CN205666619U - 用于低压配电网的电压补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供了一种用于低压配电网的电压补偿装置，包括：补偿电容、限压组件、限流组件、真空断路器、电流传感器和处理器，补偿电容串联在配电网的供电线路中，用于补偿配电网的压降；限压组件与补偿电容并联，用于限制补偿电容两端的电压；限流组件与真空断路器串联形成串联电路，串联电路与补偿电容并联，用于限制补偿电容的放电电流；电流传感器用于采集供电线路中的电流，其将采集到的电流数据发送至处理器；处理器根据电流数据控制真空断路器的开关。该电压补偿装置具有安全保护功能，当线路出现短路时，真空断路器迅速合闸，限制电流和电压，确保了装置的安全。
Description
技术领域
本实用新型涉及计算机控制技术领域，特别涉及一种用于低压配电网的电压补偿装置。
背景技术
电力网损耗是指电能从发电厂传输到客户的过程中，在输电、变电、配电盒营销等各环节的电能损耗和损失。损率是综合反映电力网规划设计、生产运行和经营管理水平的主要经济技术指标。电力网的线损电量主要包括可变损耗、固定损耗和管理损耗。可变损耗指的是消耗在电力线路和电力变压器电阻上的电量,该部分损耗与传输功率(或电流)的平方成正比。固定损耗指的是产生在电力线路和变压器的等值并联电导上的损耗,对配电网而言主要包括电力变压器的铁损,电力电缆和电容器的绝缘介质损耗,绝缘子的泄漏损耗等。固定损耗和可变损耗可以通过理论计算得出,故常将其称为理论线损。管理损耗指的是线损电量扣除理论线损后的部分。电网损耗每年浪费电能巨大，且影响了供电质量，导致用电器损坏。
现有技术中也提出了一些电网补偿方案，主要采用并联电容的方式进行补偿，其成本高，响应速度慢，容易烧坏补偿电容器。
实用新型内容
本实用新型针对上述现有技术中的缺陷，提出了如下技术方案。
一种用于低压配电网的电压补偿装置，包括：补偿电容、限压组件、限流组件、真空断路器、电流传感器和处理器，其中，
所述补偿电容串联在配电网的供电线路中，用于补偿配电网的压降；
所述限压组件与补偿电容并联，用于限制补偿电容两端的电压；
所述限流组件与真空断路器串联形成串联电路，所述串联电路与所述补偿电容并联，用于限制补偿电容的放电电流；
所述电流传感器用于采集供电线路中的电流，其将采集到的电流数据发送至所述处理器；
所述处理器根据所述电流数据控制所述真空断路器的开闭。
优选的，所述电压补偿装置还包括第一开关、第二开关和热备开关，
所述第一开关与第二开关串联，所述热备开关与第一开关和第二开关并联。
优选的，所述补偿电容串联在第一开关和第二开关之间。
优选的，所述限流组件与真空断路器串联形成的串联电路以及所述限压组件均位于所述第一开关和第二开关之间。
优选的，所述限压组件由氧化锌阀片通过串并联组成。
优选的，所述限流组件由电阻和电感并联组成。
优选的，所述真空断路器为具有直动机构的涡流快速开关。
优选的，所述电流传感器为电子式电流传感器。
本实用新型的电压补偿装置具有安全保护功能，当电流传感器采集到线路中电流过大出现短路时，处理器控制真空断路器迅速合闸，以限制电路中的电流，与补偿电容并联的限压组件限制了补偿电容两端的电压，确保了整个装置的安全，进而保障电网的正常运行。
附图说明
图1是本实用新型的电压补偿装置的原理结构图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型进行具体说明。
如图1所示，电压补偿装置包括：第一开关1、第二开关2、补偿电容3、限压组件4、限流组件5、真空断路器6、热备开关7、电流传感器8和处理器9。
补偿电容3串联在第一开关1和第二开关2之间，补偿电容3用于补偿配电网的供电线路压降。限压组件4与补偿电容3并联，并联后的电路再串联在第一开关1和第二开关2之间，限压组件4用于保护补偿电容，限制补偿电容两端的电压。限流组件5与真空断路器6串联，二者的串联电路再与补偿电容3并联，并联后的电路再串联在第一开关1和第二开关2之间。热备开关7与第一开关1和第二开关2所在的供电线路并联，正常运行时热备开关处于开闸状态。电流传感器8设置在第二开关2的前端，当然电流传感器8也可以设置在线路的其他位置，只要使其便于采集供电线路中的电流即可。处理器9分别与电流传感器8以及真空断路器6相连，处理器9接收电流传感器8采集的电流数据，根据数据处理结果控制真空断路器6的开闭。电流传感器8发送电流数据至处理器，处理器将该电流数据与事先确定的短路电流阈值进行比较，当线路中电流大于短路电流阈值时，则判定出现短路，处理器控制真空断路器迅速合闸，限流组件5被接入电路，限制电路中的电流，防止电流过大，同时限压组件4限制补偿电容3两端的电压，确保了装置的安全。
