CN203243054U - 智能低压滤波补偿模块 - Google Patents

Abstract

一种智能低压滤波补偿模块，包括设置在壳体一上的控制保护装置和空气开关，在壳体一的内部依次串联设置电流互感器、同步过零开关、电抗器及电容器，电流互感器与空气开关连接，控制保护装置既能够独立控制及保护电容器的投入和切除，又能够接受上一级控制保护装置的命令控制保护电容器的投入和切除。其将现有的滤波补偿设备分割成相互隔离设置且能够独立进行投切控制的多个补偿模块，各个补偿模块之间又能够自由组合，使得滤波补偿设备的结构紧凑，能够满足不同的补偿方式和补偿容量。此外，它维护方便，质量可靠，适合成套设备的选用。

Description

智能低压滤波补偿模块

技术领域

本实用新型涉及电力系统的输电及配电技术领域，具体地说是一种智能低压滤波补偿模块。

背景技术

目前，输电及配电系统正常运行在工频信号下时，由于大量非线性负荷的用电设备的接入，注入电网中的谐波随之增加，从而引起电压及电流的畸变。通过安装滤波补偿设备来保证供电电网的电能质量处在合理的范围，是采取比较普遍的一种方式。

传统的低压无功补偿装置由于结构单一，器件安装固定而且集中在一处，不能灵活改变补偿方式或者增减补偿容量，而且一旦某一环节发生故障，易产生连锁，检修时必须停止对整个设备的一次电源，使补偿停止，影响供电系统的电能质量。

实用新型内容

为解决上述存在的技术问题，本实用新型提供一种智能低压滤波补偿模块，将滤波补偿设备进行模块化设置，即将每组空气开关、投切开关、电抗器、电容器等组装成一个独立的补偿模块，对每个模块进行单独的控制和保护。

对本实用新型解决其技术问题所采取的技术方案是：一种智能低压滤波补偿模块，包括设置在壳体一上的控制保护装置和空气开关，在所述壳体一的内部依次串联设置电流互感器、同步过零开关、电抗器及电容器，所述电流互感器与所述空气开关连接，所述控制保护装置既能够独立控制及保护电容器的投入和切除，又能够接受上一级控制保护装置的命令控制保护电容器的投入和切除。

进一步，在所述壳体一上设置用来实时显示电容器组的运行状态的指示灯和电流表。

进一步，在所述壳体一上设置散热槽孔。

作为一种优选，所述同步过零开关为低压电容智能同步过零开关，包括同步过零检测控制单元和低压真空接触器。

所述同步过零检测控制单元包括电压及电流过零采样电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机。所述同步过零检测控制单元通过检测电压或者电流的相位，延时向低压真空接触器的永磁操作机构发出动作命令。

同步过零检测控制单元采用一体化结构，具有体积小，不占用空间，便于安装等特点。

低压真空接触器的永磁操作机构，具有分合闸速度快、弹跳小、性能稳定、无功耗等优点。

本实用新型的有益效果是：通过将现有的滤波补偿设备分割成相互隔离设置且能够独立进行投切控制的多个滤波补偿模块，各个模块之间又能够自由组合，使得滤波补偿设备的结构紧凑，能够满足不同的补偿方式和补偿容量。此外，它维护方便，质量可靠，适合成套设备的选用。

附图说明

图1为本实用新型的内部结构示意图；

图2为本实用新型的外部结构示意图；

图3为低压电容智能同步过零开关的原理框图；

图4为低压电容智能同步过零开关的结构示意图；

图中：1壳体一，2控制保护装置，3空气开关，4电流互感器，5同步过零开关，6电抗器，7电容器，8指示灯，9电流表，10散热槽孔，11同步过零检测控制单元，12永磁操作机构，13操作连杆，14缓冲弹簧，15真空管，16进线铜排，17出线铜排，18壳体二。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1和图2所示：

一种智能低压滤波补偿模块，包括设置在壳体一1上的控制保护装置2、空气开关3、用来实时显示电容器组的运行状态的指示灯8、电流表9以及散热槽孔10。在所述壳体一1的内部依次串联设置电流互感器4、同步过零开关5、电抗器6及电容器7，所述电流互感器4与所述空气开关3连接。所述控制保护装置2既能够独立控制及保护电容器的投入和切除，又能够接受上一级控制保护装置的命令控制保护电容器的投入和切除。

如图3和图4所示：

所述的同步过零开关5采用的是低压电容智能同步过零开关，其包括封装在壳体二18内的同步过零检测控制单元11和低压真空接触器。

所述低压真空接触器为现有技术，其包括永磁操作机构12、操作连杆13、缓冲弹簧14、真空管15、进线铜排16和出线铜排17。

其中同步过零检测控制单元11包括电压及电流过零采样电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机。该同步过零检测控制单元11通过检测电压、电流相位，并根据预置动作条件计算分合闸动作时间，计算指令延时发出的时间。

