【发明内容】
本发明的主要目的是提供一种利用三相电源的相位角的动态切换,实现准确、全面的模拟在线状态无功补偿自动投切功能调试的无功补偿自动投切检测装置。
本发明的另一目的是提供一种利用三相电源的相位角的动态切换,实现准确、全面的模拟在线状态无功补偿自动投切功能调试的无功补偿自动投切检测装置的检测方法。
为了实现上述的主要目的,本发明提供的一种无功补偿自动投切检测装置,其包括柜体、设于所述柜体下方的柜门以及设于所述柜体上方的操作台,所述操作台上设置有切换开关,所述切换开关的下方设置有输入断路器和输出断路器,所述柜门内设置有接触调压器并且所述接触调压器的手轮外露于所述操作台;所述柜体内还设有电阻、交流变压器、交流接触器,所述电阻连接在三相主回路电流与所述交流变压器的初级端之间,所述交流变压器的次级端与所述切换开关的信号输入端电连接,所述切换开关的两个信号输出端连接至所述交流接触器的主触点,所述交流接触器的主触点分别与所述输入断路器的接线端、所述接触调压器的输入端电连接,所述接触调压器的输出端与所述输出断路器的接线端电连接,其中,所述输入断路器的输入端接入三相四线电源。
进一步的方案是,所述操作台上还设有合闸指示灯、分闸指示灯、合闸按钮、分闸按钮,所述分闸按钮闭点的输出端连接所述交流接触器的常开触点的输入端,所述合闸按钮开点的输入输出端与所述交流接触器的常开触点的输入输出端并接,所述交流接触器的常开触点的输出端与所述合闸指示灯电连接,所述交流接触器的常闭触点的输出端与所述分闸指示灯电连接。
更进一步的方案是,所述操作台上靠近于所述切换开关的一侧设置有过电压继电器,所述过电压继电器的线圈端连接在所述输出断路器的接线端与所述输入断路器的接线端之间。
更进一步的方案是,所述操作台上靠近于所述过电压继电器的一侧还设置有时间继电器,所述时间继电器与所述过电压继电器的动合触点电连接。
更进一步的方案是,所述操作台上靠近于所述切换开关的上方间隔设置有第一电压表、第二电压表、第三电压表和电流表。
更进一步的方案是,所述操作台上靠近于所述切换开关的另一侧设置有暂停按钮和清零按钮。
更进一步的方案是,所述交流变压器为三相交流变压器。
更进一步的方案是,所述柜体下方还设有万向轮。
由此可见,本发明的检测装置主要包括自选电阻、交流接触器、切换开关、输入输出断路器、接触调压器等主元件,通过切换开关的切换,给出超前、滞后的模拟负载性质,可以检测无功补偿装置投切状况,同时过电压继电器用于监测工频过电压,当系统工作电压超过额定值(设定值)时,检测装置应在一定时间内将电容器组全部切除,通常采用逐组切除;模拟实际并网运行状态,通过超前、滞后采样信号及电压监测实现无功功率补偿装置自动投切及工频过电压保护。
此外,根据补偿控制器内阻较小的特点,在串接三相主电流回路串接一个自选电阻,可以确保控制器的正确投切情况下满足电气寿命的要求。
所以,本发明可以通过三相交流电源相位差,模拟出感、容性负载信号提供给无功补偿控制器,实现仿真检测调试。
为了实现上述的另一目的,本发明提供的一种无功补偿自动投切检测装置的检测方法包括以下步骤:检查步骤,判断接触调压器的指针是否在零位档下,若判断结果为否,则旋转接触调压器的手轮调整其指针至零位档下;接线步骤,将检测装置与待测无功补偿开关设备进行电气接线后,接通电源;投入步骤,将切换开关置于超前位置,合上输入断路器和输出断路器,按下合闸按钮以控制合闸指示灯发亮;旋转接触调压器的手轮至额定电压380V,在确定待测无功补偿开关设备的无功补偿控制器相对应的指针标示超前位置后,将切换开关切换至滞后位置,无功补偿控制器延时设定时间投入,当待测无功补偿开关设备的复合开关全部合闸后,即可完成投入操作;切除步骤,设置无功补偿控制器的过电压数值为预定倍数的额定电压,旋转接触调压器的手轮至额定电压的预定倍数;在确定无功补偿控制器发出切除信号后,待测无功补偿开关设备的复合开关开始切除,时间继电器开始同步计时;当复合开关全部切除后,按下暂停按钮,记录处于过电压状态时复合开关切除过程的所用时间;按下清零按钮,恢复时间继电器的起始状态。
