CN203674723U

CN203674723U - 高压无功功率智能补偿装置

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Publication number: CN203674723U
Application number: CN201420018784.6U
Authority: CN
Inventors: 顾明锋; 顾曹新; 单金明; 顾勇; 宋玉锋; 孟领刚; 姚卫东; 沈卫峰; 王春华; 丁菊; 朱永书; 陈晓燕; 夏文; 王宗臣
Original assignee: JIANGSU MODERN POWER CAPACITOR CO Ltd
Current assignee: JIANGSU MODERN POWER CAPACITOR CO Ltd
Priority date: 2014-01-13
Filing date: 2014-01-13
Publication date: 2014-06-25
Anticipated expiration: 2024-01-13
Also published as: CN103762605B; CN103762605A

Abstract

一种高压无功功率智能补偿装置，包括至少有2个结构相同的回路，每个回路中有接触器本体一台，接触器前置器一台，高压电力电容器一组；接触器本体进线端在电气上或经刀闸开关与电源母线相连，出线端在电气上或经电抗器与电容器组的进线端相连，接触器本体与接触器前置器之间有串行通信通道相连；各回路中接触器前置器之间有串行总线式通信通道相连，相互之间使用串行通信总线进行信息交换；高压配电电压互感器输出总线与各接触器前置器相接，高压配电电流互感器输出线串接各接触器前置器。本实用新型提供一种无功补偿速度快、精度高、运行可靠、结构简单、维护简易、性价比高的高压无功功率补偿装置。

Description

高压无功功率智能补偿装置

技术领域

本发明涉及高压电网无功补偿领域，是一种高压无功功率智能补偿装置。

背景技术

现有的智能高压无功补偿装置主要存在不能频繁、快速投切电力电容器，可靠性受制于无功自动补偿控制器可靠性的缺陷。前者导致无功自动补偿速度慢、精度低，不能动态跟踪电网的无功变化，使无功补偿的效果不理想；后者使无功自动补偿控制器成为无功自动补偿装置的可靠性瓶颈，一旦故障或者出错导致无功自动补偿装置整体停运或者错误控制，影响电网经济、安全运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种无功补偿速度快、精度高、运行可靠、结构简单、维护简易、性价比高的高压无功功率智能补偿装置。

为解决上述技术问题，本发明提供一种高压无功功率智能补偿装置，包括至少有2个结构相同的回路，每个回路中有接触器本体1一台，接触器前置器2一台，高压电力电容器3一组；接触器本体1进线端33在电气上或经刀闸开关与电源母线25相连，出线端32在电气上或经电抗器与电容器组3的进线度端相连，接触器本体1与接触器前置器2之间有串行通信通道14相连，二者之间使用串联通信方式相连进行信息交换；各回路中接触器前置器2之间有串行总线式通信通道22相连，相互之间使用串行通信总线22进行信息交换；配电电压引入线24与各接触器前置器2相接，配电电流引入线23连接各接触器前置器2。

接触器本体1中有配电电压传感器6、负载电流传感器8、分闸线圈61、合闸线圈62、接触器开关动触头4和静触头5、与动触头操作杆相连的动触头行程传感器9、本体控制器11，配电电压传感器6、负载电流传感器8、接触器开关动触头行程传感器9、分闸线圈61、合闸线圈62均与本体控制器11相连。接触器开关动触头4上接有对地电路7，在接触器开关分闸之后，电力电容器3通过对地电路7放电，降低电力电容器在合闸之前所带电压，提高合闸性能。

接触器本体1中嵌有本体控制器11，本体控制器11中有分合闸线圈驱动接口电路12和微处理器电路30，分合闸线圈驱动接口电路12有控制出口器件26、分合闸转换电路10、滤波电路59、分合闸电流检测电路28、隔离驱动电路27、储能电容器29；分闸回路由分合闸电流检测电路28、控制出口器件26、滤波电路59、分合闸转换电路10第一连接点、分闸线圈61相连接后接入电源；合闸回路由分合闸电流检测电路28、控制出口器件26、滤波电路59、分合闸转换电路10第二连接点、合闸线圈62相连接后接入电源。

