CN108599188A - 一种节能降耗供电系统 - Google Patents

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CN108599188A CN201810602768.4A CN201810602768A CN108599188A CN 108599188 A CN108599188 A CN 108599188A CN 201810602768 A CN201810602768 A CN 201810602768A CN 108599188 A CN108599188 A CN 108599188A
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Abstract

本发明公开了一种节能降耗供电系统,至少包括一个高压隔离开关、一个高压断路器、一个变压器、一个进线柜、一个无功补偿柜及一个出线柜,所述高压隔离开关上端连接10KV电网,下端和高压断路器上端电连接,高压断路器下端和变压器高压接线柱电连接,变压器低压侧和进线柜内的隔离开关上端电连接,进线柜内的隔离开关下端和进线柜内的低压断路器上端电连接,进线柜内的低压断路器下端和柜顶母排电连接;所述进线柜、无功补偿柜及出线柜的柜顶通过三相柜顶母排电连接;所述无功补偿柜包括布置在柜体内的无功补偿装置。本发明采用一台变压器单独运行或多台变压器并联运行的方式,通过设置无功补偿装置,从而达到降低损耗的目的。

Description

一种节能降耗供电系统
技术领域
[0001] 本发明属于电力变压器供电技术领域,具体是涉及一种节能降耗供电系统。
背景技术
[0002] 目前,大多数安装了电力变压器的用电单位都没有安装无功补偿设备,有些安装 了无功补偿设备的用电单位,由于无功补偿设备的维护和修理专业性较强,且多数地方还 没有专业的无功补偿技术服务机构,多数单位无功补偿设备运行很不正常。其次,这些单位 安装的用电设备以及电力变压器容量偏大,大马拉小车现象严重,加上无功补偿设备运行 不正常等原因,致使用电单位功率因数偏低,按照功率因数调整电费收取标准缴纳的力调 电费就偏高。
[0003] 为确保无功补偿设备长期正常运行,公开号为CN106257790A的中国专利公开了一 种无功补偿设备,该无功补偿设备的控制电源取自供电系统总屏、电源柜或用电设备隔离 开关下方,无功补偿设备的常开辅助触点串接于供电系统总屏、电源柜或用电设备的合闸 回路中。但该技术方案只有在无功补偿设备处于运行状态,其常开辅助接点闭合时,供电系 统总屏、电源柜或用电设备合闸回路才能启动,也就是说无功补偿屏损坏不能运行时,总屏 不能合闸,是送不上电的。
[0004] 另外,一般的用电单位在给系统中每台设备确定电动机功率时,常常会选取了比 设备实际需要大得多的电动机功率,进行负荷计算时需要系数及同时系数选取过高,最终 确定变压器容量时,负载率确定过低,这样,相当于经过了三级数据放大造成了变压器选型 不切实际,计算出来的变压器容量过高,远远大于实际需要的容量,安装了过大容量的变压 器,增加了不必要的损耗,还导致基本电费偏高。
发明内容
[0005] 为解决上述问题,本发明提供了一种节能降耗供电系统。通过对供电系统的改进, 选定既能满足生产要求,也不浪费变压器容量的变压器,降低损耗及基本电费,通过设置能 对电力变压器轻载或空载运行时进行有效补偿的无功补偿装置,使力调电费大幅度降低甚 至不交力调电费,达到经济运行的目的。
[0006] 本发明是通过如下技术方案予以实现的。
[0007] —种节能降耗供电系统,至少包括一个高压隔离开关、一个高压断路器、一个变压 器、一个进线柜、一个无功补偿柜及一个出线柜,所述高压隔离开关上端连接IOKV电网,下 端和高压断路器上端电连接,高压断路器下端和变压器高压接线柱电连接,变压器低压侧 和进线柜内的隔离开关上端电连接,进线柜内的隔离开关下端和进线柜内的低压断路器上 端电连接,进线柜内的低压断路器下端和柜顶母排电连接;所述进线柜、无功补偿柜及出线 柜的柜顶通过三相柜顶母排电连接,柜底通过柜底零线母排及柜底接地母排电连接;所述 无功补偿柜包括布置在柜体内的无功补偿装置。
