CN202856370U

CN202856370U - 三单元圆柱式智能电容器

Info

Publication number: CN202856370U
Application number: CN 201220460040
Authority: CN
Inventors: 季小龙; 刘�东
Original assignee: ZHEJIANG YIDE TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: ZHEJIANG YIDE TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2013-04-03
Anticipated expiration: 2022-09-11

Abstract

本实用新型公布了一种三单元圆柱式智能电容器，包括测控单元、保护单元、三个电容投切开关以及三个电容单元，一个电容投切开关分别与一个电容单元对应设置，测控单元分别与保护单元和三个电容投切开关连接。本实用新型确保电容投切过程中无涌流冲击、无操作过电压、无电弧重燃，大大降低了补偿设备故障率和用户的投诉率，延长了设备的使用寿命。

Description

三单元圆柱式智能电容器

技术领域

本实用新型涉及一种三单元圆柱式智能电容器。

背景技术

电网中的电力负荷如电动机、变压器等，大部分属于感性负荷，在运行过程中需向这些设备提供相应的无功功率。在电网中安装并联电容器等无功补偿设备以后，可以提供感性电抗所消耗的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗，进行无功补偿。无功补偿可以提高功率因数，是一项投资少，收效快的降损节能措施。

电网中常用的无功补偿方式包括：①在变电所母线集中安装并联电容器组；②在高低压配电线路中分散安装并联电容器组；③在配电变压器低压侧和用户车间配电屏安装并联补偿电容器；④在单台电动机处安装并联电容器等。

目前0.4KV输配电线路的无功补偿方式通常是用户车间配电屏安装并联补偿电容器，通过无功功率因数控制器来控制电力电容器的并联投切数量，从而实现无功功率的补偿，是功率因数达到0.95左右。具体由无功补偿控制器，刀熔开关，无功补偿装置的执行机构，热继电器，电力电容器等几部分组成。存在接线复杂，占用空间大，成本高，现场检修不方便等缺点。

实用新型内容

本实用新型目的是针对现有技术存在的缺陷提供一种三单元圆柱式智能电容器。

本实用新型为实现上述目的，采用如下技术方案：

本实用新型三单元圆柱式智能电容器，包括测控单元、保护单元、三个电容投切开关以及三个电容单元，一个电容投切开关分别与一个电容单元对应设置，测控单元分别与保护单元和三个电容投切开关连接。

所述测控单元包括电力参数采集电路和控制电路。

所述电力参数采集电路采用型号为CS5460的采集芯片。

所述电容单元内设置温度传感器，温度传感器的信号输出端接测控单元的输入端。

本实用新型结构与功能的模块化、智能化形成满足不同用户要求的系列产品。替代常规由无功控制器、熔丝、复合开关或机械式接触器、热继电器、低压电力电容器、指示灯等散件在柜内和柜面由导线连接而组成的自动无功补偿装置。智能集成化电力电容器具有目前国内最先进的“等电压投、零电流切”即“过零投切”功能，确保电容投切过程中无涌流冲击、无操作过电压、无电弧重燃，大大降低了补偿设备故障率和用户的投诉率，延长了设备的使用寿命。

附图说明

图1：三单元圆柱式智能电容器结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型一种三单元圆柱式智能电容器，其特征在于包括测控单元1、保护单元3、三个电容投切开关2以及三个电容单元4，一个电容投切开关2分别与一个电容单元4对应设置，测控单元1分别与保护单元3和三个电容投切开关2连接。

通过采集BC相电压和A相电流将该信号送到电力参数专用采集芯片CS5460A中，来计算功率因数。此功率因数与投入门限和切除门限比较，在整个投切延时时间内，若在投切门限内，则不予动作；若小于投入门限，则投入一组电容；若大于切除门限或发生功率因数为负时，则切除一组已经投入的电容。再经过投切延时时间，重复比较与投切，直到当前的功率因数达到投切门限以内。在投切过程中若发现检测到的电压大于设定的过电压保护门限，则切除所有已投入的电容器，以起到保护电容的作用。在投切时若发现检测到的电流小于欠电流封锁门限，则停止投切动作，避免出现循环投切的现象。

采集线路上的一个线电压和一个相电流来对线路的电压、电流、有功功率、无功功率以及功率因数进行计算。电压和电流的有效值由CS5460进行硬件计算。在线路的电压和电流都为三相对称的情况下，系统的无功功率为：

Q=3U_aI_asinφ

其中φ为功率因数角。又因为

比

超前90°，幅值相差

倍，所以可得：

由上式可知，只要采集U_cb和I_a，并将它们送入CS5460里，按照有功功率的方法进行计算，再乘以

就得到实际线路的无功功率。

有了无功功率，就可以求出系统的有功功率为：

P = \sqrt{S^{2} - Q^{2}} = \sqrt{U^{2} I^{2} - Q^{2}}

功率因数为：

\cos φ = \frac{P}{S} = \frac{P}{UI}

φ角的正负由无功功率的正负来判断，当Q>0时，φ>0，负载为感性；当Q<0时，φ<0，负载为容性。

智能电容器投切开关的投切开关磁保持继电器，通过控制磁保持继电器结点在电压过零点处闭合，在电流过零点处断开。从而实现电压过零点无涌流投入，电流过零点处无电弧断开。

工作原理：通过电压过零点检测单元，检测市电的过零信号，在市电的1/4周期处给继电器的线圈触发电压保证结点在电压过零点处闭合。

切除时：通过电流互感器采集电流的过零信号，在电流的波形的1/4周期处给线圈加触发电压，保证结点在电流过零点处断开。

电容单元内置温度传感器，能够反映电容器过电流，过谐波，漏电流过大和环境温度过高等情况下导致电容器内部发热，实现过温度保护，超过设定温度以后自动切除电容器，并退出运行，达到保护设备。