高压接触器前置器2有微处理器电路18，与其相连的有液晶显示屏16、操作件17、配电电压接口电路20、配电电流接口电路19、下行通信接口电路15、平行通信接口电路21。液晶显示屏16、操作件17用于人机对话；下行通信接口电路15用于对本体控制器11通信；平行通信接口电路21用于与智能高压无功补偿装置中的其他回路中的前置器2通信以构成系统工作；配电电压接口电路20、配电电流接口电路19分别将～100V配电电压、～5A/1A配电电流转换成微处理器电路18可识别信号。下行通信接口电路15、平行通信接口电路21、配电电压接口电路20、配电电流接口电路19中均有电气隔离器件，微处理器器件18与下行通信通道14、平行通信通道22、配电电流引入线23、配电电压引入线24在电气上均隔离，极大的提高微处理器电路18的工作可靠性。

在本体控制器11中有通信接口电路13，通信接口电路13中有电气隔离器件，串行通信通道14与本体控制器11中的其他电路在电气上隔离，以此提高本体控制器11的电磁兼容性，工作稳定可靠；在前置器2中有与微处理器电路18相连的人体感应器件31，在人体接近时微处理器电路使液晶显示屏16发光显示，人体离开时延时熄灭，克服了液晶屏16使用寿命短的可靠性瓶颈问题。

附图说明

图1是本发明的高压无功功率智能补偿装置的整体结构图。

图2是本发明的高压无功功率智能补偿装置的分合闸线圈驱动接口电路的结构图。

1、接触器本体；2、前置器；3、高压电力电容器；4、接触器开关动触头；5、接触器开关静触头；6、配电电压传感器；7、对地电路；8、负载电流传感器；9、动触头行程传感器；10、分合闸转换电路；11、本体控制器；12、分合闸线圈驱动接口电路；13、通信接口电路；14、串行通信通道；15、下行通信接口电路；16、液晶显示屏；17、操作件；18、前置器微处理器电路；19、配电电流接口电路；20、配电电压接口电路；21、平行通信接口电路；22、串行总线式通信通道；23、配电电流引入线；24、配电电压引入线；25、电源母线；26、控制出口器件；27、驱动隔离电路；28、分合闸电流检测电路；29、储能电容器；30、微处理器电路；31、人体感应器件；32、出线端；33、进线端；59、滤波电路；60、直流电源正端；61、分闸线圈；62、合闸线圈；63、直流电源负端。

具体实施方式

为解决上述技术问题，本发明提供一种高压无功功率智能补偿装置，包括至少有2个结构相同的回路，每个回路中有接触器本体1一台，接触器前置器2一台，高压电力电容器3一组；接触器本体1进线端33在电气上或经刀闸开关与电源母线25相连，出线端32在电气上或经电抗器与电容器组3的进线端相连，接触器本体1与接触器前置器2之间有串行通信通道14相连，二者之间使用串联通信方式相连进行信息交换；各回路中接触器前置器2之间有串行总线式通信通道22相连，相互之间使用串行通信总线22进行信息交换；配电电压互感器输出（～100V）总线24与各接触器前置器2相接，高压配电电流引入线23连接各接触器前置器2,；在智能高压无功补偿装置上电工作时，各接触器前置器2经通信总线22进行信息交换，确定其中一台为主机，其余为从机，形成一个智能无功补偿系统工作；主机根据输入的配电电压引入线24配电电流引入线23测得配电无功功率、功率因数，然后根据无功功率和功率因数发令至某台接触器前置器2，将其与相连的接触器本体1分闸切除电容器组3或合闸投运电容器3，从而使配电无功功率与功率因数得到补偿，如有从机故障自动退出不影响其余工作，主机故障自动退出，在其余从机中产生一个新的主机形成一个新的智能高压无功补偿系统工作，可以解决现有高压无功自动补偿装置中使用无功自动补偿控制器是其个瓶颈的问题。