[0008] 所述供电系统包括第一高压隔离开关、第一高压断路器、第一变压器、第一进线 柜、第一无功补偿柜、出线柜、第二无功补偿柜,第二高压隔离开关,第二高压断路器,第二 变压器及第二进线柜;第一高压隔离开关上端连接IOKV电网,下端和第一高压断路器上端 电连接,第一高压断路器下端和第一变压器高压接线柱电连接,第一变压器低压侧和第一 进线柜内的隔离开关上端电连接,第一进线柜隔离开关下端和第一进线柜低压断路器上端 电连接,第一进线柜低压断路器下端和柜顶母排电连接;所述第二高压隔离开关上端连接 IOKV电网,下端和第二高压断路器上端电连接,第二高压断路器下端和第二变压器高压接 线柱电连接,第二变压器低压侧和第二进线柜内的隔离开关上端电连接,第二进线柜内的 隔离开关下端和第二进线柜内的低压断路器上端电连接,第二进线柜内的低压断路器下端 和柜顶母排电连接,柜底通过柜底零线母排及柜底接地母排电连接;所述第一无功补偿柜 和第二无功补偿柜包括布置在柜体内的无功补偿装置。
[0009] 所述无功补偿装置包括电源开关、电流检测回路、二次回路熔断器、若干个自动补 偿单元、一个手动补偿单元及避雷器;电源开关的前端与供电系统电源电连接,电源开关的 后端分别和二次回路熔断器、若干个自动补偿单元、一个手动补偿单元及避雷器电连接,且 若干个自动补偿单元、一个手动补偿单元和避雷器并接于电源开关的后端。
[0010] 所述电流检测回路包括三个电流互感器和三个电流表,其中三个电流互感器安装 在电源开关的下端,且三个电流互感器的二次侧一端分别与三个电流表一端电连接,三个 电流表另一端与三个电流互感器的二次侧另一端电连接后并接地。
[0011] 所述二次回路熔断器包括熔断器4FU、熔断器5FU及熔断器6FU,其中,熔断器4FU、 熔断器5FU、熔断器6FU的前端分别与电源开关电连接,熔断器4FU的后端与手动自动转换开 关的本体触点bl电连接;熔断器5FU的后端与热继电器FR的辅助触头电连接;熔断器6FU的 后端与手动自动转换开关的本体触点b3电连接。
[0012] 所述自动补偿单元包括依次电连接的小型断路器QF、交流接触器KM,热继电器FR 和三相电力电容器C,其中交流接触器KM的线圈上端分别电连接有手动自动转换开关和无 功功率自动补偿控制器,交流接触器KM的线圈下端和对应热继电器FR的辅助触点上端电连 接;无功功率自动补偿控制器的电源端子Ua、电源端子Uc分别和手动自动转换开关的本体 触点b2、本体触点b4电连接,无功功率自动补偿控制器的电流端子Ib和功率因数表的电流 端子电连接,无功功率自动补偿控制器的电流端子I*和取样电流互感器的二次侧一端电连 接并接地。
[0013] 所述手动补偿单元包括小型断路器*QF和三相电力电容器*C,其中小型断路器*QF 的前端与自动补偿单元和避雷器并接在一起,小型断路器*QF的后端与三相电力电容器*C 电连接。
[0014] 所述无功补偿装置还包括电压切换回路,电压切换回路由电压表、电压切换回路 转换开关、电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU组 成,其中电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU的后 端分别和电源开关上端母线LU母线L2、母线L3电连接,电压切换回路转换开关分别安装在 电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU上,电压表一 端与电压切换回路转换开关的本体触点b2、本体触点b6电连接,另一端与电压切换回路转 换开关的本体触点b8、本体触点b 12电连接;电压切换回路转换开关的本体触点b 1和电压切 换回路熔断器IFU的后端电连接,电压切换回路转换开关的本体触点b5、本体触点b7和电压 切换回路熔断器2FU的后端电连接,电压切换回路转换开关的本体触点bll和电压切换回路 熔断器3FU后端电连接。
[0015] 所述自动补偿单元为1-12个,避雷器为三个,其中三个避雷器一端和自动补偿单 元及手动补偿单元一起并接于电源开关下端,三个避雷器另一端连接成一点后接地。
[0016] 本发明的有益效果是:
[0017] 本发明根据实际需要确定合适容量的变压器,采用一台变压器单独运行或多台变 压器并联运行的方式,当正常生产时,多台变压器同时运行,当八小时之外的时间、双休日 节假日或单位不正常生产需要放假的时候,将不必要运行的变压器退出运行,保留一台变 压器能保证办公、照明及职工生活用电的需要,尽可能地降低损耗及基本电费,达到提供经 济效益的目的。
