CN107947188A - 低压静态无功补偿装置 - Google Patents

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屈胜文
孙爱华
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    • H02J3/18—Arrangements for adjusting, eliminating or compensating reactive power in networks
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Abstract

本发明涉及一种低压静态无功补偿装置，包括电容器CE、电抗器K、过热载继电器FH、交流接触器KM、熔断器FU、温控开关ST11和温控开关ST12；CE的两极板分别与两组K、FH、KM和FU连接并接入到三相交流电的两相中，CE、K、FH、KM和FU顺序串接；ST11与K并联连接，ST12与CE并联连接；装置基本单元包括三个CE和三组K、FH、KM和FU，三个CE之间采用三角形连接方式整体连接到三相交流电的三相中。本发明通过在电抗器和电容器安装温控开关后，有效地防止了电抗器及电容器高温过热导致的老化等问题，具有安全性好、可靠性高、结构简单以及成本低廉的优点，适用于对现有装置的改造，经济效益好。

Description

低压静态无功补偿装置
技术领域
本发明属于机电装置制造领域，涉及一种低压静态无功补偿装置。
背景技术
在正常情况下，用电设备不但从电源取得有功功率，同时还从电源取得无功功率，如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建立正常的电磁场，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电设备端电压就会下降，从而影响用电设备的正常运行，这时需要使用低压静态无功补偿装置给电网补偿无功功率，提高电网的功率因数，从而降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。因此，低压静态无功补偿装置是电力供电系统中不可缺少的电气设备装置。它的运行状态不仅关系到电网的供电质量及电能损耗，还可能造成电网电压波动。
目前的低压静态无功补偿装置如图1所示，用断路器和熔断器FU作为过短路电流保护，热过载继电器作为电容器CE和电抗器K的过负荷保护，并没有设置温度保护装置，一般通过设置轴流风扇来给低压静态无功补偿装置内的电气元件进行散热，当轴流风扇损坏或配电室环境温度升高时，会给电容器CE和电抗器K的运行寿命带来很大影响，其次当电容器CE在内部容量降低时，会发生轻微漏电或电抗器K匝间短路，电容器CE和电抗器K的故障电流达不到熔断器 FU及热过载继电器FH保护电流时，熔断器FU及热过载继电器FH根本无法起到保护作用，电容器CE和电抗器K无法自动退出运行，长时间运行的电容器 CE和电抗器K会因温度升高而引起自燃，若发现不及时，配电室很容易发生电器火灾，存在安全隐患。
因此，开发一种具备温度保护功能的低压静态无功补偿装置极具现实意义。
发明内容
为了解决上述现有低压静态无功补偿装置中无温度保护功能、存在安全生产隐患的缺陷，本发明提供了一种具备温度保护功能的低压静态无功补偿装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：
低压静态无功补偿装置，包括电容器CE、电抗器K、过热载继电器FH、交流接触器KM、熔断器FU、温控开关ST11和温控开关ST12；
CE的两极板分别与两组K、FH、KM和FU连接并接入到三相交流电的两相中，K与CE、K、FH、KM和FU顺序串接；
ST11与K并联连接，ST12与CE并联连接。
作为优选的技术方案：
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述ST11在温度大于60℃时闭合工作，电抗器K停止工作，所述ST12在温度大于50℃时闭合工作，电容器CE停止工作，两种温控开关开始闭合工作的温度远低于引发电器火灾的温度，有效避免了火灾的发生。
如上所述的低压静态无功补偿装置，低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个CE和三组K、FH、KM和FU，三个CE之间采用三角形连接方式整体连接到三相交流电的三相中。
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括一个ST11，该ST11分别与三个K并联连接，此种连接方式通过共用一个 ST11实现温度保护，节约成本。
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个ST11，每个ST11分别与不同的K并联连接，此种连接方式虽然增加了ST11的用量，但是较为简单，容易实现。
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括一个ST12，该ST12分别与三个CE并联连接，此种连接方式通过共用一个 ST12实现温度保护，节约成本。
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个ST12，每个ST12分别与不同的CE并联连接，此种连接方式虽然增加了ST12的用量，但是较为简单，容易实现。
如上所述的低压静态无功补偿装置，所述低压静态无功补偿装置由4～8个基本单元组成，基本单元的个数可以根据用电负荷的大小进行选择。
有益效果：
(1)本发明的一种低压静态无功补偿装置，通过电抗器、电容器安装温控开关后，有效地防止电抗器及电容器高温过热引发的设备老化及内部漏电引起的电气火灾隐患，安全性好，可靠性高；
(2)本发明的一种低压静态无功补偿装置，结构简单，成本低廉，适用于对现有装置的改造，经济效益好。
附图说明
图1为现有技术的低压静态无功补偿装置一次主电路图；
图2为本发明实施例1的低压静态无功补偿装置一次主电路图；
图3为本发明的低压静态无功补偿装置控制原理图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。应理解，这些实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。