接触器本体1中有配电电压传感器6、负载电流传感器8、分闸线圈61、合闸线圈62、接触器开关动触头4和静触头5、与动触头操作杆相连的动触头行程传感器9、本体控制器11，配电电压传感器6、负载电流传感器8、接触器开关动触头行程传感器9、分闸线圈61、合闸线圈62均与本体控制器11相连。在本体控制器11接到前置器2合闸指令后，根据配电电压传感器6测得接触器开关上的电压相位，根据开关动触头上的行程传感器9测得开关动触头合闸的速度和时间，由此控制接触器开关的合闸时间点在开关上电压交流波形过零点；在本体控制器11接到前置器2分闸指令后，根据负载电流传感器8测得通过接触器开关的电流相位，根据开关动触头行程传感器9测得开关动触头的分闸速度和时间，由此控制接触器开关的分闸时间点在通过开关电流交流波形过零；实现“零投切”电力电容器，没有投切电力电容器产生的涌流、燃弧现象，因此可以频繁、快速投切电力电容器，提高了无功补偿的效果。接触器开关动触头4上接有对地电路7，在接触器开关分闸之后，电力电容器3通过对地电路7放电，降低电力电容器在合闸之前所带电压，提高合闸性能。

如图2所示，接触器本体1中嵌有本体控制器11，本体控制器11中有分合闸线圈驱动接口电路12和微处理器电路30，分合闸线圈驱动接口电路12有控制出口器件26、分合闸转换电路10、滤波电路59、分合闸电流检测电路28、隔离驱动电路27、储能电容器29；分闸回路由分合闸电流检测电路28、控制出口器件26、滤波电路59、分合闸转换电路10第一连接点、分闸线圈61相连接后接入电源；合闸回路由分合闸电流检测电路28、控制出口器件26、滤波电路59、分合闸转换电路10第二连接点、合闸线圈62相连接后接入电源。

控制出口器件使用可关断电力电容器件如IGBT管，分合闸电流检测电路28用于检测分闸或合闸电流大小并送至微处理器电路30；电流检测电路28和隔离驱动电路27中有电气隔离器件，微处理器电路30与控制出口器件26、储能电容器29在电气上隔离；控制出口器件26、分合闸电流检测电路28、分合闸转换电路10串接后接入直流电源，直流电源正、负端60、63间有储能电容29，储能电容29的额定电压不小于300V、额定容量不小于1000μF，实现装置在交流失电情况下进行分闸造作而使投运的电力电容器退运；隔离驱动电路27串接在微处理器30和控制出口器件26的控制极之间，用于隔离微处理器电路30与控制出口器件26之间电气联系以及放大微处理器电路30的控制信号至可以驱动控制出口器件26。在进行分闸或合闸控制时，微处理器30发出分闸或合闸控制信号，经隔离驱动电路27使控制出口器件26导通，分闸或合闸线圈因此通电而使接触器开关分闸或合闸；分闸或合闸电流检测电路28检测到分闸或合闸电流后反馈至微处理器电路30，微处理器电路30将此与设定值比较，然后调节输出控制信号大小，使分闸或合闸电流控制在设定范围内，确保分闸或合闸时间、速度稳定，从而使分合闸“零投切”准确、可靠。

智能型高压接触器前置器2有微处理器电路18，与其相连的有液晶显示屏16、操作件17、配电电压接口电路20、配电电流接口电路19、下行通信接口电路15、平行通信接口电路21。液晶显示屏16、操作件17用于人机对话；下行通信接口电路用于对本体控制器11通信；平行通信接口电路21用于与智能高压无功补偿装置中的其他回路中的前置器2通信以构成系统工作；配电电压接口电路20、配电电流接口电路19分别将～100V配电电压、～5A/1A配电电流转换成微处理器电路18可识别信号。下行通信接口电路15、平行通信接口电路21、配电电压接口电路20、配电电流接口电路19中均有电气隔离器件，微处理器器件18与下行通信通道14、平行通信通道22、配电电流引入线23、配电电压引入线24在电气上均隔离，极大的提高微处理器电路18的工作可靠性。