所述同步过零检测控制单元11延时向所述低压真空接触器发出动作命令。

以将电容器组投入运行的命令为例，其控制过程为：输入命令经所述同步过零检测控制单元11的操作命令的输入接口传送至所述单片机，所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压或者电流的相位进行采样，并将采样信息传送到所述电压及电流时间参考点检测电路，并由该电路对采样的电压相位信息的参考时间点做出检测，并最终将检测结果传至单片机，由单片机进行筛选检测而得出参考电压的一个最近的过零点作为计算延时时间的计算起点，经过适当的延时，单片机向所述低压真空接触器发出动作命令。所述低压真空接触器的永磁机构12的线圈得电带动所述操作连杆13动作而将所述缓冲弹簧压紧，进而所述进线铜排16和所述出线铜排17在所述真空管15内接触而使所述低压真空接触器闭合，最终将电容器组接入主电路。

将电容器组切出运行的方法同理可得出，因此不再赘述。

主要工作方式如下：

所述同步过零检测控制单元11接收外部控制器传送的要求投入或者切除电容器组的控制信号后将该信号输送至单片机。

所述电压及电流过零采样电路实时对主电路的电压或者电流的相位进行采样。

电压及电流过零采样电路将对电压或者电流的采样信息传送至电压及电流时间参考点检测电路，由其对采样的电压或者电流的相位时间参考点进行检测。

单片机对电压及电流时间参考点检测电路反馈的检测信息进行筛选性检测，选择出参考电压或者电流的一个最接近的过零点作为时间起点，计算指令延时发出所需要的时间，并最终向所述低压真空接触器的永磁操作机构12发出动作命令。

使用时是将多个这样的模块组合在一起作为一个组套装置，每个模块根据容量的不同以及补偿方式的不同而做成不同的尺寸，该组套装置中的每一个模块能够根据现场谐波次数和容量进行灵活组合。

本实用新型的性能特点为：

（1）具备独立控制保护功能：每个模块均安装一台控制保护装置2，不仅能够独立的控制电容器的投入和切除，还可接受上一级控制保护装置的命令控制电容的投入和切除。

此外具有完善的保护功能：

1）过电压保护：系统电压过高或者过低时，开关切除，控制闭锁并报警；

2）缺相保护：系统电压缺相时，开关切除，控制闭锁并报警；

3）开机自诊断故障保护：初始送电时进行开机自诊断，若发现任一故障，则控制闭锁并报警；

4）过载保护：谐波电流超过滤波电容器组额定电流的设定倍数，开关切除，控制闭锁并报警；

5）失电保护：系统停电或因故障断电，开关自动断开；

6）两段过流保护：电容器组运行电流超过过流波保护设定值，开关切除，控制闭锁并报警。

（2）具备独立的投切指示和电流指示：每个模块安装有指示灯和电流表，能实时的显示电容器组的运行状态。

（3）低压电容智能同步过零开关作为投切电容器的开关，不仅解决了电容器投切过程中出现的高电压谐波及涌流的问题，而且提高了电容器投切开关的安全可靠性。此外，该低压电容智能同步过零开关制造成本低、结构简单耐用、功耗少。由于低压真空接触器具有优异的电气性能，从而使得该低压电容智能同步过零开关能够控制投切大容量的电容器组。

Claims (4)

1.一种智能低压滤波补偿模块，包括设置在壳体一（1）上的控制保护装置（2）和空气开关（3），其特征是：在所述壳体一（1）的内部依次串联设置电流互感器（4）、同步过零开关（5）、电抗器（6）及电容器（7），所述电流互感器（4）与所述空气开关（3）连接。

2.根据权利要求1所述的智能低压滤波补偿模块，其特征是：在所述壳体一（1）上设置实时显示电容器组的运行状态的指示灯（8）和电流表（9）。

3.根据权利要求1所述的智能低压滤波补偿模块，其特征是：在所述壳体一（1）上设置散热槽孔（10）。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的智能低压滤波补偿模块，其特征是：

所述同步过零开关（5）为低压电容智能同步过零开关；

所述低压电容智能同步过零开关包括同步过零检测控制单元（11）和具有永磁操作机构（12）的低压真空接触器；

所述同步过零检测控制单元（11）包括电压及电流过零采样电路、电压及电流时间参考点检测电路、操作命令的输入及输出接口和单片机；

所述同步过零检测控制单元（11）通过检测电压或者电流的相位，延时向所述低压真空接触器的永磁操作机构（12）发出动作命令。

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