CN203180537U - 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统 - Google Patents

一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统 Download PDF

Info

Publication number
CN203180537U
CN203180537U CN 201320153477 CN201320153477U CN203180537U CN 203180537 U CN203180537 U CN 203180537U CN 201320153477 CN201320153477 CN 201320153477 CN 201320153477 U CN201320153477 U CN 201320153477U CN 203180537 U CN203180537 U CN 203180537U
Authority
CN
China
Prior art keywords
compensation
static
dynamic
compensation loop
switch
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
CN 201320153477
Other languages
English (en)
Inventor
郑巨式
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Wisconsin (tianjin) Power Polytron Technologies Inc
Original Assignee
Wisconsin (tianjin) Power Polytron Technologies Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Wisconsin (tianjin) Power Polytron Technologies Inc filed Critical Wisconsin (tianjin) Power Polytron Technologies Inc
Priority to CN 201320153477 priority Critical patent/CN203180537U/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN203180537U publication Critical patent/CN203180537U/zh
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/30—Reactive power compensation

Abstract

本实用新型涉及一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特点是：包括补偿控制器、总电源保护开关、过压保护装置、动态补偿回路和静态补偿回路，该补偿控制器分别接入电网中并与动态补偿回路和静态补偿回路相连接，动态补偿回路及静态补偿回路通过总电源开关和过压保护装置连接到电网中，所述的动态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。本实用新型设计合理，采用动态补偿与静态补偿相结合的方式进行无功补偿，具有响应时间快、动态投入时无涌流、切除无过压、静态运行时低功耗等特点，能节省补偿设备的投资成本，维修及维护费用较低。

