CN203368038U - 一种新型低压台区无功补偿装置 - Google Patents
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Abstract
一种新型低压台区无功补偿装置，所述装置通过检测低压台区相关支路的电流电压数据，对数据同时进行谐波分析和判断电路是否接近并联谐振。通过控制并联电容器的投切，以达到降低谐波提高功率因素的效果；并控制投切并联电感，以引起原来谐振频率的变化，从而避开当前谐振，保护相关设备不被损坏。所述新型无功补偿装置的工作回路包括以下主要部分：配电变压器低压负载侧即为低压台区；控制器具有数据采集、处理、分析和控制功能，可以扩展显示、鼠标、键盘、打印等模块；并联电容器为无功补偿设备；并联电抗器用于改变谐振频率；并联支路的开关组，可以投切多个并联电容电感；电压互感器和电流互感器采集相关信息提供给控制器；负载为生产生活用电设备。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种新型低压台区无功补偿装置，属于电力系统配电网控制领域。
背景技术
配电网低压台区，是指配电变压器低压侧，由于低压侧直接通过配电线路与用户相连，由于用电设备各种各样，所以低压侧谐波较丰富，且无功功率也很大。所以在低压侧输出的地方常常配备无功补偿装置，这些装置一般由并联电容器组成。
由于变压器、输电线路及用电设备具有等效电感效应，会与并联电容器形成电感电容并联回路，并联回路具有一个并联谐振频率，而电压的谐波又比较丰富，若某次谐波的频率与电感电容回路的并联谐振频率很接近，发生并联谐振，那么电容支路上的该次谐波电流将迅速升高，达到非常大的数值。这个大电流很容易损坏谐振回路上的电容器和电容器开关，也易引起用电设备损坏或寿命降低，现在配电网低压台区的补偿电路普遍存在寿命短、易损坏的缺点，很大程度上是由于电流迅速上升引起的。
本实用新型提出一种新的控制思路，不仅可以保持无功补偿的功能，还能快速检测判断并联谐振的发生，并及时采取相应策略改变电路的参数，避开谐振的发生，从而提高电路的可靠性和寿命，具有明显的经济和社会效应。
发明内容
本实用新型的目的是，为了提高低压台区无功补偿装置的可靠性，减少损坏几率，提升工作寿命，公开一种新型低压台区无功补偿装置。
本实用新型低压台区无功补偿装置由控制器、并联电容器、并联电抗器、开关所组成。并联电容器通过开关连接电流互感器并联在配电变压器低压端；并联电抗器通过另一开关连接电流互感器并联在配电变压器低压端；控制器分别连接电压互感器、配电变压器低压端主电流互感器、并联电容器支路上的电流互感器、并联电抗器支路上的电流互感器、串联在并联电容器上的开关和串联在并联电抗器上的开关。并联电容器上的电流以及线路上的电流电压通过互感器连接至控制器，控制器对电流电压信号进行分析处理，判断是否发生了并联谐振，若判断为否，则继续按照原来状态运行；若判断为是，则立即发出控制信号投切备用并联电路，破坏原来的谐振点，从而降低电流放大倍数，保护并联电路和附近相关设备不被损坏。
控制器是具有多通道高速采集数据的功能的单片机或DSP为核心的控制系统，具有数据采集、处理、分析和控制功能，可以扩展显示、鼠标、键盘、打印等模块；开关为开关组，可以投切多个并联电容电抗；并联电容器为无功补偿设备；并联电抗器用于改变谐振频率。
本实用新型通过检测电流电压数据，对数据进行谐波分析和判断电路是否接近并联谐振。根据对谐波的分析结果控制并联电容器的投切，以达到降低谐波提高功率因素的效果；若判断电路接近并联谐振，则立即采取措施，通过控制投切并联电感，引起原来谐振频率的变化，从而避开当前谐振。
实用新型的新型无功补偿装置具有多重有益效果。首先，具有无功补偿装置的最基本作用，即无功补偿提高功率因素，提高电能利用率。第二，能快速分析判断电路是否并联谐振，并及时采取措施防止谐振的危害，有效地提高了设备的安全性能和使用寿命。第三，电路设计简单，控制思路很清晰，具有稳定的性能。
附图说明
图1为本实用新型无功补偿装置的电路原理图；
图中画出一相示意，图中主要部分的说明如下：
AC为交流电源；T为配电变压器，低压负载侧即为低压台区；U是电压互感器；I是电流互感器；负载为生产生活用电设备。
具体实施方式
下面结合附图进一步说明本实用新型的技术特点和优选方案。