[0018] 另外,本发明中无功补偿装置带有手动补偿单元,其手动补偿单元不受无功功率 自动补偿控制器的控制,不需安装交流接触器和热继电器,直接采用小型断路器控制三相 电力电容器的投入或切除。手动补偿单元采用人工投入或切除的方式运行,正常生产时间 由于负荷大,取样互感器能获得较大的电流信号,无功功率自动补偿控制器能正常控制所 有自动补偿单元的投入或切除,这时可以将手动补偿单元退出运行,减少电力电容器带电 运行的时间,延长电力电容器的使用寿命。八小时之外及双休日节假日,将手动补偿单元投 入运行。也可以增加二路手动补偿单元,两路手动补偿单元轮换工作,进一步提高三相电力 电容器的使用寿命。
附图说明
[0019] 图1是本发明中单独一台变压器投入运行的结构示意图;
[0020] 图2是本发明中第一变压器和第二变压器同时投入运行的结构示意图;
[0021] 图3是本发明中无功补偿装置的结构示意图;
[0022] 图4是本发明中电压切换回路及接点示意图。
[0023] 图中:1-第一高压隔离开关,2-第一高压断路器,3-第一变压器,4-第一进线柜,5-第一无功补偿柜,6-出线柜,7-第二无功补偿柜,8-第二高压隔离开关,9-第二高压断路器, 10-第二变压器,11-第二进线柜,12-柜顶母排,13-第一进线柜隔离开关,14-第一进线柜低 压断路器,15-柜底零线母排,16-柜底接地母排,17-第二进线柜隔离开关,18-第二进线柜 低压断路器,501-电源开关,502-电流检测回路,503-二次回路熔断器,504-自动补偿单元, 505-手动补偿单元,506-避雷器,507-取样电流互感器,508-功率因素表,509-无功功率自 动补偿控制器,510-手动自动转换开关,511-电压表,512-电压切换回路转换开关,5021-电 流互感器,5022-电流表。
具体实施方式
[0024] 下面结合附图进一步描述本发明的技术方案,但要求保护的范围并不局限于所 述。
[0025] 一种节能降耗供电系统,至少包括一个高压隔离开关、一个高压断路器、一个变压 器、一个进线柜、一个无功补偿柜及一个出线柜,所述高压隔离开关上端连接IOKV电网,下 端和高压断路器上端电连接,高压断路器下端和变压器高压接线柱电连接,变压器低压侧 和进线柜内的隔离开关上端电连接,进线柜内的隔离开关下端和进线柜内的低压断路器上 端电连接,进线柜内的低压断路器下端和柜顶母排电连接;所述进线柜、无功补偿柜及出线 柜的柜顶通过三相柜顶母排电连接,柜底通过柜底零线母排及柜底接地母排电连接;所述 无功补偿柜包括布置在柜体内的无功补偿装置。出线柜根据系统所带用电设备多少进行配 置,一个出线柜内一般设置1〜8条出线,根据实际需要配置两个及两个以上出线柜。
[0026] 本发明可以采用一台变压器单独运行或多台变压器并联运行,下面以一台变压器 单独运行和两台变压器同时运行为例,对本发明技术方案进一步详细说明如下:
[0027] 如图1所示,为一台变压器单独运行的节能降耗供电系统,包括第一高压隔离开关 1、第一高压断路器2、第一变压器3、第一进线柜4、第一无功补偿柜5及出线柜6,所述第一高 压隔离开关1上端连接IOKV电网,下端和第一高压断路器2上端电连接,第一高压断路器2下 端和第一变压器3高压接线柱电连接,第一变压器3低压侧和第一进线柜4内的隔离开关13 上端电连接,第一进线柜4内的隔离开关13下端和第一进线柜4内的低压断路器14上端电连 接,第一进线柜4内的低压断路器14下端和柜顶母排12电连接。所述第一高压隔离开关1用 于将供电系统和IOKV电网隔离,安装或检修时形成一个明显断开点,确保安装或检修时的 安全。所述第一高压断路器2用于第一变压器3的IOKV侧合闸或分闸,合闸时第一变压器3高 压侧获得IOKV电源,第一变压器3投入运行,分闸时第一变压器3高压侧和电网断开,第一变 压器3退出运行。第一变压器3的作用是将IOKV高压电变压为0.4KV的低压电,给用电设备提 供电能。第一无功补偿柜5的作用是对第一变压器3进行无功功率补偿,出线柜6的作用是为 系统内的用电设备分配和输送电能。
[0028] 所述第一进线柜4、第一无功补偿柜5及出线柜6的柜顶通过三相柜顶母排12电连 接,柜底通过柜底零线母排15及柜底接地母排16电连接。
