CN204304455U - 同步开关式滤波电容装置 - Google Patents
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Abstract
同步开关式滤波电容装置，属于电容器技术领域。为了解决现有自动无功补偿装置在投切电容时存在大量的涌流和过电压，且使用寿命低的问题。它包括断路器、控制电路、滤波电抗器、滤波电容器、信号采样处理单元、同步零投切开关和过零触发单元；信号采样处理单元的电源采样信号发送至控制电路，控制电路的过零触发信号发送至过零触发单元，过零触发单元根据过零触发信号控制同步零投切开关投或切；断路器、同步零投切开关、滤波电抗器和滤波电容器依次串联；所述滤波电容器包括3个电容单元，所述3个电容单元采用星接或者角接，所述3个电容单元并列设置，多个电容单元之间设置对流通风道。本实用新型用于无功补偿装置中。
Description
技术领域
本实用新型属于电容器技术领域。
背景技术
常规由智能控制器、熔丝、可控硅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。其缺点：体积庞大和笨重；接线复杂，成本高；保护功能少，使用寿命低；接触器投切电容时存在大量的涌流和过电压，触点易烧结；采用可控硅开关投运，发热量大，耗能高。
实用新型内容
本实用新型的目的是为了解决现有自动无功补偿装置在投切电容时存在大量的涌流和过电压，且使用寿命低的问题，本实用新型提供一种同步开关式滤波电容装置。
本实用新型的同步开关式滤波电容装置，
它包括断路器、控制电路、滤波电抗器和滤波电容器；它还包括信号采样处理单元、同步零投切开关和过零触发单元；
信号采样处理单元的电源采样信号输出端与控制电路的电源采样信号输入端连接，控制电路的过零触发信号输出端与过零触发单元的过零触发信号输入端连接，过零触发单元根据过零触发信号控制同步零投切开关投或切；
断路器、同步零投切开关、滤波电抗器和滤波电容器依次串联；
所述滤波电容器包括3个电容单元，所述3个电容单元采用星接或者角接，所述3个电容单元并列设置，多个电容单元之间设置对流通风道。
所述滤波电容器为干式电容器。
所述电容单元内装有填充物，所述填充物为蛭石。
所述滤波电抗器为干式电抗器。
它还包括温控开关和风冷系统，所述温控开关设置在滤波电抗器上，温控开关的控制信号输出端与风冷系统的控制信号输入端连接。
它还包括保护电路；所述保护电路用于检测断路器、控制电路、滤波电抗器、滤波电容器、信号采样处理单元、同步零投切开关和过零触发单元是否出现过流或者过压，并将检测的信号发送给控制电路。
所述同步零投切开关为机械开关。
它还包括实时监测单元，所述实时监测单元用于监测断路器、控制电路、滤波电抗器、滤波电容器、信号采样处理单元、同步零投切开关和过零触发单元是否出现故障，当出现故障，控制同步零投切开关断开。
本实用新型的有益效果在于，采用管路结构设计，形成冷热空气对流，加速释放电容器内部产生的高温热量，保持了聚丙烯分子链良好的稳定性，从而使其抗衡能力得到提高，有效延长电容器的使用寿命，极大地满足各种应用环境的需求。本实用新型低压无功补偿设备具有补偿效果更好，具有高度的电容稳定性，电容年损失率小于1％，标准寿命大于10万小时；本实用新型比传统电容器散热面积增加45％，适用于户外箱变等通风、散热不良环境下使用；本实用新型在有谐波源场合使用，具有良好的抗衡能力；本实用新型介质损耗低，自愈性能优越；本实用新型单体超大容量，有效节省配置成本，安装简单方便。
附图说明
图1为具体实施方式一所述的同步开关式滤波电容装置的原理示意图。
图2为具体实施方式一所述的滤波电容器10的主向结构示意图。其中10-1为对流风道，10-2为接线柱，10-3为外壳，10-4为填充物，10-5为电容单元。
图3为图1的剖视图。其中箭头表示空气流动方向。
图4为2的俯向剖视图。其中箭头表示空气流动方向。
图5为具体实施方式二所述的单台共补型同步开关式滤波电容装置的原理示意图。
图6为具体实施方式三所述的双台共补型同步开关式滤波电容装置的原理示意图。
图7为具体实施方式四所述的分补型同步开关式滤波电容装置的原理示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1-4说明本实施方式，本实施方式所述的同步开关式滤波电容装置，它包括断路器1、控制电路2、滤波电抗器8和滤波电容器10；其特征在于，它还包括信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6；
信号采样处理单元3的电源采样信号输出端与控制电路2的电源采样信号输入端连接，控制电路2的过零触发信号输出端与过零触发单元6的过零触发信号输入端连接，过零触发单元6根据过零触发信号控制同步零投切开关5投或切；
断路器1、同步零投切开关5、滤波电抗器8和滤波电容器10依次串联；
所述滤波电容器10包括3个电容单元，所述3个电容单元采用星接或者角接，所述3个电容单元并列设置，多个电容单元之间设置对流通风道。
本实施方式中，所述滤波电容器10为干式电容器。
本实施方式中，所述电容单元内装有填充物，所述填充物为蛭石。
本实施方式中，所述滤波电抗器8为干式电抗器。
本实施方式还包括温控开关11和风冷系统9，所述温控开关11设置在滤波电抗器8上，温控开关11的控制信号输出端与风冷系统9的控制信号输入端连接。所述的风冷系统为全自动温控起动停止装置。
当滤波电抗器8的温度达到温控开关11设定值，温控开关11闭合，控制风冷系统9进行降温。
本实施方式还包括保护电路4；所述保护电路4用于检测断路器1、控制电路2、滤波电抗器8、滤波电容器10、信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6是否出现过流或者过压，并将检测的信号发送给控制电路2。
本实施方式中，所述同步零投切开关5为机械开关，无功耗。