进一步方案的是,在切除步骤之后,还执行一结束步骤,所述结束步骤包括当检测装置在线调试完成后,按下分闸按钮以控制检测装置退出工作状态。
由此可见,本发明通过切换开关的切换,给出超前、滞后的模拟负载性质,可以检测无功补偿装置投切状况,同时过电压继电器用于监测工频过电压,当系统工作电压超过额定值(设定值)时,检测装置应在一定时间内将电容器组全部切除,通常采用逐组切除;模拟实际并网运行状态,通过超前、滞后采样信号及电压监测实现无功功率补偿装置自动投切及工频过电压保护。
此外,根据补偿控制器内阻较小的特点,在串接三相主电流回路串接一个自选电阻,可以确保控制器的正确投切情况下满足电气寿命的要求。
所以,本发明可以通过三相交流电源相位差,模拟出感、容性负载信号提供给无功补偿控制器,实现仿真检测调试。
【具体实施方式】
为了使发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不限用于本发明。
一种无功补偿自动投切检测装置实施例:
参见图1至图6,本发明的一种无功补偿自动投切检测装置1,其包括柜体10、设于柜体10下方的柜门20以及设于柜体10上方的操作台30,操作台30上设置有切换开关SB5,切换开关SB5的下方设置有输入断路器QF1和输出断路器,柜门内设置有接触调压器B1(40)并且接触调压器B1的手轮101外露于操作台30;柜体10内还设有电阻R1、交流变压器BK、交流接触器KM(50),电阻R1连接在三相主回路电流Is与交流变压器BK的初级端之间,交流变压器BK的次级端与切换开关SB5的信号输入端电连接,切换开关SB5的两个信号输出端连接至交流接触器KM的主触点,交流接触器KM的主触点分别与输入断路器QF1的接线端、接触调压器B1的输入端电连接,接触调压器B1的输出端与输出断路器的接线端电连接,其中,输入断路器QF1的输入端接入三相四线电源,输入断路器QF1为三相断路器,输出断路器为三个单相微型断路器,如输出断路器QF2、输出断路器QF3以及输出断路器QF4。
在本实施例中,操作台30上还设有合闸指示灯HR、分闸指示灯HG、合闸按钮SB2、分闸按钮SB1,分闸按钮SB1闭点的输出端连接交流接触器KM的常开触点的输入端,合闸按钮SB2开点的输入输出端与交流接触器KM的常开触点的输入输出端并接,交流接触器KM的常开触点的输出端与合闸指示灯HR电连接,交流接触器KM的常闭触点的输出端与分闸指示灯HG电连接。
在本实施例中,操作台30上靠近于切换开关SB5的一侧设置有过电压继电器YJ(60),过电压继电器YJ的线圈端连接在输出断路器的接线端与输入断路器QF1的接线端之间。
在本实施例中,操作台30上靠近于过电压继电器YJ的一侧还设置有时间继电器KT,时间继电器KT与过电压继电器YJ的动合触点电连接。
在本实施例中,操作台30上靠近于切换开关SB5的上方间隔设置有第一电压表V1、第二电压表V2、第三电压表V3和电流表A1。
在本实施例中,操作台30上靠近于切换开关SB5的另一侧设置有暂停按钮SB3和清零按钮SB4。
作为优选,交流变压器BK为三相交流变压器。
作为优选,柜体10下方还设有万向轮102。可见,整个检测装置1操控台底部设计为滑轮,便于适合不同场所设备所需。