[0029] 如图2所示,为两台变压器单独运行的节能降耗供电系统,所述供电系统包括第一 高压隔离开关1、第一高压断路器2、第一变压器3、第一进线柜4、第一无功补偿柜5、出线柜 6、第二无功补偿柜7,第二高压隔离开关8,第二高压断路器9,第二变压器10及第二进线柜 11;第一高压隔离开关1上端连接IOKV电网,下端和第一高压断路器2上端电连接,第一高压 断路器2下端和第一变压器3高压接线柱电连接,第一变压器3低压侧和第一进线柜4内的隔 离开关13上端电连接,第一进线柜隔离开关13下端和第一进线柜低压断路器14上端电连 接,第一进线柜低压断路器14下端和柜顶母排12电连接;所述第二高压隔离开关8上端连接 IOKV电网,下端和第二高压断路器9上端电连接,第二高压断路器9下端和第二变压器10高 压接线柱电连接,第二变压器10低压侧和第二进线柜11内的隔离开关17上端电连接,第二 进线柜11内的隔离开关17下端和第二进线柜11内的低压断路器18上端电连接,第二进线柜 11内的低压断路器18下端和柜顶母排12电连接。
[0030] 所述第一进线柜4、第一无功补偿柜5、出线柜6、第二无功补偿柜7、第二进线柜11 的柜顶通过三相柜顶母排12电连接,柜底通过柜底零线母排15及柜底接地母排16电连接。
[0031] 上述第一高压隔离开关1、第二高压隔离开关8用于将整个供电系统和IOKV电网隔 离,安装或检修时形成一个明显断开点,确保安装或检修时的安全;第一高压断路器2、第二 高压断路器9用于IOKV侧合闸或分闸,合闸时变压器高压侧获得IOKV电源,变压器投入运 行,分闸时变压器高压侧和电网断开,变压器退出运行;第一变压器3、第二变压器10作用是 将IOKV高压电变压为0.4KV的低压电,给用电设备提供电能;第一进线柜4是将第一变压器3 输出端和柜顶母排12电连接,第二进线柜11是将第二变压器10输出端和柜顶母排12电连 接,从图2可以看出,柜顶母排12通过第一进线柜4和第二进线柜11将第一变压器3和第二变 压器10并联起来运行;及第一变压器3和第二变压器10可以并联起来运行,也可以单独运 行。第二无功补偿柜7的作用是对2#变压器10进行无功功率补偿。
[0032] 上述为一台变压器单独运行或两台变压器并联运行的情况,采用三台变压器、四 台变压器……η台变压器并联运行时,其接线方式与一台变压器和两台变压器类同。
[0033] 所述第一无功补偿柜5和第二无功补偿柜7均包括布置在柜体内的无功补偿装置, 这里所述的柜体为无功补偿柜柜体;如图3所示,所述无功补偿装置包括电源开关501、电流 检测回路502、二次回路熔断器503、若干个自动补偿单元504、一个手动补偿单元505及避雷 器506;电源开关501的前端与供电系统电源电连接,电源开关501的后端分别和二次回路熔 断器503、若干个自动补偿单元504、一个手动补偿单元505及避雷器506电连接,且若干个自 动补偿单元504、一个手动补偿单元505和避雷器506并接于电源开关501的后端。电源开关 501是本发明的电源总开关,可以是开启式刀开关或刀熔开关,也可以是塑料外壳式断路 器。所述手动补偿单元505还可以采用二个,两个手动补偿单元505轮换工作,进一步提高三 相电力电容器的使用寿命,可以让供电系统得到最有效的补偿,达到节能降耗、提高经济效 益的目的。
[0034] 所述电流检测回路502包括三个电流互感器5021和三个电流表5022,其中三个电 流互感器5021安装在电源开关501的下端,且三个电流互感器5021的二次侧一端分别与三 个电流表5022—端电连接,三个电流表5022另一端与三个电流互感器5021的二次侧另一端 电连接后并接地。即三个电流表5022另一端连接成一点后再与三个电流互感器5021的二次 侧另一端电连接并接地。电流检测量回路用于测量和显示无功补偿设备的工作电流。
[0035] 所述二次回路熔断器503包括熔断器4FU、熔断器5FU及熔断器6FU,其中,熔断器 4FU、熔断器5FU、熔断器6FU的前端分别与电源开关501电连接,熔断器4FU的后端与手动自 动转换开关510的本体触点bl电连接;熔断器5FU的后端与热继电器FR的辅助触头电连接; 熔断器6FU的后端与手动自动转换开关510的本体触点b3电连接。
