CN217508286U - 一种电能质量优化系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种电能质量优化系统，包括功率因数自动补偿控制装置，功率因数自动补偿控制装置包括壳体、四个电容、四个切换电容接触器、断路器以及控制电路，控制电路包括测量电路、直流放大电路、执行电路和电源；测量电路与三相电路电连接，测量电路、直流放大电路、执行电路依次电连接，执行电路与四个切换电容接触器电连接，四个电容并联，每个电容分别与一个切换电容接触器电连接，四个切换电容接触器均与断路器电连接，每个电容均与三相电路电连接。本电能质量优化系统，减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。

Description

一种电能质量优化系统

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，尤其是涉及一种电能质量优化系统。

背景技术

交流电路中，功率因数是电压与电流之间的相位差(Φ)的余弦，用符号cosΦ表示；在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cosΦ=P/S。

大量的电感性设备，如异步电动机、感应电炉、交流电焊机等设备是无功功率的主要消耗者。据有关的统计，在工矿企业所消耗的全部无功功率中，异步电动机的无功消耗占了60％～70％；而在异步电动机空载时所消耗的无功又占到电动机总无功消耗的60％～70％。所以要改善异步电动机的功率因数就要防止电动机的空载运行并尽可能提高负载率。

变压器消耗的无功功率一般约为其额定容量的10％～15％，它的空载无功功率约为满载时的1/3。因而，为了改善电力系统和企业的功率因数，变压器不应空载运行或长期处于低负载运行状态。

供电电压超出规定范围也会对功率因数造成很大的影响。当供电电压高于额定值的10％时，由于磁路饱和的影响，无功功率将增长得很快，据有关资料统计，当供电电压为额定值的110％时，一般无功将增加35％左右。当供电电压低于额定值时，无功功率也相应减少而使它们的功率因数有所提高。但供电电压降低会影响电气设备的正常工作。所以，应当采取措施使电力系统的供电电压尽可能保持稳定。

实用新型内容

本实用新型旨在解决上述技术问题，提供一种电能质量优化系统。

为了达到上述目的，本实用新型采用如下技术方案：

一种电能质量优化系统，包括功率因数自动补偿控制装置，所述功率因数自动补偿控制装置包括壳体、四个电容、四个切换电容接触器、断路器以及控制电路，所述控制电路包括测量电路、直流放大电路、执行电路和电源；所述测量电路与三相电路电连接，所述测量电路、直流放大电路、执行电路依次电连接，所述执行电路与所述四个切换电容接触器电连接，所述四个电容并联，每个电容分别与一个所述切换电容接触器电连接，四个切换电容接触器均与所述断路器电连接，每个所述电容均与三相电路电连接，所述测量电路测量交流电压与电流之间的相位差，转换成直流电压信号，再通过直流放大电路将直流信号放大，驱动执行电路动作，执行电路控制各切换电容接触器接通或者断开，使得各电容投入或者切除系统运行。

作为一种优选的技术方案，所述壳体的前面开设有断路器窗口和仪表盘窗口，所述壳体内在与所述仪表盘窗口的对应位置固定安装有仪表盘，所述仪表盘与所述控制电路电连接。

作为一种优选的技术方案，所述电能质量优化系统还包括四个工作指示灯，四个工作指示灯分别与四个切换电容接触器电连接。

作为一种优选的技术方案，所述壳体的下端设有取样电流插口，所述取样电流插口与所述测量电路电连接。

采用上述技术方案后，本实用新型具有如下优点：

本实用新型的一种电能质量优化系统，在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。

本实用新型的一种电能质量优化系统，能够保护电器。通过降低电气设备及线路损耗，消除高次谐波在电路上冲击形成的电路老化沉淀物碳，清洁电路，防止电流电压凸波对电器设备及线路的冲击，从而延长设备使用寿命，防止线路老化。安优能省电器全智能电脑模块控制系统，全智能跟随用电负荷高低进行自动调节省电模式工作，有负载时启动、没负载自动进入休眠状态。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还具有过流/过压/过温保护的作用。采用全方位过流，过压，过温保护，使其工作更加和谐稳定，大大延长了设备本身的使用寿命，能更好的为用户带来长久的节电效应。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还能够抑制电流峰值。有效抑制电网瞬间过高峰值电流，滤除系统不规则电流波形，有效改善因相位不平衡导致的电能损耗。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还具有谐波治理及辅助稳压功能。通过检测用电质量，对系统谐波及过电压现象进行及时监测并做出智能反馈与控制，有效治理谐波干扰及辅助稳定系统电压，从而达到更好节电效果。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还能够减少二氧化碳排放。通过节能减排，减少煤炭燃烧，减少二氧化碳排放，改善生活环境。

附图说明

图1为一种电能质量优化系统的结构示意图；

图2为功率因数自动补偿控制装置内部结构示意图；

图3为功率因数自动补偿控制装置外部结构示意图；

图中：

1-壳体；2-电容；3-切换电容接触器；4-断路器；5-控制电路板；6-仪表盘；7-工作指示灯。

具体实施方式

以下结合附图及具体实施例，对本实用新型作进一步的详细说明。

如图1-3所示，一种电能质量优化系统，包括功率因数自动补偿控制装置，所述功率因数自动补偿控制装置包括壳体1、四个电容2、四个切换电容接触器3、断路器4以及控制电路。其中控制电路设置在控制电路板5上。