电流传感器8的工作原理是电磁感应原理。电流传感器8是由闭合的铁芯和绕组组成。它的一次绕组匝数很少，串在需要测量电流的线路中，因此它经常有线路的全部电流流过。二次绕组匝数比较多，串接在测量仪表和保护回路中，电流传感器8在工作时，它的二次回路始终是闭合的，因此测量仪表和保护回路串联线圈的阻抗很小，电流传感器8的工作状态接近短路。由于电磁式电流传感器存在的易饱和、非线性及频带窄等问题，电子式电流传感器8逐渐兴起。电子式电流传感器一般具有抗磁饱和、低功耗、宽频带等优点，属于数字式传感器，二次仪表不会引入误差，传感器误差就是系统误差。因此，电流传感器8优选为电子式电流传感器，可以简化电路设计，不用进行模数转换，降低误差。
本实用新型采用动态均能技术开发的氧化锌组件作为限压组件4，用以有效限制补偿电容3两端的电压，对补偿电容3运行的安全性提供了保障。
本实用新型采用处理器9快速确定电压补偿装置的安全状态和基于快速涡流驱动技术开发的真空断路器6，来控制补偿电容3的投退，以最大限度地缩短过电流的持续时间，大大减小了氧化锌组件所需要的能容量。氧化锌组件可以采用动态均能配片技术，由多路氧化锌阀片串并联组成，不仅大大降低了残压比(最高残压UC与1mA参考电压U1mA之比)，而且在相同能容量指标下体积明显缩小。
限流组件5采用电阻和电感构成，防止放电电流过大，损坏真空断路器6触点。真空断路器6的合闸时间可以做到10ms左右甚至更快。
最后所应说明的是：以上实施例仅以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。
Claims (8)
1.一种用于低压配电网的电压补偿装置，其特征在于，所述电压补偿装置包括：补偿电容(3)、限压组件(4)、限流组件(5)、真空断路器(6)、电流传感器(8)和处理器(9)，其中，
所述补偿电容串联在配电网的供电线路中，用于补偿配电网的压降；
所述限压组件与补偿电容并联，用于限制补偿电容两端的电压；
所述限流组件与真空断路器串联形成串联电路，所述串联电路与所述补偿电容并联，用于限制补偿电容的放电电流；
所述电流传感器用于采集供电线路中的电流，其将采集到的电流数据发送至所述处理器；
所述处理器根据所述电流数据控制所述真空断路器的开闭。
2.一种如权利要求1所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述电压补偿装置还包括第一开关(1)、第二开关(2)和热备开关(7)，
所述第一开关与第二开关串联，所述热备开关与第一开关和第二开关并联。
3.一种如权利要求2所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述补偿电容串联在第一开关和第二开关之间。
4.一种如权利要求2所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述限流组件与真空断路器串联形成的串联电路以及所述限压组件均位于所述第一开关和第二开关之间。
5.一种如权利要求1所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述限压组件由氧化锌阀片通过串并联组成。
6.一种如权利要求1所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述限流组件由电阻和电感并联组成。
7.一种如权利要求1所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述真空断路器为具有直动机构的涡流快速开关。
8.一种如权利要求1所述的电压补偿装置，其特征在于，
所述电流传感器为电子式电流传感器。
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