[0036] 所述自动补偿单元包括依次电连接的小型断路器QF、交流接触器KM,热继电器FR 和三相电力电容器C,其中交流接触器KM的线圈上端分别电连接有手动自动转换开关510和 无功功率自动补偿控制器509,交流接触器KM的线圈下端和对应热继电器FR的辅助触点上 端电连接;无功功率自动补偿控制器509的电源端子Ua、电源端子Uc分别和手动自动转换开 关510的本体触点b2、本体触点b4电连接,无功功率自动补偿控制器509的电流端子Ib和功 率因数表508的电流端子电连接,无功功率自动补偿控制器509的电流端子I*和取样电流互 感器507的二次侧一端电连接并接地。所述取样电流互感器507二次侧另一端和功率因数表 508的电流端子另一端电连接。无功功率自动补偿控制器509的输出端子分别和对应的交流 接触器线圈及手动自动转换开关510的对应触点电连接。手动自动转换开关510的作用是给 无功功率自动补偿控制器509提供交流电源,但当无功功率自动补偿控制器509不能正常工 作时,或其它必要的时候,可以手动投入或切除各路自动补偿单元。
[0037] 所述交流接触器KM的辅助触点上端全部连接成一点后和二次回路熔断器503中的 熔断器4FU后端电连接,热继电器FR的辅助触点下端连接成一点后和二次回路熔断器503中 的熔二次回路熔断器断器5FU的后端电连接。
[0038] 所述手动补偿单元505包括小型断路器*QF和三相电力电容器*C,其中小型断路 器*QF的前端与自动补偿单元504和避雷器506并接在一起,小型断路器*QF的后端与三相电 力电容器*C电连接。手动补偿单元505不受无功功率自动补偿控制器509和手动自动转换开 关510的控制独立运行。
[0039] 如图4所示,所述无功补偿装置还包括电压切换回路,电压切换回路由电压表511、 电压切换回路转换开关512、电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换 回路熔断器3FU组成,其中电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回 路熔断器3FU的后端分别和电源开关501上端母线LU母线L2、母线L3电连接,电压切换回路 转换开关512分别安装在电压切换回路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回 路熔断器3FU上,电压表511 —端与电压切换回路转换开关512的本体触点b2、本体触点b6电 连接,另一端与电压切换回路转换开关512的本体触点b8、本体触点b 12电连接;电压切换回 路转换开关512的本体触点bl和电压切换回路熔断器IFU的后端电连接,电压切换回路转换 开关512的本体触点b5、本体触点b7和电压切换回路熔断器2FU的后端电连接,电压切换回 路转换开关512的本体触点b 11和电压切换回路熔断器3FU后端电连接。
[0040] 上述功率因数表508的电压线圈也接在该电压切换回路上,电流线圈串接在电流 取样互感器二次回路中。该电压切换电路安装在电源开关501上方,便于在电源开关合闸前 也能显示功率因数和切换显示三相线电压。
[0041] 所述交流接触器KM的辅助触点下端还连接有投切指示灯。
[0042] 所述避雷器506为三个,其中三个避雷器506—端和自动补偿单元504及手动补偿 单元505—起并接于电源开关501下端,三个避雷器506另一端连接成一点后接地。避雷器 506对系统进行过电压保护。
[0043] 上述技术方案中,所述功率因数表508电流信号取自取样电流互感器507二次侧, 电压信号取自电压切换电路熔断器IFU和电压切换电路熔断器3FU后端。
[0044] 无功功率自动补偿控制器509的作用是:根据取样电压和取样电流计算系统实际 功率因素,当实际功率因素低于设定值时,输出开关信号,自动补偿单元投入运行,当实际 功率因数大于设定值时,输出开关信号,自动补偿单元退出运行。无功功率自动补偿控制器 509输出开关信号时是循环输出的,自动补偿单元也是循环投入或切除的,无功功率自动补 偿控制器509还能进行目标功率因数、投切延时、过压、回路数及电流互感器变比等设置,各 项参数设定好后,按照设定好的参数自动运行。
[0045] 上述功率因数表508能直观显示系统实际功率因数。
[0046] 取样电流互感器507安装在系统总屏的某一相上,取样电流互感器507二次侧获得 的取样电流和另两相电压信号输入无功功率自动补偿控制器509进行比较计算,获得输出 投切开关信号。
