CN201742103U - 三相智能跟踪节电装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型是一种三相智能跟踪节电装置，包括DSP微处理器(2)、投切执行单元(3)，空气开关(4)、接触器(5)，与接触器(5)连接的三相电容器(6)等元器件，DSP微处理器(2)计算电网的瞬时功率因数等各种参数并与设定值进行比较，根据比较结果向投切单元(3)发出投入或切除指令，投切单元(3)通过控制接触器(5)的接通或关断投入或切除三相电容器(6)，使电网功率因数始终稳定运行在最佳的工作状态，达到节约电能的目的。

Description

三相智能跟踪节电装置
技术领域
本实用新型涉及一种节电装置，尤其是涉及一种动态吸收工业电网中感性负载所产生无功分量的节电装置。
背景技术
电网中的电力负荷如电动机、变压器等，属于感性负载。感性负载的电压和电流的相量间存在着一个相位差，通常用相位角φ的余弦cosφ来表示。Cosφ称为功率因数。功率因数是反映电力用户设备合理使用状况、电能利用程度和用电管理水平的一项重要指标。目前，大部分感性负载用电设备的自然功率因数都比较低，这样就使得用电设备在工作的时候，不仅要从电网中索取有功分量，还要同时索取无功分量，功率因数越低则索取的无功分量越大，无功分量电流在电网中流动，造成了较大的无功分量电能损耗，因此，只有提高电网的功率因数，才能有效节约减少无功分量的损耗。
提高功率因数的方法有两种，一种是改善自然功率因数，另一种是安装人工补偿装置。
目前，虽然用电设备的自然功率因数得到了大幅度的提高，国家也大力推荐使用高自然功率因数型用电设备，但以工业生产中最常用的电动机来说，通常Y系列电动机自然功率因数在0.78-0.85之间，还尚不能满足节约型用电功率因数标准0.9以上，所以，以上所述提高功率因数的第一种方法还尚未可行。
现在大部分工业企业都已安装以上第二种方法所述的人工补偿装置来提高电网功率因数，使得电能无功分量损耗得到了一定的好转，但其缺点是：对于负载变化很大的用电设备，其感性分量随负载的波动而变化，而人工补偿装置无法准确动态快速提供相应的容性分量，这样使得电网的功率因数也随着负载的跳跃波动而不稳定，使得电网的用电效率不高，造成电能的浪费。
发明内容
为了有效解决电能浪费的问题，并且能使电网功率因数长期处于最佳的设定值，随时随着负载的跳跃波动变化适时快速自动调节工作负荷，本实用新型提供一种动态吸收工业电网中感性负载所产生无功分量的节电装置。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：
本实用新型三相智能跟踪节电装置，包括电流互感器(1)，DSP微处理器(2)，投切执行单元(3)，空气开关(4)，接触器(5)，以及三相电容器(6)。所述电流互感器(1)安装在被检测电源A、B、C其中一相电源线上，其信号输出端直接连接在DSP微处理器(2)上，所述三相电容器(6)有一个或多个，每个电容器(6)与一个接触器(5)连接，所述每个接触器(5)与一个空气开关(4)连接，每个空气开关(4)与电网负载(20)相连，所述DSP微处理器(2)运算信息端连接投切执行单元(3)，投切执行单元(3)的每个输出端连接一个接触器(5)。
所述电容(6)可以是单一的电容器，也可以是多个电容组，电容组中各电容器的容量可相等或不相等。
所述DSP微处理器(2)连接过压、欠压、缺相保护单元(13)。
所述DSP微处理器(2)连接有人机对话窗口(14)。
本实用新型的有益效果：
1、解决了工业电网感性分量过大，有效减少了感性分量电流在电网中的流动，从而减少了感性分量线损，达到节约电能的目的。
2、由于动态检测电网功率因数投切匹配的三相电容器，使得电网功率因数在负载跳跃波动的情况下，电网功率因数也可始终保持在稳定最佳的运行状态。
3、提供的欠压、过压、缺相等保护和报警功能，可有效保护电网系统的安全运行。
附图说明
图1：本实用新型三相智能跟踪节电装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进一步进行说明：
如图1所示，本实用新型主要由DSP微处理器及电气元件构建数字智能跟踪节电控制系统，包括电流互感器(1)，DSP微处理器(2)，投切执行单元(3)，接触器(5)，三相电容器(6)，空气开关(4)。每个三相电容器(6)与一个接触器相连，接触器(5)连接空气开关(4)后连接到电网负载(20)。电流互感器(1)安装在被检测电源A、B、C其中一相电源线上，其信号输出端直接连接在DSP微处理器(2)上。投切执行单元(3)的每个输出端连接一个接触器(5)。DSP微处理器(2)运算信息输出端接切执行单元(3)，DSP微处理器(2)通过投切执行单元(3)控制接触器(5)。DSP微处理器(2)还连接过压、欠压、缺相保护单元(13)、人机对话窗口(14)。
所述三相智能跟踪节电装置利用安装在电网线路上的电流互感器(1)取样后传送至DSP微处理器(2)，DSP微处理器(2)通过分解运算，分别计算出电网瞬时的无功分量、有功分量以及功率因数，再与提前通过人机界面(14)设置的预定功率因数值进行比较，若运算后的瞬时功率因数值低于设定值，则向投切单元(3)发出投入指令，投切单元(3)分别通过驱动控制接触器(5)接通相应数量的三相电容器(6)，使投入的三相电容器容量与瞬时电网所需容性相匹配；若DSP微处理器(2)运算后的瞬时功率因数值大于设定值，则向投切单元(3)发出投入指令，投切单元(3)分别通过驱动控制接触器(5)断开相应数量的三相电容器(6)，使投入使用的三相电容器容量与瞬时电网所需容性相匹配；从而使电网功率因数始终稳定运行在最佳的工作状态，达到节约电能的目的。
DSP微处理器(2)同时计算后输出信号至过压、欠压、缺相保护单元(13)，实现按设定数值进行保护的功能。
本实用新型采用DSP微处理器运算技术，具有运算分析时间短，系统响应时间短的特点，同时还具有缓解浪涌、瞬变的功能，实现了电网动态监测投切的闭环控制，为电网与网内负荷之间实现智能化感性分量吸收提供一个自动化平台。

Claims (4)

1.一种三相智能跟踪节电装置，包括电流互感器(1)，DSP微处理器(2)，投切执行单元(3)，空气开关(4)，接触器(5)，以及三相电容器(6)，其特征在于，
所述电流互感器(1)安装在被检测电源A、B、C其中一相电源线上，其信号输出端直接连接在DSP微处理器(2)上；
所述三相电容器(6)有一个或多个，每个电容器(6)与一个接触器(5)连接，所述每个接触器(5)与一个空气开关(4)连接，每个空气开关(4)与电网负载(20)相连；
所述DSP微处理器(2)运算信息端连接投切执行单元(3)，投切执行单元(3)的每个输出端连接一个接触器(5)。
2.如权利要求1所述的三相智能跟踪节电装置，所述电容(6)是单一的电容器，或者是多个电容组，电容组中各电容器的容量相等或不相等。
3.如权利要求1或2所述的三相智能跟踪节电装置，所述DSP微处理器(2)连接过压、欠压、缺相保护单元(13)。
4.如权利要求1或2所述的三相智能跟踪节电装置，所述DSP微处理器(2)连接有人机对话窗口(14)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105610174A (zh) * 2015-12-28 2016-05-25 王振铎 油田抽油机节能综合保护装置控制电路
CN105656060A (zh) * 2016-03-29 2016-06-08 国网浙江奉化市供电公司 一种变压器及区域电网系统

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