本实施例中的投退判据为:以负载电流滞后负载电压一个相位差特性的为感性,相反则为容性,电流与电压同相位,则为阻性负载。可见,根据该负载特性,无功补偿控制器的投退判据为:电流滞后电压,无功功率投入,反之,则退出;无功补偿检测装置1设计计时功能(时间继电器KT)的关键点就是通过三相交流电源相位差,模拟出感、容性负载信号提供给无功补偿控制器,实现仿真检测调试。
当切换开关SB5置于“101-L22接通状态”位置时为超前位置,为超前0.5;当切换开关SB5置于“101-L32接通状态”位置时为滞后位置,为滞后0.5。
本实施例的无功补偿检测装置1必须满足工频过电压保护试验,当系统工作电压超过额定值(设定值)时,检测装置1应在1min将装电容器组全部切除,通常采用逐组切除;模拟实际并网运行状态,通过超前、滞后采样信号及电压监测实现无功功率补偿装置自动投切及工频过电压保护。
具体的,超前/滞后采样信号具体实现方式为:切换开关SB5合至“101-L22接通状态”,即获取B相电量-IB,且与图4所示的A相电压矢量比较,电流超前A相电压(实际补偿设备在挂网系统运行时为同相电量采样),以此模拟判定负载特性为感性,无功补偿投入。反之,切换开关SB5合至“101-L32接通状态”,即获取C相电量-IC与图4所示的A相电压矢量比较,电流滞后A相电压(实际补偿设备在挂网系统运行时为同相电量采样),以此模拟判定负载特性为容性,无功补偿切除。
具体的,过电压保护动作的具体实现方式为:通过接触调压器B1将采样电压升至故障电压(非正常电压),其故障电压值从三个电压表指示判定,当电压至故障临界幅值时,过电压继电器YJ动作(动作时,无功补偿开关设备应同步逐路切除各电容支路),过电压继电器YJ的动合触点1、3接通,继而时间继电器KT动作并开始计时(切除时限满足GB/T15576标准要求)。该保护主要模拟判定配套开关设备配电系统故障电压,以便系统电压幅值超出设定值时及时退出无功补偿,以确保关键补偿设备的使用寿命。
由上述内容可知,本发明主要针对0.4kV电压等级配电系统无功补偿自动投切模拟在线运行调试检测。其中,本发明针对同级别电压等级所有三相共补、三相分补都能实现模拟在线运行检测,在过电压保护试验及限时切除、电量相位变化自动投切这一核心功能方面,可实现准确、系统的全检过程,不仅为保证无功补偿设备能工作在0.4kV配网系统运行安全指标下,而且极大提升了无功补偿设备的产能效率。
而且,本发明提供的检测装置1相比传统式的采用直通电压、电流及结合手动投切配套控制器或直接在负载端临时加装一感性负载模拟在线投切(如电动机)的检测方式更具便宜性、高效性。针对无功补偿开关设备无法解决的在线动态模拟投切检测技术得以彻底解决处理,为配网系统配套无功补偿设备及配套设备链式供应缩短供货周期,同时为无功功补偿开关设备挂网运行提前进行了在线动态模拟预投切,确保投运设备功能的系统性、全面检测,解决了常规检测设备带来的缺失性功能隐患。
由此可见,本发明的检测装置1主要包括自选电阻R1、交流接触器KM、切换开关SB5、输入输出断路器、接触调压器B1等主元件,通过切换开关SB5的切换,给出超前、滞后的模拟负载性质,可以检测无功补偿装置投切状况,同时过电压继电器YJ用于监测工频过电压,当系统工作电压超过额定值(设定值)时,检测装置1应在一定时间内将电容器组全部切除,通常采用逐组切除;模拟实际并网运行状态,通过超前、滞后采样信号及电压监测实现无功功率补偿装置自动投切及工频过电压保护。
此外,根据补偿控制器内阻较小的特点,在串接三相主电流回路串接一个自选电阻R1,可以确保控制器的正确投切情况下满足电气寿命的要求。例如,Is=U2/R1,如选择交流电压器TC的二次输出电压U2为12V,且确保Is不大于5A,则可得出:R1=U2/Is,R1>4.8Ω。本实施例的电阻R1优选为5.6Ω/20w。
所以,本发明可以通过三相交流电源相位差,模拟出感、容性负载信号提供给无功补偿控制器,实现仿真检测调试。