本实施方式还包括实时监测单元7，所述实时监测单元77用于监测断路器1、控制电路2、滤波电抗器8、滤波电容器10、信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6是否出现故障，当出现故障，控制同步零投切开关5断开。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的同步开关式滤波电容装置的进一步限定，
本实施方式中滤波电容器10的3个电容单元采用的是角接，如图5所示，为单台共补型同步开关式滤波电容装置，过零触发单元6触发同步零投切开关5的三相开关，实时监测单元7通过检测断路器1、控制电路2、滤波电抗器8、滤波电容器10、信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6的工作状态，控制同步零投切开关5相应动作。
具体实施方式三：本实施方式是对具体实施方式一所述的同步开关式滤波电容装置的进一步限定，本实施方式中包括两组同步零投切开关5、滤波电抗器8和滤波电容器10；
断路器1分别和两组同步零投切开关5、滤波电抗器8和滤波电容器10依次串联；
本实施方式中滤波电容器10的3个电容单元采用的是角接，如图6所示，为双台共补型同步开关式滤波电容装置，过零触发单元6触发两个同步零投切开关5的三相开关，实时监测单元7通过检测断路器1、控制电路2、滤波电抗器8、滤波电容器10、信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6的工作状态，控制2个同步零投切开关5相应动作。
具体实施方式四：本实施方式是对具体实施方式一所述的同步开关式滤波电容装置的进一步限定，
本实施方式中滤波电容器10的3个电容单元采用的是星接，如图7所示，为分补型同步开关式滤波电容装置，过零触发单元6触发同步零投切开关5的三相开关，实时监测单元7通过检测断路器1、控制电路2、滤波电抗器8、滤波电容器10、信号采样处理单元3、同步零投切开关5和过零触发单元6的工作状态，控制同步零投切开关5相应动作。
本实用新型的性能：
过零投切：采用同步零投切开关5，实现等电压投入，零电流切除，投切无涌流冲击、无设备过电压，无电弧重燃，大大提高了设备的耐电压，电流冲击、功耗小，减少了常规电容柜内80％的能耗。
分相补偿：实现单相分别补偿，解决三相负荷不平衡状况，对无功缺额较大的一相进行单独补偿，达到最优化的补偿效果。
节能降耗：体积缩小50％左右，可节省土地、铜材、银材、工程塑料等资源50％左右，导线电损、接点电损、器件等电损降低50％左右。
温度保护：配有温控开关11，检测温度，能够反映电容过电流、过谐波、漏电流过大和环境温度过高有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，退出运行，达到保护设备的目的。
接线简单：多个电容装置组柜安装，生产工时比传统模式节约60％以上，同时减少90％连接线及节点，柜内简洁，实现可在使用现场快速组装。
扩容方便：产品体积小，接线简单，随着用户电力负荷的增加而增加电容器的数量，适应企业发展的需要，可以分期投资。
效果显著：保障系统电压稳定合格，提高功率因数，对投入电容器进行预测并合理投运，避免无功补偿不足或过补而罚款，达到提高配电有功出力，减少增容投资，降损节能。
Claims (8)
1.同步开关式滤波电容装置，它包括断路器(1)、控制电路(2)、滤波电抗器(8)和滤波电容器(10)；其特征在于，它还包括信号采样处理单元(3)、同步零投切开关(5)和过零触发单元(6)；
信号采样处理单元(3)的电源采样信号输出端与控制电路(2)的电源采样信号输入端连接，控制电路(2)的过零触发信号输出端与过零触发单元(6)的过零触发信号输入端连接，过零触发单元(6)根据过零触发信号控制同步零投切开关(5)投或切；
断路器(1)、同步零投切开关(5)、滤波电抗器(8)和滤波电容器(10)依次串联；
所述滤波电容器(10)包括3个电容单元，所述3个电容单元采用星接或者角接，所述3个电容单元并列设置，多个电容单元之间设置对流通风道。
2.根据权利要求1所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，所述滤波电容器(10)为干式电容器。
3.根据权利要求2所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，所述电容单元内装有填充物(10-4)，所述填充物(10-4)为蛭石。
4.根据权利要求2所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，所述滤波电抗器(8)为干式电抗器。
5.根据权利要求4所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，它还包括温控开关(11)和风冷系统(9)，所述温控开关(11)设置在滤波电抗器(8)上，温控开关(11)的控制信号输出端与风冷系统(9)的控制信号输入端连接。
6.根据权利要求1所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，它还包括保护电路(4)；所述保护电路(4)用于检测断路器(1)、控制电路(2)、滤波电抗器(8)、滤波电容器(10)、信号采样处理单元(3)、同步零投切开关(5)和过零触发单元(6)是否出现过流或者过压，并将检测的信号发送给控制电路(2)。
7.根据权利要求1所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，所述同步零投切开关(5)为机械开关。
8.根据权利要求1所述的同步开关式滤波电容装置，其特征在于，它还包括实时监测单元(7)，所述实时监测单元(7)用于监测断路器(1)、控制电路(2)、滤波电抗器(8)、滤波电容器(10)、信号采样处理单元(3)、同步零投切开关(5)和过零触发单元(6)是否出现故障，当出现故障，控制同步零投切开关(5)断开。
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