Description

一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统
技术领域
本实用新型属于电网无功补偿技术领域，尤其是一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统。
背景技术
随着经济的飞速发展，现代电力装机容量越来越大，高科技自动化设备已成为制造业高效生产的重要环节。由于各种频繁启动和冲击性负荷设备的大量涌现，造成电网质量很差，为了保证用电设备的正常可靠运行，对电网的电能质量要求也越来越高。对于电力能源的节约，电力部门出台了相应的规定，企业用电功率因数必须达到0.9以上，但是，目前企业的用电功率因数通常在0.65～0.8之间，为了使企业用电功率因数达到国家用电要求，就必须对电力设备进行集中或分散补偿。
目前，很多企业均采用静态无功补偿设备对电力设备进行补偿。传统的静态无功补偿设备使用控制器控制普通电磁接触器并按照先投先切的循环原理来控制电容器的投入和切出以达到相应的目标功率因数。对于某些特殊的应用环境，系统中并非所有的负荷都属于稳定负荷类型,系统中还有一部分负荷是快速频繁变化的，例如：商用写字楼内除了照明和空调这样的稳定负荷外，还有部分属于快速变化类型的负荷--电梯；工业企业除了部分设备稳定负荷外，还有相当多部分属于快速变化类型的负荷--电焊机、点焊机、起重设备、注塑机、冲床设备、大型轧机等冲击性负载的设备。针对上述应用系统，如果采用常规的接触器静态投切电容器组，由于投切涌流及电容器放电时间等原因限制只能补偿变化比较稳定负荷,在负载变化较快时(如电梯使用高峰时)会面临由于部分电容器回路在特定的时间内频繁投切，无法对系统进行实时补偿，达到电力部门要求目标功率因数，而且，接触器的触头会很快被磨损，使元器件使用寿命迅速降低，因此，整个系统存在重大地安全隐患；如果全部使用动态晶闸管投切，尽管可以完全满足系统要求，但是设备的投资成本太高，运行功耗大而且动态回路使用率较低，非常不经济。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、成本低廉且能够有效提高用电功率因数的基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统。
本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，包括补偿控制器、总电源保护开关、过压保护装置、动态补偿回路和静态补偿回路，该补偿控制器分别接入电网中并与动态补偿回路和静态补偿回路相连接，动态补偿回路及静态补偿回路通过总电源开关和过压保护装置连接到电网中，所述的动态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器；所述的静态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、电磁接触器开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。
而且，所述的补偿控制器采用的是VPFE3-12CD智能无功补偿控制器，该补偿控制器设有电源端口、电流采集端口和电压采集端口并分别接入电网中实现电源接入、电流测量和电压测量，该补偿控制器通过控制端口分别与动态补偿回路的动态可控硅快速开关、静态补偿回路的电磁接触器开关相连接实现开关控制功能。
而且，总电源保护开关由总隔离熔断器组或断路器组成。
而且，所述的过电压保护装置包括尖峰保护器和浪涌保护器/避雷器。
而且，所述的动态补偿回路为一路或多路；所述的静态补偿回路为一路或多路。
本实用新型的优点和积极效果是：
本实用新型采用动态补偿与静态补偿相结合的方式进行无功补偿，由于静态有触点(执行器件为电磁接触器)补偿，运行时低功耗、投资成本低廉，降低了维修维护费成本，投切速度相对慢但可以补偿固定平稳负载的设备；而配合动态无触点补偿(执行器件为可控硅快速开关)可以快速跟踪补偿负载变化较快的负荷设备，因此，将动静结合补偿两种优势互补，具有响应时间快、动态投入时无涌流、切除无过压、并能对频繁变化的负荷进行快速补偿后转由静态补偿逐步补足稳定负载的无功，静态补偿运行时低功耗，能节省补偿设备的投资成本，维修及维护费用较低，性价比突出，广泛适用于企事业单位中的专用无功补偿设备中，节能降损效果显著，满足了现代广大企事业的实际需求。
附图说明
图1是本实用新型的系统连接示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例做进一步详述：
一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，如图1所示，包括补偿控制器、总电源保护开关、过压保护装置、动态补偿回路和静态补偿回路，该补偿控制器分别接入电网中并与动态补偿回路和静态补偿回路相连接，动态补偿回路/静态补偿回路通过总电源开关和过压保护装置连接到电网中。在本实施例中，总电源保护开关由总隔离熔断器组或断路器组成，作为总电路的过电流和短路保护；过电压保护装置包括VJFB尖峰保护器和VLS1浪涌保护器（或避雷器），用于对系统过电压进行保护。动态补偿回路为四个，每个动态补偿回路包括依次连接的对每个补偿回路进行过电流和短路保护的VRL5Y熔断器、VTSC动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的VLBD谐波电抗器、VRF补偿电容器；静态补偿回路为8个，每个静态补偿回路包括依次连接的对每个补偿回路进行过电流和短路保护的VRL5Y熔断器、VCJR电磁接触器开关、进行系统谐波抑制和滤除的VLBD谐波电抗器、VRF补偿电容器。
在本实施例中，补偿控制器采用VPFE3-12CD智能无功补偿控制器，该控制器能够根据无功需量和功率因数复合控制系统控制电容器组的投切，进行精细补偿。VPFE3-12CD智能无功补偿控制器设有电源端口、电流采集端口和电压采集端口并分别接入电网中，分别实现电源接入、电流测量和电压测量，该VPFE3-12CD智能无功补偿控制器通过12个控制端口分别与4个动态补偿回路的VTSC动态可控硅快速开关、8个静态补偿回路的VCJR电磁接触器开关相连接进行开关控制。具体动态补偿回路和静态补偿回路可根据实际应用路数可扩展。
本系统的工作过程为：VPFE3-12CD智能无功补偿控制器通过电流互感器检测到电网中负载的变化，同时采集系统电压通过计算需要电网无功量，补偿控制器发出指令，如无功量急剧频繁变化时，控制器1～4路根据无功变化情况分别有源输出DC12V电源来触发1-4路VTSC动态可控硅快速开关，VTSC动态可控硅快速开关的主电路过零点导通，控制电容器快速投入电网中，快速补偿电网中负荷频繁变化时的无功，使功率因数快速达到目标值。当无功量平稳变化时，控制器5～12回路根据无功变化情况无源通过电源公共端分别输出220V电源来控制5～12路电磁接触器开关，使电磁接触器线圈得到电源，电磁接触器主电路导通，控制电容器投入电网中，补偿电网中负荷比较平稳时的无功，使功率因数平稳达到目标值。
VPFE3-12CD智能无功补偿控制器的控制原理为：控制器采集电网电流信号和电压信号，通过计算无功功率，自动输出有源和无源两种控制电路控制电容器的投切以补偿无功功率，有源输出控制动态可控硅快速开关，无源输出控制传统的电磁接触器开关:
1、当部分设备的负荷发生快速频繁变化时，控制器自动有源输出并控制动态可控硅快速开关快速开关优先动作，选择在电流过零点(系统电压峰值)将电容器组无任何冲击地投入系统中，对电力电容器采用过零快速投切，使电容投切无需放电时间，这不但达到了对系统进行快速实时无功补偿，而且降低了电容器投切的冲击涌流。
2、当设备的负荷处于比较平稳时，则自动采用常规的静态补偿方案。由于晶闸管无触点快速开关优先动作，已优先补偿了部分快速负载，剩余的稳定负荷由无源输出控制传统的电磁接触器开关将电容器组逐步投入系统中，达到了对系统进行跟踪无功补偿，使用户达到目标功率因数。
需要强调的是，本实用新型所述的实施例是说明性的，而不是限定性的，因此本实用新型并不限于具体实施方式中所述的实施例，凡是由本领域技术人员根据本实用新型的技术方案得出的其他实施方式，同样属于本实用新型保护的范围。