一种无功补偿自动投切检测装置的检测方法实施例:
如图7和图8所示,本实施例提供的一种无功补偿自动投切检测装置1的检测方法包括以下步骤:检查步骤S1、接线步骤S2、投入步骤S3以及切除步骤S4。
在检查步骤S1中,判断接触调压器B1的指针是否在零位档下,若判断结果为否,则旋转接触调压器B1的手轮101调整其指针至零位档下。
在接线步骤S2中,将检测装置1与待测无功补偿开关设备进行电气接线后,接通电源。
在投入步骤S3中,将切换开关SB5置于超前位置,合上输入断路器QF1和输出断路器,按下合闸按钮SB2以控制合闸指示灯HR发亮;旋转接触调压器B1的手轮101至额定电压380V,在确定待测无功补偿开关设备的无功补偿控制器相对应的指针标示超前位置后,将切换开关SB5切换至滞后位置,无功补偿控制器延时设定时间投入,当待测无功补偿开关设备的复合开关全部合闸后,即可完成投入操作。
在切除步骤S4中,设置无功补偿控制器的过电压数值为预定倍数的额定电压,旋转接触调压器B1的手轮101至额定电压的预定倍数;在确定无功补偿控制器发出切除信号后,待测无功补偿开关设备的复合开关开始切除,时间继电器KT开始同步计时;当复合开关全部切除后,按下暂停按钮SB3,记录处于过电压状态时复合开关切除过程的所用时间;按下清零按钮SB4,恢复时间继电器KT的起始状态。
在切除步骤S4之后,还执行一结束步骤S5,当检测装置1在线调试完成后,按下分闸按钮SB1以控制检测装置1退出工作状态。
在实际应用中,例如,检查一台已生产好的无功补偿开关设备,现进入检测程序,具体原理及操作步骤如下:
一、检查接触调压器B1指针是否在“零位”,如果不在此位,应逆时针旋转接触调压器B1的手轮101调整其指针至“零位”。
二、接好检测装置1的电压、电流输出取样线,检查待测无功补偿开关设备内元器件的电气接线有无安全隐患,如有,则排除非安全因素后连接电源插头。
三、将切换开关SB5置于超前位置,合上输入断路器QF1、输出断路器QF2、输出断路器QF3、输出断路器QF4,然后按下合闸按钮SB2,此时,合闸指示灯HR亮,再顺时针旋转接触调压器B1的手轮101至额定电压380V(检查电压表和调压器电压刻度的一致性),无功补偿控制器的相应指针标示超前位置,然后将切换开关SB5切换至滞后位置,无功补偿控制器延时设定时间投入,无功补偿开关设备的复合开关全部合闸后,即完成投入过程。
四、设定无功补偿控制器的过电压值为额定电压的1.1~1.2倍,然后旋转接触调压器B1的手轮101至额定电压的1.1~1.2倍,如420V,此时无功补偿控制器发出切除信号,其相对应的复合开关开始切除,时间继电器KT同步计时,当复合开关全部切除后,按下暂停按钮SB3,记录过电压时切除过程所用时间,然后,按下清零按钮SB4,恢复时间继电器KT起始状态。
五、在模拟在线调试完成后,按下分闸按钮SB1,退出工作状态。
由此可见,本发明通过切换开关SB5的切换,给出超前、滞后的模拟负载性质,可以检测无功补偿装置投切状况,同时过电压继电器YJ用于监测工频过电压,当系统工作电压超过额定值(设定值)时,检测装置1应在一定时间内将电容器组全部切除,通常采用逐组切除;模拟实际并网运行状态,通过超前、滞后采样信号及电压监测实现无功功率补偿装置自动投切及工频过电压保护。
此外,根据补偿控制器内阻较小的特点,在串接三相主电流回路串接一个自选电阻R1,可以确保控制器的正确投切情况下满足电气寿命的要求。
所以,本发明可以通过三相交流电源相位差,模拟出感、容性负载信号提供给无功补偿控制器,实现仿真检测调试。
需要说明的是,以上仅为本发明的优选实施例,但发明的设计构思并不局限于此,凡利用此构思对本发明做出的非实质性修改,也均落入本发明的保护范围之内。