如附图所示，本实施例低压台区无功补偿装置由控制器、并联电容器、并联电抗器、开关所组成。并联电容器通过开关连接电流互感器并联在配电变压器低压端；并联电抗器通过另一开关连接电流互感器并联在配电变压器低压端；控制器端子1连接电压互感器、控制器端子2连接配电变压器低压端主电路电流互感器、控制器端子3连接并联电容器支路上的电流互感器；控制器端子4连接负载端主电路电流互感器；控制器端子5连接并联电抗器支路上的电流互感器、控制器端子6连接串联在并联电容器上的开关；控制器端子7连接串联在并联电抗器上的开关。
本实用新型的低压台区无功补偿设备包括以下两个大的部分：控制部分及并联设备。
控制器由单片机或DSP为核心的控制系统，具有多通道高速采集数据的功能，且可以扩展显示、鼠标、键盘、打印等模块。在实际运行过程中，控制器需要采集低压台区的三相电压和补偿前后的电流、并联电容器支路电流、并联电抗器支路电流等，然后对数据进行分析处理，依据提高功率因素的原则做出最优的谐波补偿方案，通过投切电容器组来实现，同时检查电路是否接近并联谐振，判断是否接近通过谐波频率和并联电容器支路对应频率电流大小来判断，根据负荷情况设定一个基准电流，若某次谐波电流超过该基准值，则表示接近发生并联谐振，此时投切并联电抗器来改变电路的并联电抗参数，从而改变谐振频率，避开并联谐振的发生。若负载变化，电路参数则又发生了变化，则控制器会根据最优原则选择新的补偿电容参数，和新的并联电抗器参数，达到新的稳定点，直到设备、负载的变化足以引起稳定点变化为止。在保证无功补偿的基础上，避免了补偿支路的电流过大，保护了并联支路的安全可靠运行，也提高了设备的寿命。
Claims (4)
1.一种新型低压台区无功补偿装置，其特征在于，所述装置由控制器、并联电容器、并联电抗器、开关所组成；所述并联电容器通过开关串连电流互感器并联在配电变压器低压端；所述并联电抗器通过另一开关串连电流互感器并联在配电变压器低压端；控制器端子（1）连接电压互感器；控制器端子（2）连接配电变压器低压端主电路电流互感器；控制器端子（3）连接并联电容器支路上的电流互感器；控制器端子（4）连接负载端主电路电流互感器；控制器端子（5）连接并联电抗器支路上的电流互感器、控制器端子（6）连接串联在并联电容器上的开关；控制器端子（7）连接串联在并联电抗器上的开关。
2.根据权利要求1所述的一种新型低压台区无功补偿装置，其特征在于，所述控制器是具有多通道高速采集数据的功能的单片机或DSP为核心的控制系统。
3.根据权利要求1所述的一种新型低压台区无功补偿装置，其特征在于，所述并联电容器为无功补偿设备。
4.根据权利要求1所述的一种新型低压台区无功补偿装置，其特征在于，所述开关为可以投切多个并联电容电抗的开关组。
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| CN 201320375068 CN203368038U (zh) | 2013-06-27 | 2013-06-27 | 一种新型低压台区无功补偿装置 |
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| CN203368038U true CN203368038U (zh) | 2013-12-25 |
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| CN (1) | CN203368038U (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108490286A (zh) * | 2018-03-06 | 2018-09-04 | 沈阳变压器研究院股份有限公司 | 强电流试验中非对称电流的补偿方法及装置 |
| CN110739703A (zh) * | 2019-04-17 | 2020-01-31 | 浙江晟泰电气有限公司 | 一种电流超前干预算法、谐振治理方法及系统 |
| CN111127802A (zh) * | 2019-12-03 | 2020-05-08 | 安徽北斗易通信息技术有限公司 | 一种基于串联谐振机理的配电电气火灾预警方法及装置 |
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