实施例1
低压静态无功补偿装置一次主电路图，如图2所示，包括电容器CE、电抗器K、过热载继电器FH、交流接触器KM、熔断器FU、温控开关ST11和温控开关ST12。温控开关ST11在温度大于60℃时闭合工作，温控开关ST12在温度大于50℃时闭合工作。CE的两极板分别与两组K、FH、KM和FU连接并接入到三相交流电的两相中，CE、K、FH、KM和FU顺序串接；ST11与K并联连接，ST12与CE并联连接。
低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个CE和三组K、FH、KM和FU，三个CE之间采用三角形连接方式整体连接到三相交流电的三相A、B和C中，如图2中下面的虚线方框所示。另外，该装置基本单元中还包括一个ST11和一个ST12，ST11分别与三个K并联连接，ST12分别与三个CE并联连接。
本发明的连接到三相交流电的三相A、B和C中的低压静态无功补偿装置由 6个基本单元组成。
本发明的低压静态无功补偿装置的控制原理图如图3所示，其中图中左侧 1KA为中间继电器常闭触点，右上方1KA为中间继电器常开触点，右下方1KA 为中间继电器电磁线圈；当电网中功率因数表指示低于cos0.90，电力电容1CE 需要投入补偿时，将低压静态无功补偿装置投入自动或手动，在自动状态下会自动投切，在手动状态按下启动按钮1SB2使得常开触点闭合，交流接触器1KM 线圈得电，交流接触器1KM常开主触点闭合，交流接触器1KM辅助触点闭合，交流接触器1KM自锁，运行指示灯1HW亮，A、B、C三相交流电源经过熔断器1FU、交流接触器1KM、过热载继电器1FH和电抗器1K给电力电容1CE供电，使得功率因数提高，A、B、C三相交流电源得到无功补偿。当电网中功率因数表指示高于cos1.00时，电力电容1CE需要退出补偿，低压静态无功补偿装置在自动状态下会自动退出补偿，在手动状态下，按下停止按钮1SB1使得常闭触点断开，交流接触器1KM线圈失电，交流接触器1KM主触点由闭合变为断开，交流接触器1KM辅助触点由闭合变为断开，交流接触器1KM自锁触点断开，运行指示灯1HW熄灭，电力电容1CE需要退出补偿。当电容器1CE高于 50℃或电抗器1K温度高于60℃后，电容器1CE的温控开关ST12或电抗器1K 的温控开关ST11常开触点闭合，中间继电器1KA线圈得电后吸合，中间继电器 1KA常开辅助触点闭合，中间继电器1KA自锁，中间继电器KA另一组常闭触点断开，使得交流接触器KM线圈失电，交流接触器KM三相主触点断开，电容器CE及电抗器K退出运行，这时故障指示灯1HB亮，运行指示灯1HW熄灭，待巡检人员检查电力电容器及电抗器正常后或温度冷却到正常后，电容器1CE 的温控开关ST12或电抗器1K的温控开关ST11常开触点断开，按下复位按钮 1SB3后，1SB3常闭触点断开，中间继电器1KA线圈失电，中间继电器1KA自锁触点断开，复位完成后，单组电力电容1CE才能再次投入使用，其他电容器组工作原理同样，从而避免了电容器1CE～6CE、电抗器1K～6K因温度升高老化或者内部轻微漏电放电引起电器火灾。
实施例2
本发明另一个实施例的低压静态无功补偿装置，各器件组成和连接方式与实施例1基本一致，不同的是基本单元中的ST11和ST12分别包括三个，每个ST11 分别与不同的K并联连接，每个ST12分别与不同的CE并联连接。连接到三相交流电的三相A、B和C中的低压静态无功补偿装置可以由4～8个基本单元组成，基本单元的个数可以根据用电负荷的大小进行选择。
实施例3
本发明第三个实施例的低压静态无功补偿装置，各器件组成和连接方式与实施例1基本一致，不同的是基本单元中包括一个ST11和三个ST12，ST11与 K并联连接，三个ST12分别与不同的CE并联连接。连接到三相交流电的三相 A、B和C中的低压静态无功补偿装置可以由4～8个基本单元组成，基本单元的个数可以根据用电负荷的大小进行选择。
实施例4
本发明第四个实施例的低压静态无功补偿装置，各器件组成和连接方式与实施例1基本一致，不同的是基本单元中包括三个ST11和一个ST12，三个ST11 分别与不同的K并联连接，ST12与CE并联连接。连接到三相交流电的三相A、 B和C中的低压静态无功补偿装置可以由4～8个基本单元组成，基本单元的个数可以根据用电负荷的大小进行选择。

Claims (8)

1.低压静态无功补偿装置，其特征是：包括电容器CE、电抗器K、过热载继电器FH、交流接触器KM、熔断器FU、温控开关ST11和温控开关ST12；
CE的两极板分别与两组K、FH、KM和FU连接并接入到三相交流电的两相中，CE、K、FH、KM和FU顺序串接；
ST11与K并联连接，ST12与CE并联连接。
2.根据权利要求1所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述ST11在温度大于60℃时触点闭合，所述ST12在温度大于50℃时触点闭合。
3.根据权利要求2所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个CE和三组K、FH、KM和FU，三个CE之间采用三角形连接方式整体连接到三相交流电的三相中。
4.根据权利要求3所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括一个ST11，该ST11分别与三个K并联连接。
5.根据权利要求3所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个ST11，每个ST11分别与不同的K并联连接。
6.根据权利要求3～5任一项所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括一个ST12，该ST12分别与三个CE并联连接。
7.根据权利要求3～5任一项所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述低压静态无功补偿装置的基本单元包括三个ST12，每个ST12分别与不同的CE并联连接。
8.根据权利要求3所述的低压静态无功补偿装置，其特征在于，所述低压静态无功补偿装置由4～8个基本单元组成。
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