CN208001155U - 无功补偿装置及变压设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及配电领域，具体涉及一种无功补偿装置及变压设备，无功补偿装置包括负荷控制器、电流互感器、电压检测器以及多个电容器模块，电流互感器、电压检测器、变压器和各电容器模块分别与母线连接，电容器模块包括电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件，各电容器模块中的电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件串联后分别与变压器的输入端电连接，多个电容器模块中存在至少三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，负荷控制器与电压检测器、电流互感器的控制回路、各交流接触器以及各电子开关的控制端电连接。通过上述设置,以实现对变压设备中的变压器进行合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

Description

无功补偿装置及变压设备

技术领域

本实用新型涉及配电领域，具体而言，涉及一种无功补偿装置及变压设备。

背景技术

随着大量感性负荷的迅猛增长，电力系统低压配网的电能质量变差，线路上的电压降落和功率损耗增大，这不仅会影响用户的正常生产、生活，还会给电力部门造成经济损失，现有的提高电压质量和降低线损对低压配网的方式通常是采用低压无功补偿装置。

发明人经研究发现，目前电力系统中采用的低压无功补偿装置存在补偿不合理的情况。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种无功补偿装置及变压设备，以解决上述存在的技术问题。

为实现上述目的，本实用新型实施例采用如下技术方案：

一种无功补偿装置，应用于包括变压器的变压设备，所述无功补偿装置包括负荷控制器、电流互感器、电压检测器以及多个电容器模块，所述电流互感器、电压检测器、变压器和各所述电容器模块分别与母线连接，所述电容器模块包括电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件，各所述电容器模块中的电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件串联后分别与所述变压器的输入端电连接，所述多个电容器模块中存在至少三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述负荷控制器与所述电压检测器、电流互感器的控制回路、各所述交流接触器以及各所述电子开关的控制端电连接。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述母线为三相四线制，包括A相线、B相线、C相线以及中性线，所述负荷控制器与所述A相线、B相线和C相线中的任意两相连接，所述电流互感器与所述A相线、B相线和C相线中未与所述负荷控制器连接的相线连接，且该相线与所述变压器的输入端连接。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述电压检测器分别与所述负荷控制器、A相线、B相线和C相线连接以检测所述A相线、B相线和C相线的电压值并发送至所述负荷控制器，所述负荷控制器包括电流检测器和处理器，所述处理器与所述电流检测器、所述电流互感器的控制回路、各所述交流接触器以及各所述电子开关的控制端分别电连接。

可选的，在上述无功补偿装置中，各所述电容组件由三只电容按三角形接法组成。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述多个电容器模块中存在三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述三个电容器模块的电容组件的容量分别为5Kvar、10Kvar和15Kvar。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述多个电容器模块中存在四个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述四个电容器模块的电容组件的容量分别为5Kvar、10Kvar、15Kvar和35Kvar。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述电子开关为继电器，所述空气开关、交流接触器、继电器以及电容组件依次串联后与所述母线连接。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述无功补偿装置还包括报警器，所述报警器与所述负荷控制器电连接。

可选的，在上述无功补偿装置中，所述无功补偿装置还包括显示器，所述显示器与所述负荷控制器电连接。

本实用新型还提供一种变压设备，包括变压器以及上述的无功补偿装置，所述无功补偿装置与所述变压器电连接。

本实用新型提供的一种无功补偿装置及变压设备，所述无功补偿装置包括负荷控制器、电流互感器、电压检测器以及多个电容器模块，所述电流互感器、电压检测器、变压器和各所述电容器模块分别与母线连接，所述电容器模块包括电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件，各所述电容器模块中的电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件串联后分别与所述变压器的输入端电连接，所述多个电容器模块中存在至少三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述负荷控制器与所述电压检测器、电流互感器的控制回路、各所述交流接触器以及各所述电子开关的控制端电连接。通过上述设置以在所述无功补偿装置应用于所述变压设备时，能够对所述变压设备中的变压器进行合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的部分实施例，因此不应被看作是对本实用新型保护范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种变压设备的结构框图。

图2为本实用新型实施例提供的一种无功补偿装置的连接框图。

图3为本实用新型实施例提供的一种无功补偿装置的原理图。

图4为本实用新型实施例提供的一种变压设备的原理图。

图标：10-变压设备；100-无功补偿装置；110-电容器模块；112-电子开关；114-交流接触器；116-空气开关；118-电容组件；130-负荷控制器；150-电流互感器；160-电压检测器；170-报警器；200-母线；300-变压器。