所述控制电路包括测量电路、直流放大电路、执行电路和电源。所述测量电路与三相电路电连接，所述测量电路、直流放大电路、执行电路依次电连接，所述执行电路与所述四个切换电容接触器3电连接，所述四个电容2并联，每个电容2分别与一个所述切换电容接触器3电连接，四个切换电容接触器3均与所述断路器4电连接，每个所述电容2均与三相电路电连接。

所述测量电路测量交流电压与电流之间的相位差，转换成直流电压信号，再通过直流放大电路将直流信号放大，驱动执行电路动作，执行电路控制各切换电容接触器接通或者断开，使得各电容2投入或者切除系统运行。测量电路的交流信号取自电网系统的母线L1、L3相线电压和L2相电流，当L2相电流与L2相电压同相，L2相电流与L1、L3相线电压相差为p/2，当L2相电流超前或滞后L2相电压时，L2相电流与L1、L3相线电压相位差就会超过p/2。为了测出这种相位关系的变化，测量模块采用半波相敏差分放大电路。半波相敏差分放大电路输出不同的直流电压去控制直流放大电路，驱动切换电容接触器3动作。具体的电路根据模块功能可得出，在此不再赘述。

所述壳体1的前面开设有断路器窗口和仪表盘窗口，所述壳体内在与所述仪表盘窗口的对应位置固定安装有仪表盘6，所述仪表盘6与所述控制电路电连接。

所述电能质量优化系统还包括四个工作指示灯7，四个工作指示灯7分别与四个切换电容接触器3电连接。工作指示灯7用于指示各个电容2的投入和切除情况，便于判断当前的功率因数范围。

所述壳体1的下端设有取样电流插口，所述取样电流插口与所述测量电路电连接，所述取样电流插口设置在控制电路板5上。

功率因数自动补偿控制装置的工作原理是：当一个系统功率因数下降至低于下限整定值时投入补偿电容，当功率因数超过上限整定值时切除补偿电容。例如，功率因数下限整定值为A，功率因数上限整定值为B，假设负荷直线增加，当负荷增至第一临界调节功率点时，第一个电容2投入，当负荷增至第二临界调节功率点时，第二个电容2投入，当负荷增至第三临界调节功率点时，第三个电容2投入，当负荷增至第四临界调节功率点时，第四个电容2投入，使功率因数维持在规定的范围内；当负荷减少时，根据临界调节功率点，依次切除电容2。临界调节功率点构成的临界调节功率曲线的位置取决于最小补偿电容器的容量、负荷的性质以及所规定的功率因数的调节范围。

本实用新型的一种电能质量优化系统，在电网中安装并联电容器无功补偿设备后，提供补偿感性负荷所消耗的无功功率，减少了电网电源侧向感性负荷提供及由线路输送的无功功率。减少了无功功率在电网中的流动，可以降低输配电线路中变压器及母线因输送无功功率造成的电能损耗。

本实用新型的一种电能质量优化系统，能够保护电器。通过降低电气设备及线路损耗，消除高次谐波在电路上冲击形成的电路老化沉淀物碳，清洁电路，防止电流电压凸波对电器设备及线路的冲击，从而延长设备使用寿命，防止线路老化。安优能省电器全智能电脑模块控制系统，全智能跟随用电负荷高低进行自动调节省电模式工作，有负载时启动、没负载自动进入休眠状态。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还具有过流/过压/过温保护的作用。采用全方位过流，过压，过温保护，使其工作更加和谐稳定，大大延长了设备本身的使用寿命，能更好的为用户带来长久的节电效应。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还能够抑制电流峰值。有效抑制电网瞬间过高峰值电流，滤除系统不规则电流波形，有效改善因相位不平衡导致的电能损耗。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还具有谐波治理及辅助稳压功能。通过检测用电质量，对系统谐波及过电压现象进行及时监测并做出智能反馈与控制，有效治理谐波干扰及辅助稳定系统电压，从而达到更好节电效果。

本实用新型的一种电能质量优化系统，还能够减少二氧化碳排放。通过节能减排，减少煤炭燃烧，减少二氧化碳排放，改善生活环境。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型所附权利要求所定义的范围。

Claims (4)

1.一种电能质量优化系统，其特征在于，包括功率因数自动补偿控制装置，所述功率因数自动补偿控制装置包括壳体、四个电容、四个切换电容接触器、断路器以及控制电路，所述控制电路包括测量电路、直流放大电路、执行电路和电源；所述测量电路与三相电路电连接，所述测量电路、直流放大电路、执行电路依次电连接，所述执行电路与所述四个切换电容接触器电连接，所述四个电容并联，每个电容分别与一个所述切换电容接触器电连接，四个切换电容接触器均与所述断路器电连接，每个所述电容均与三相电路电连接，所述测量电路测量交流电压与电流之间的相位差，转换成直流电压信号，再通过直流放大电路将直流信号放大，驱动执行电路动作，执行电路控制各切换电容接触器接通或者断开，使得各电容投入或者切除系统运行。

2.如权利要求1所述的电能质量优化系统，其特征在于，所述壳体的前面开设有断路器窗口和仪表盘窗口，所述壳体内在与所述仪表盘窗口的对应位置固定安装有仪表盘，所述仪表盘与所述控制电路电连接。

3.如权利要求1所述的电能质量优化系统，其特征在于，所述电能质量优化系统还包括四个工作指示灯，四个工作指示灯分别与四个切换电容接触器电连接。

4.如权利要求1所述的电能质量优化系统，其特征在于，所述壳体的下端设有取样电流插口，所述取样电流插口与所述测量电路电连接。

Images