[0047] 在实际应用中根据需要可以做成1〜12路自动补偿单元,相应地,也应选用对应路 数的手动自动转换开关510和无功功率自动补偿控制器509。现以八路自动补偿单元为例对 本技术方案进一步详细说明如下:
[0048] 如图3所示,本发明的创新点在于增设一个手动补偿单元505,八个自动补偿单元 504、一个手动补偿单元505和避雷器506并接于电源开关501的后端。
[0049] 所述八路自动补偿单元分别具有八个小型断路器IQF〜8QF、八个交流接触器IKM 〜8KM、八个热继电器IFR〜8FR和八个三相电力电容器IC〜8C。其中小型断路器1QF、交流接 触器1KM、热继电器1FR、三相电力电容器IC依次连接构成第一路自动补偿单元;小型断路器 2QF、交流接触器2KM、热继电器2FR、三相电力电容器2C依次连接构成第二路自动补偿单元; 小型断路器3QF、交流接触器3KM、热继电器3FR、三相电力电容器3C依次连接构成第三路自 动补偿单元;小型断路器4QF、交流接触器4KM、热继电器4FR、三相电力电容器4C依次连接构 成第四路自动补偿单元;小型断路器5QF、交流接触器5KM、热继电器5FR、三相电力电容器5C 依次连接构成第五路自动补偿单元;小型断路器6QF、交流接触器6KM、热继电器6FR、三相电 力电容器6C依次连接构成第六路自动补偿单元;小型断路器7QF、交流接触器7KM、热继电器 7FR、三相电力电容器7C依次连接构成第七路自动补偿单元;小型断路器8QF、交流接触器 8KM、热继电器8FR、三相电力电容器8C依次连接构成第八路自动补偿单元。
[0050] 在八路自动补偿单元中,所述二次回路熔断器503仍然包括熔断器4FU及熔断器 5FU、熔断器6FU,所述熔断器4FU、熔断器5FU、熔断器6FU的前端分别与电源开关501电连接; 熔断器4FU的后端与手动自动转换开关510的本体触点bl电连接;熔断器5FU的后端分别与 热继电器辅助触头I FR、热继电器辅助触头2FR、热继电器辅助触头3FR、热继电器辅助触头 4FR、热继电器辅助触头5FR、热继电器辅助触头6FR、热继电器辅助触头7FR、热继电器辅助 触头8FR电连接;恪断器6FU的后端分别与手动自动转换开关510的本体触点b3、本体触点 b6、本体触点b8、本体触点b 10、本体触点b 12、本体触点b 14、本体触点b 16、本体触点b 18、本 体触点b20电连接。具体接点表如图4所示。
[0051] 熔断器4FU、熔断器5FU、熔断器6FU用于给无功功率自动补偿控制器509、交流接触 器IKM〜8KM线圈以及与交流接触器IKM〜8KM对应的8个投切指示灯提供交流电源,并提供 短路保护。
[0052] 所述手动自动转换开关510的本体触点b2和本体触点b4分别与无功功率自动补偿 控制器509的电压取样端子Ua和电压取样端子Uc电连接;无功功率自动补偿控制器509的电 流端子Ib和功率因数表508电流端子电连接,无功功率自动补偿控制器509的电流端子I*和 取样电流互感器507二次侧一端电连接并接地。
[0053] 如图3、图4所示,所述功率因数表508电流信号取自取样电流互感器507二次侧,电 压信号取自电压切换电路熔断器1FU、3FU后端。所述取样电流互感器507二次侧另一端和功 率因数表508电流端子另一端电连接。无功功率自动补偿控制器509的输出端子分别和对应 的交流接触器线圈及手动自动转换开关510的对应触点电连接。
[0054] 上述节能降耗供电系统在具体实施时,需对变压器容量进行调整,具体调整方法 步骤如下:
[0055] ⑴现场统计全部设备及电力负荷;
[0056] ⑵根据供电系统电力负荷计算方法计算电力负荷,并根据计算确定变压器计算容 量;
[0057] ⑶采用负荷监测仪现场监测实际负荷数据;
[0058] ⑷根据步骤(2)中的计算电力负荷和步骤⑶中的实际负荷数据分析,对变压器容 量进行调整;
[0059] ⑸变压器容量调整后,应能满足系统最大设备电机启动需要,对大功率电动机,采 用自耦减压、软启动或变频器等启动方式,降低启动电流,躲开变压器能承受的最大电流;
[0060] ⑹变压器容量调整后,加强变压器高低压侧继电保护;通过计算和正确设置继电 保护参数,当系统出现过载、短路、接地等现象时,断路器要能可靠动作,切断电源,确保设 备安全。