具体实施方式

为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此附图中描述和示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

请参阅图1，本实用新型提供一种变压设备10，所述变压设备10包括变压器300和无功补偿装置100，所述无功补偿装置100与所述变压器300电连接，以在所述变压器300工作时，能够对所述变压器300进行合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

请结合图2，本实用新型提供一种可应用于变压设备10的无功补偿装置100，所述无功补偿装置100包括负荷控制器130、电流互感器150、电压检测器160以及多个电容器模块110，所述电流互感器150、电压检测器160、变压器300和各所述电容器模块110分别与母线200连接，所述电容器模块110包括电子开关112、交流接触器114、空气开关116和电容组件118，各所述电容器模块110中的电子开关112、交流接触器114、空气开关116和电容组件118串联后分别与所述变压器300的输入端电连接，所述多个电容器模块110中存在至少三个电容器模块110的电容组件118的容量呈阶梯配置，所述负荷控制器130与所述电压检测器160、电流互感器150的控制回路、各所述交流接触器114以及各所述电子开关112的控制端电连接。

通过上述设置，所述负荷控制器130可以根据检测到的母线200的电流互感器150检测到的电流，以及所述电压检测器160检测到的电压控制各电容器模块110中的电子开关112的连通和断开，从而改变接入电力系统的电容量，进而实现改变无功功率，通过将至少三个电容器模块110中的电容组件118的容量呈阶梯式配置，以使加入的电容器模块110的容量更加合理，进而使所述无功补偿装置100应用于所述变压设备10时，能够对所述变压设备10中的变压器300进行更加合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

此外，由于供电设备的供电能力为定值，也即能传输有功功率和无功功率，当采用所述无功补偿装置100时，减少无功功率的传输，就提高了传输有功功率的能力。此外采取无功补偿措施后，还可以减少线路损耗，并能够缓解过载问题，进而能够避免办理变压器300增容手续和更换供电设备，从而节省了投资。

其中，所述至少三个电容器模块110的具体数量可以是但不限于三个、四个、六个或任意数量，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。

可选的，在本实施例中，当所述多个电容器模块110中存在三个电容器模块110的电容组件118的容量呈阶梯配置是，所述三个电容器模块110的电容组件118的容量分别为5Kvar、10Kvar和15Kvar。

可选的，在本实施例中，当所述多个电容器模块110中存在四个电容器模块110的电容组件118的容量呈阶梯配置，所述四个电容器模块110的电容组件118的容量分别为5Kvar、10Kvar、15Kvar和35Kvar。

可以理解，所述多个电容器模块110中，存在三个电容器模块110中的电容组件118的容量或四个电容器模块110中的电容组件118的容量呈阶梯配置时，所述三个电容器模块110中的电容组件118的容量或四个电容器模块110中的电容组件118还可以有其他数值，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。

在本实施例中，所述母线200为三相四线制，包括A相线、B相线、C相线以及中性线，所述负荷控制器130与所述A相线、B相线和C相线中的任意两相连接，所述电流互感器150与所述A相线、B相线和C相线中未与所述负荷控制器130连接的相线连接，且该相线与所述变压器300的输入端连接。

所述电子开关112可以是，但不限于三极管、场效应管或继电器。可选的，在本实施例中，所述电子开关112为继电器。

所述电子开关112、交流接触器114、空气开关116和电容组件118串联的方式可以是依次串联，也可以是交流接触器114、空气开关116、电子开关112和电容组件118依次串联。可选的，在本实施例中，所述空气开关116、交流接触器114、继电器以及电容组件118依次串联后与所述母线200连接。

需要说明的是，所述空气开关116正常运行时闭合，如果发生工作电流过大现象，则所述空气开关116作后备保护，以实现断开连接，进而有效保障所述无功补偿装置100的安全性。

所述电容组件118中可以包括一个或多个电容。在本实施中，所述电容组件118由三只电容按三角形接法组成，且所述三只电容分别与所述母线200中的A相线、B相线和C相线分别电连接。

在本实施例中，所述负荷控制器130包括电流检测器和处理器，所述处理器与所述电流检测器、所述电流互感器150的控制回路、各所述交流接触器114以及各所述电子开关112的控制端电连接，所述电流检测器用于检测所述母线200流过的电流，通过上述设置以实现根据所述检测器检测到的电流以及电流互感器150检测到的电流控制多个所述电容器模块110中的电子开关112的开启或关闭。