Claims (5)

1.一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特征在于：包括补偿控制器、总电源保护开关、过压保护装置、动态补偿回路和静态补偿回路，该补偿控制器分别接入电网中并与动态补偿回路和静态补偿回路相连接，动态补偿回路及静态补偿回路通过总电源开关和过压保护装置连接到电网中，所述的动态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器；所述的静态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、电磁接触器开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。
2.根据权利要求1所述的一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特征在于：所述的补偿控制器采用的是VPFE3-12CD智能无功补偿控制器，该补偿控制器设有电源端口、电流采集端口和电压采集端口并分别接入电网中实现电源接入、电流测量和电压测量，该补偿控制器通过控制端口分别与动态补偿回路的动态可控硅快速开关、静态补偿回路的电磁接触器开关相连接实现开关控制功能。
3.根据权利要求1或2所述的一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特征在于：总电源保护开关由总隔离熔断器组或断路器组成。
4.根据权利要求1或2所述的一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特征在于：所述的过电压保护装置包括尖峰保护器和浪涌保护器/避雷器。
5.根据权利要求1或2所述的一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统，其特征在于：所述的动态补偿回路为一路或多路；所述的静态补偿回路为一路或多路。
CN 201320153477 2013-03-30 2013-03-30 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统 Expired - Lifetime CN203180537U (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320153477 CN203180537U (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN 201320153477 CN203180537U (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN203180537U true CN203180537U (zh) 2013-09-04

Family

ID=49077197

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN 201320153477 Expired - Lifetime CN203180537U (zh) 2013-03-30 2013-03-30 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN203180537U (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786638A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 湖北骏马纸业有限公司 一种瞬时无功补偿节电器及瞬时无功补偿方法
CN111404173A (zh) * 2020-04-22 2020-07-10 安徽东源电力有限公司 一种无功功率的工业节电装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106786638A (zh) * 2016-11-18 2017-05-31 湖北骏马纸业有限公司 一种瞬时无功补偿节电器及瞬时无功补偿方法
CN111404173A (zh) * 2020-04-22 2020-07-10 安徽东源电力有限公司 一种无功功率的工业节电装置

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN203690938U (zh) 一种低压无功自动补偿装置
CN205248805U (zh) 一种新型dvr电压补偿装置
CN104466987A (zh) 一种新型智能动态混成无功补偿装置
CN204668960U (zh) 一种智能模块化三相不平衡动态无功补偿装置
CN105337420B (zh) 一种节能型自动配电的电力变压器
CN203180537U (zh) 一种基于动态与静态相结合的电力无功补偿系统
CN203261040U (zh) 低压动态无功功率补偿装置
CN204706893U (zh) 节能无功补偿电容柜
CN101609990A (zh) 智能三相节电保护控制器
CN203104307U (zh) 一种可控共地电源电路
CN202260466U (zh) 低压动态无功功率三相单相混合滤波补偿装置
CN204349456U (zh) 一种新型智能动态混成无功补偿装置
CN203747426U (zh) 低压动态滤波无功补偿装置
CN203406617U (zh) 单相分补的动态无功功率补偿装置
CN203180538U (zh) 一种基于过零点动态与静态相结合的电力无功补偿系统
CN202930939U (zh) 智能型三相节电器
CN203883480U (zh) 消谐动态无功补偿装置
CN203261042U (zh) 模块化低压智能无功补偿装置
CN202949233U (zh) 一种低压tsc型模块化动态投切开关
CN205753430U (zh) 一种保护自动补偿仪安全运行的装置
CN201174512Y (zh) 具有节电功能的电力配电开关柜
CN206332455U (zh) 一种面向城市配电网的柱上式电压无功综合补偿装置
CN211908375U (zh) 一种混合式静止高压无功动态补偿装置
CN203406618U (zh) 三相共补的动态无功功率补偿装置
CN215221734U (zh) 一种制砂系统无功补偿电路

Legal Events

Date Code Title Description
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant
CX01 Expiry of patent term

Granted publication date: 20130904

CX01 Expiry of patent term