[0061] 上述步骤(2)中,当采用单组用电设备运行时,其用电设备负荷相关计算公式如 下:
[0062] ①有功计算负荷Pc (单位为kW):
[0063] Pc = KnePs
[0064] 式中Kne3为需要系数,一般小于1;
[0005] ②无功计算负荷Qc (单位为kvar):
[0066]
Figure CN108599188AD00111
[0067] ③视在计算负荷Sc(单位为kV.A):
[0068]
Figure CN108599188AD00112
[0069] ④计算电流Ic (单位为A):
[0070]
Figure CN108599188AD00113
[0071] 式中Un为用电设备的额定电压(kV) ; cosp和tanp为用电设备组的平均功率因数 及对应的正切值。
[0072] 当采用多组用电设备运行时,其用电设备负荷相关计算公式如下
[0073] ①总的有功计算负荷Pc (单位为kW):
[0074]
Figure CN108599188AD00114
[0075] 式中Κς为用电设备组的同时系数,对于低压干线Κς可取0.9〜10;对于低压母线, 用电设备组计算负荷直接相加来计算时,Κς可取0.8〜0.9;
[0076] ②总的无功计算负荷Qc (单位为kvar):
[0077]
Figure CN108599188AD00115
[0078] ③总的视在计算负荷Sc(单位为kV.A):
[0079]
Figure CN108599188AD00116
[0080] ④总的计算电流Ic (单位为A):
[0081]
Figure CN108599188AD00117
[0082] 式中Un为用电设备的额定电压(kV)。

Claims (10)

1. 一种节能降耗供电系统,其特征在于:至少包括一个高压隔离开关、一个高压断路 器、一个变压器、一个进线柜、一个无功补偿柜及一个出线柜,所述高压隔离开关上端连接 IOKV电网,下端和高压断路器上端电连接,高压断路器下端和变压器高压接线柱电连接,变 压器低压侧和进线柜内的隔离开关上端电连接,进线柜内的隔离开关下端和进线柜内的低 压断路器上端电连接,进线柜内的低压断路器下端和柜顶母排电连接;所述进线柜、无功补 偿柜及出线柜的柜顶通过三相柜顶母排电连接,柜底通过柜底零线母排及柜底接地母排电 连接;所述无功补偿柜包括布置在柜体内的无功补偿装置。
2. 如权利要求1所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述供电系统包括第一高 压隔离开关(1)、第一高压断路器(2)、第一变压器(3)、第一进线柜(4)、第一无功补偿柜 (5)、出线柜(6)、第二无功补偿柜(7),第二高压隔离开关(8),第二高压断路器(9),第二变 压器(10)及第二进线柜(I 1);第一高压隔离开关⑴上端连接IOKV电网,下端和第一高压断 路器⑵上端电连接,第一高压断路器⑵下端和第一变压器⑶高压接线柱电连接,第一变 压器⑶低压侧和第一进线柜⑷内的隔离开关(13)上端电连接,第一进线柜隔离开关(13) 下端和第一进线柜低压断路器(14)上端电连接,第一进线柜低压断路器(14)下端和柜顶母 排(12)电连接;所述第二高压隔离开关(8)上端连接IOKV电网,下端和第二高压断路器(9) 上端电连接,第二高压断路器(9)下端和第二变压器(10)高压接线柱电连接,第二变压器 (10)低压侧和第二进线柜(11)内的隔离开关(17)上端电连接,第二进线柜(11)内的隔离开 关(17)下端和第二进线柜(11)内的低压断路器(18)上端电连接,第二进线柜(11)内的低压 断路器(18)下端和柜顶母排(12)电连接,柜底通过柜底零线母排(15)及柜底接地母排(16) 电连接;所述第一无功补偿柜(5)和第二无功补偿柜(7)包括布置在柜体内的无功补偿装 置。
3. 如权利要求1或2所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述无功补偿装置包 括电源开关(501)、电流检测回路(502)、二次回路熔断器(503)、若干个自动补偿单元 (504)、一个手动补偿单元(505)及避雷器(506);电源开关(501)的前端与供电系统电源电 连接,电源开关(501)的后端分别和二次回路熔断器(503)、若干个自动补偿单元(504)、一 个手动补偿单元(505)及避雷器(506)电连接,且若干个自动补偿单元(504)、一个手动补偿 单元(505)和避雷器(506)并接于电源开关(501)的后端。
4. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述电流检测回路(502) 包括三个电流互感器(5021)和三个电流表(5022),其中三个电流互感器(5021)安装在电源 开关(501)的下端,且三个电流互感器(5021)的二次侧一端分别与三个电流表(5022)—端 电连接,三个电流表(5022)另一端与三个电流互感器(5021)的二次侧另一端电连接后并接 地。
5. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述二次回路熔断器 (503)包括熔断器4FU、熔断器5FU及熔断器6FU,其中,熔断器4FU、熔断器5FU、熔断器6FU的 前端分别与电源开关(501)电连接,熔断器4FU的后端与手动自动转换开关(510)的本体触 点bl电连接;熔断器5FU的后端与热继电器FR的辅助触头电连接;熔断器6FU的后端与手动 自动转换开关(510)的本体触点b3电连接。
6. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述自动补偿单元(504) 包括依次电连接的小型断路器QF、交流接触器KM,热继电器FR和三相电力电容器C,其中交 流接触器KM的线圈上端分别电连接有手动自动转换开关(510)和无功功率自动补偿控制器 (509),交流接触器KM的线圈下端和对应热继电器FR的辅助触点上端电连接;无功功率自动 补偿控制器(509)的电源端子Ua、电源端子Uc分别和手动自动转换开关(510)的本体触点 b2、本体触点b4电连接,无功功率自动补偿控制器(509)的电流端子Ib和功率因数表(508) 的电流端子电连接,无功功率自动补偿控制器(509)的电流端子I*和取样电流互感器(507) 的二次侧一端电连接并接地。
7. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述手动补偿单元(505) 包括小型断路器*QF和三相电力电容器*C,其中小型断路器*QF的前端与自动补偿单元 (504)和避雷器(506)并接在一起,小型断路器*QF的后端与三相电力电容器*C电连接。
8. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述无功补偿装置还包括 电压切换回路,电压切换回路由电压表(511)、电压切换回路转换开关(512)、电压切换回路 熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU组成,其中电压切换回路熔 断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU的后端分别和电源开关(501) 上端母线LU母线L2、母线L3电连接,电压切换回路转换开关(512)分别安装在电压切换回 路熔断器1FU、电压切换回路熔断器2FU和电压切换回路熔断器3FU上,电压表(511)—端与 电压切换回路转换开关(512)的本体触点b2、本体触点b6电连接,另一端与电压切换回路转 换开关(512)的本体触点b8、本体触点bl2电连接;电压切换回路转换开关(512)的本体触点 bl和电压切换回路熔断器IFU的后端电连接,电压切换回路转换开关(512)的本体触点b5、 本体触点b7和电压切换回路熔断器2FU的后端电连接,电压切换回路转换开关(512)的本体 触点bll和电压切换回路熔断器3FU后端电连接。
9. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述自动补偿单元(504) 为1-12个。
10. 如权利要求3所述的一种节能降耗供电系统,其特征在于:所述避雷器(506)为三 个,其中三个避雷器(506) —端和自动补偿单元(504)及手动补偿单元(505) —起并接于电 源开关(501)下端,三个避雷器(506)另一端连接成一点后接地。
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