具体的，负荷控制器130工作时需要获取变压器300低压侧的电压和电流信号，电流互感器150的采样信号。首先进行模数转换以得到各信号对应的数据，再由处理器对数据进行运算处理后得到变压器300电压、电流的有效值和有功功率、无功功率的数值，以及对有功功率的积分还可以得到负载消耗的电能数值。根据对电气信号的采样结果，可以计算出本装置需要投入的无功功率，然后根据预先设定的控制规律发出控制信号给电子开关112，根据负荷的实际情况，一次可以接入一个或多个电容器模块110。由于存在至少三个电容组件118的容量呈阶梯配置，因此，可以根据实际需求进行选取该至少三个电容组件118中的一个或多个接入，以使的所述无功补偿装置100应用于所述变压设备10时，能够对所述变压设备10中的变压器300进行合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

为便于用户查看所述电流互感器150检测到的电流、电压检测器160检测到的电压以及补偿的容量。可选的，在本实施例中，所述无功补偿装置100还包括显示器，所述显示器与所述负荷控制器130电连接。

其中，所述显示器可以是但不限于显示屏、液晶触摸屏或具有显示功能的终端设备，在此不作具体限定，根据实际需求进行设置即可。

为便于所述无功补偿装置100在出现故障，例如，在空气开关116断开时，能够提示用户。可选的，在本实施例中，所述无功补偿装置100还包括报警器170，所述报警器170与所述负荷控制器130电连接。

其中，所述报警器170可以是但不限于声音报警器、光报警器、声光报警器或短信报警器，只要能够起到提示用户的作用即可，在此不作具体限定。

综上，本实用新型提供的一种无功补偿装置100及变压设备10，变压设备10包括变压器300，无功补偿装置100通过设置负荷控制器130、电流互感器150、电压检测器160以及多个电容器模块110，所述电容器模块110通过设置电流互感器150、电压检测器160、变压器300和各电容器模块110，以在无功补偿装置100应用于变压设备10时，能够对变压设备10中的变压器300进行合理补偿，进而提高负载的功率，减少功率损耗和电能耗损。

需要说明的是，术语“包括”或者任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种无功补偿装置，应用于包括变压器的变压设备，其特征在于，所述无功补偿装置包括负荷控制器、电流互感器、电压检测器以及多个电容器模块，所述电流互感器、电压检测器、变压器和各所述电容器模块分别与母线连接，所述电容器模块包括电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件，各所述电容器模块中的电子开关、交流接触器、空气开关和电容组件串联后分别与所述变压器的输入端电连接，所述多个电容器模块中存在至少三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述负荷控制器与所述电压检测器、电流互感器的控制回路、各所述交流接触器以及各所述电子开关的控制端电连接。

2.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述母线为三相四线制，包括A相线、B相线、C相线以及中性线，所述负荷控制器与所述A相线、B相线和C相线中的任意两相连接，所述电流互感器与所述A相线、B相线和C相线中未与所述负荷控制器连接的相线连接，且该相线与所述变压器的输入端连接。

3.根据权利要求2所述的无功补偿装置，其特征在于，所述电压检测器分别与所述负荷控制器、A相线、B相线和C相线连接以检测所述A相线、B相线和C相线的电压值并发送至所述负荷控制器，所述负荷控制器包括电流检测器和处理器，所述处理器与所述电流检测器、所述电流互感器的控制回路、各所述交流接触器以及各所述电子开关的控制端分别电连接。

4.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，各所述电容组件由三只电容按三角形接法组成。

5.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述多个电容器模块中存在三个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述三个电容器模块的电容组件的容量分别为5Kvar、10Kvar和15Kvar。

6.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述多个电容器模块中存在四个电容器模块的电容组件的容量呈阶梯配置，所述四个电容器模块的电容组件的容量分别为5Kvar、10Kvar、15Kvar和35Kvar。

7.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述电子开关为继电器，所述空气开关、交流接触器、继电器以及电容组件依次串联后与所述母线连接。

8.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述无功补偿装置还包括报警器，所述报警器与所述负荷控制器电连接。

9.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述无功补偿装置还包括显示器，所述显示器与所述负荷控制器电连接。

10.一种变压设备，其特征在于，包括变压器以及权利要求1-9任意一项所述的无功补偿装置，所述无功补偿装置与所述变压器电连接。