尽管本发明就优选实施方式进行了示意和描述，但本领域的技术人员应当理解，只要不超出本发明的权利要求所限定的范围，可以对本发明进行各种变化和修改。

Claims

1.一种高压无功功率智能补偿装置，其特征在于，包括：至少有2个结构相同的回路，每个回路中有接触器本体（1）一台，接触器前置器（2）一台，高压电力电容器（3）一组；接触器本体（1）进线端（33）在电气上或经刀闸开关与电源母线（25）相连，出线端（32）在电气上或经电抗器与电容器组（3）的进线端相连，接触器本体（1）与接触器前置器（2）之间有串行通信通道（14）相连；各回路中接触器前置器（2）之间有串行总线式通信通道（22）相连；配电电压互感器输出总线（24）与各接触器前置器（2）相接，配电电流互感器输出线（23）连接各接触器前置器（2）。

2.如权利要求1所述的高压无功功率智能补偿装置，其特征在于，接触器本体（1）中有配电电压传感器（6）、负载电流传感器（8）、分闸线圈（61）、合闸线圈（62）、接触器开关动触头（4）和静触头（5）、与动触头操作杆相连的动触头行程传感器（9）、本体控制器（11），配电电压传感器（6）、负载电流互感器（8）、接触器开关动触头行程传感器（9）、分闸线圈（61）、合闸线圈（62）均与本体控制器（11）相连；接触器开关动触头（4）上接有对地电路（7）。

3.如权利要求1所述的高压无功功率智能补偿装置，其特征在于，接触器本体（1）中嵌有本体控制器（11），本体控制器（11）中有分合闸线圈驱动接口电路（12）和微处理器电路（30），分合闸线圈驱动接口电路（12）有控制出口器件（26）、分合闸转换电路（10）、滤波电路（59）、分合闸电流检测电路（28）、隔离驱动电路（27）、储能电容器（29）；分闸回路由分合闸电流检测电路（28）、控制出口器件（26）、滤波电路（59）、分合闸转换电路（10）第一连接点、分闸线圈（61）相连接后接入电源；合闸回路由分合闸电流检测电路（28）、控制出口器件（26）、滤波电路（59）、分合闸转换电路（10）第二连接点、合闸线圈（62）相连接后接入电源。

4.如权利要求1所述的高压无功功率智能补偿装置，其特征在于，高压接触器前置器（2）有微处理器电路（18），与其相连的有液晶显示屏（16）、操作件（17）、配电电压接口电路（20）、配电电流接口电路（19）、下行通信接口电路（15）、平行通信接口电路（21）；液晶显示屏（16）、操作件（17）用于人机对话；下行通信接口电路（15）用于对本体控制器（11）通信；平行通信接口电路（21）用于与智能高压无功补偿装置中的其他回路中的前置器（2）通信以构成系统来工作；配电电压接口电路（20）、配电电流接口电路（19）分别将配电电压、配电电流转换成微处理器电路（18）可识别信号；下行通信接口电路（15）、平行通信接口电路（21）、配电电压接口电路（20）、配电电流接口电路（19）中均有电气隔离器件，微处理器器件（18）与下行通信通道（14）、平行通信通道（22）、配电电流引入线（23）、配电电压引入线（24）在电气上均隔离。

5.如权利要求1所述的高压无功功率智能补偿装置，其特征在于，在本体控制器（11）中有通信接口电路（13），通信接口电路（13）中有电气隔离器件，串行通信通道（14）与本体控制器（11）中的其他电路在电气上隔离；在前置器（2）中有与微处理器电路（18）相连的人体感应器件（31）。