和电阻D一端，所述三极管集电极分别连接电容A一端、电阻C一端、电阻B一端和场效应晶体管栅极，所述三极管发射极分别连接电阻E另一端、电容C另一端、电容A另一端和电阻C另一端，所述场效应晶体管源极分别连接二极管B负极和电容B一端，电容B另一端分别连接电阻D另一端、电阻G一端、双向触发二极管一端、电阻F一端，所述双向触发二极管另一端连接双向可控硅管控制端，所述双向可控硅管一端连接电阻G另一端和场效应晶体管漏极，所述双向可控硅管另一端分别连接电阻F另一端和负载端；
所述电阻B另一端连接二极管A负极，所述二极管A正极连接电阻A一端，所述电阻A另一端连接开关一端，所述开关另一端连接负载端。
优选的，所述A相电压互感器、B相电压互感器、C相电压互感器型号均采用JDZ(X)10-3,6,10。
优选的，所述A相电流互感器、B相电流互感器、C相电流互感器型号均采用AS12/150b/2S型电流互感器。
与现有的技术相比，本发明的有益效果是：
（1）本发明结构原理简单，采用的补偿装置能够实现自动补偿电容来调节用户侧功率，节省了电能。
（2）本发明中，采用的负载保护装置同时还具有负载保护功能，能够防止配电网因断电后开启时瞬间高电流而烧坏负载，避免了能源的浪费以及安全事故的发生。
附图说明
图1是本发明整体结构示意图；
图2是本发明补偿装置原理图；
图3是本发明负载保护装置原理图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
如图1、图2、图3所示，一种配电网电流补偿装置，包括A相电压互感器1、A相电流互感器2、B相电压互感器3、B相电流互感器4、C相电压互感器5、C相电流互感器6以及CPU控制器7，A相电压互感器1、B相电压互感器3、C相电压互感器5型号均采用JDZ(X)10-3,6,10; A相电流互感器2、B相电流互感器4、C相电流互感器6型号均采用AS12/150b/2S型电流互感器；CPU控制器7采用型号为315T的西门子CPU控制器；所述A相电压互感器1、A相电流互感器2、B相电压互感器3、B相电流互感器4、C相电压互感器5、C相电流互感器6分别连接CPU控制器7，所述CPU控制器7还分别连接补偿装置8、负载保护装置9，所述CPU控制器7通过CAN总线10连接后台监控中心11；所述补偿装置8包括电容组12、刀开关13、断路器14以及热继电器15，所述刀开关13一端连接电源端，另一端连接电流互感器一端，电流互感器另一端依次连接断路器14、热继电器15，所述热继电器15与电容组12相连。本发明中，采用的负载保护装置同时还具有负载保护功能，能够防止配电网因断电后开启时瞬间高电流而烧坏负载，避免了能源的浪费以及安全事故的发生。
1、本发明中，负载保护装置9包括三极管16、场效应晶体管17、双向触发二极管18，所述三极管16基极分别连接电阻E5a一端、电容C3b一端、二极管B2c一端和电阻D4a一端，所述三极管16集电极分别连接电容A1b一端、电阻C3a一端、电阻B2a一端和场效应晶体管17栅极，所述三极管16发射极分别连接电阻E5a另一端、电容C3b另一端、电容A1b另一端和电阻C3a另一端，所述场效应晶体管17源极分别连接二极管B2c负极和电容B2b一端，电容B2b另一端分别连接电阻D4a另一端、电阻G7a一端、双向触发二极管18一端、电阻F6a一端，所述双向触发二极管18另一端连接双向可控硅管19控制端，所述双向可控硅管19一端连接电阻G7a另一端和场效应晶体管17漏极，所述双向可控硅管19另一端分别连接电阻F6a另一端和负载端；所述电阻B2a另一端连接二极管A1c负极，所述二极管A1c正极连接电阻A1a一端，所述电阻A1a另一端连接开关20一端，所述开关20另一端连接负载端。一旦断电时，开关处于接通状态，初始电容1b电压为0，场效应晶体管截止，此时，通过电阻6a的电流在双向触发二极管两端产生梯形波电压，其正向电压通过电阻4a使三极管导通，三极管导通给电容1b放电，电容1b始终不能有效充电，场效应晶体管保持截止，场效应晶体管截止，电容2b就不能充电，双向触发二极管不能有效触发，双向可控硅管不导通，负载不工作，本发明中，采用的负载保护装置同时还具有负载保护功能，能够防止配电网因断电后开启时瞬间高电流而烧坏负载，避免了能源的浪费以及安全事故的发生。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种配电网电流补偿装置，包括A相电压互感器（1）、A相电流互感器（2）、B相电压互感器（3）、B相电流互感器（4）、C相电压互感器（5）、C相电流互感器（6）以及CPU控制器（7），其特征在于：所述A相电压互感器（1）、A相电流互感器（2）、B相电压互感器（3）、B相电流互感器（4）、C相电压互感器（5）、C相电流互感器（6）分别连接CPU控制器（7），所述CPU控制器（7）还分别连接补偿装置（8）、负载保护装置（9），所述CPU控制器（7）通过CAN总线（10）连接后台监控中心（11）；所述补偿装置（8）包括电容组（12）、刀开关（13）、断路器（14）以及热继电器（15），所述刀开关（13）一端连接电源端，另一端连接电流互感器一端，电流互感器另一端依次连接断路器（14）、热继电器（15），所述热继电器（15）与电容组（12）相连；
所述负载保护装置 （9）包括三极管（16）、场效应晶体管（17）、双向触发二极管（18），所述三极管（16）基极分别 连接电阻E(5a)一端、电容C(3b)一端、二极管B(2c)一端和电阻D(4a)一端，所述三极管(16) 集电极分别连接电容A(1b)一端、电阻C(3a)一端、电阻B(2a)一端和场效应晶体管(17)栅 极，所述三极管(16)发射极分别连接电阻E(5a)另一端、电容C(3b)另一端、电容A(1b)另一 端和电阻C(3a)另一端，所述场效应晶体管(17)源极分别连接二极管B(2c)负极和电容B (2b)一端，电容B(2b)另一端分别连接电阻D(4a)另一端、电阻G(7a)一端、双向触发二极管 （18）一端、电阻F(6a)一端，所述双向触发二极管（18）另一端连接双向可控硅管（19）控制 端，所述双向可控硅管（19）一端连接电阻G(7a)另一端和场效应晶体管（17）漏极，所述双向 可控硅管（19）另一端分别连接电阻F(6a)另一端和负载端；所述电阻B(2a)另一端连接二极管 A（1c）负极，所述二极管A（1c）正极连接电阻A（1a）一端，所述电阻A（1a）另一端连接开关（20）一端，所 述开关（20）另一端连接负载端。
2.根据权利要求1所述的一种配电网电流补偿装置，其特征在于：所述A相电压互感器（1）、B相电压互感器（3）、C相电压互感器（5）型号均采用JDZ(X)10-3,6,10。
3.根据权利要求1所述的一种配电网电流补偿装置，其特征在于：所述A相电流互感器（2）、B相电流互感器（4）、C相电流互感器（6）型号均采用AS12/150b/2S型电流互感器。
4.根据权利要求1所述的一种配电网电流补偿装置，其特征在于：所述CPU控制器（7）采用型号为315T的西门子CPU控制器。
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