一种无功功率自动补偿控制柜
技术领域
本实用新型属于一种无功功率补偿器,特别适用于低压电系统内各类负载的动态无功功率补偿。
背景技术
传统的无功功率补偿控制柜,其补偿控制器动态跟踪特性差,抗干扰性差,因此控制精度较低,控制投切回路采用交流接触器,是一种机械投切方式,容易产生电火花,无法应用于易燃易爆的场合,同时会降低触点的工作寿命。
实用新型内容
针对现有技术的不足,本实用新型提供一种无功功率自动补偿控制柜,该控制柜内部采用智能控制器,可自动调节无功功率补偿装置的运行。
本实用新型控制柜包括进线开关、避雷器、电流互感器、电流接触器、快速熔断器、电抗器、固态继电器、投切电容器组、电路指示灯、电压表、电流表、无功功率控制器、可编程逻辑控制器,其连接关系:三相动力线与进线开关输入端相联,进线开关的输出端一路联接避雷器后接地,另一路与电流互感器和电流接触器串联,然后其中一相经过快速熔断器与固态继电器输入端的中间点相接,另外两相经过快速熔断器、电抗器形成串联后,再分别联接至固态继电器的其他两个输入点,其中电流接触器受启动、停止两个按钮控制,完成对内部母线的供电;固态继电器输出端分别与投切电容器组的三条引出线相联接;其中,电容器组的连接方式可以采用Δ接、Y接或者YO接法。电路指示灯跨接在固态继电器任意一个输出端与地线N之间。电压表经过保险丝直接并联在线路中。电流表分别与电流互感器次级线圈串联形成闭合回路,并接地。无功功率控制器输入端的电压信号取自三相电压,电流信号取A相电流,其输出端直接与PLC可编程逻辑控制器的输入端相联接,PLC的输出端直接与触发控制单元相联。触发控制单元则控制固态继电器的工作状态,完成对电容器的投切。
本实用新型控制柜具有如下特点:
(1)控制器采用一种新型智能控制器,其内部是以Intel公司生产的芯片为核心单元,利用优化的傅立叶法和瞬时积分比较法,可以精确的计算电网的各项参数,使得电网的无功功率补偿保持在高精度状态,达到最佳的节能效果。同时本控制柜具有多种通信功能,满足了自动化配电网的要求,实现了参数的测量、监控、统计、存储、打印。
(2)与PLC配合实现了自动循环投切,以10~3600秒的间隔进行并联电容器组的投切,使电网的无功功率损耗保持在最低状态,并且时间间隔可以根据需要任意设定。
(3)电容器投切部分:采用光电可控硅实现电容器组或投切,其优点是真正做到了无触点控制,无电火花产生,可以用在易燃易爆的场合,其工作寿命可达到数十力次无故障,并具有指示电路。同时,由于采用了光电可控硅作为控制电容器的投切,其特点是将原来的可控硅触发电路,与可控硅本身固化集成在一起,抗干扰性强,结构简单,安装方便。
(4)本实用新型具有多种保护功能:过压保护、欠压保护、避雷保护、缺相保护、温度保护、基本上满足了各种场合的工艺要求。
附图说明
图1为本实用新型控制柜的线路原理图;
图2为电流表接线图;
图3为电压表接线图;
图4为可编程控制器PLC的接线图;
图5为固态继电器的接线图;
图6为启停控制接线图;
其中DK进线开关,BL避雷器,LH电流互感器,CJ电流接触器,FU快速熔断器,XD电抗器,MTC固态继电器,BSMJ投切电容器组,2-1、2-3、2-5、2-7、2-9、2-11电路指示灯,V电压表,A电流表,JKL无功功率控制器,PLC可编程逻辑控制器,ZJ触发控制单元,QA启动,TA停止。
具体实施方式
本实用新型无功功率自动补偿控制柜,外壳采用国家标准GGD、MNS、GCS柜体。
如附图所示,本实用新型控制柜包括进线开关DK,避雷器BL,电流互感器LH,电流接触器CJ,快速熔断器FU,电抗器XD,固态继电器MTC,投切电容器组BSMJ,电路指示灯2-1、2-3、2-5、2-7、2-9、2-11,电压表V,电流表A,无功功率控制器JKL,可编程逻辑控制器PLC(DVP系列)。其连接关系:三相动力线L1、L2、L3与进线开关DK的输入端相联,进线开关DK的输出端一路连接避雷器BL后接地,另一路与电流互感器LH和电流互感器CJ串联,然后L2相经过快速熔断器NT00-250A与固态继电器MTC输入端的中间点相接,L1、L3相经过快速熔断器NT00-80A、电抗器XD形成串联后,再分别联接至固态继电器MTC的其他两个输入点。其中电流接触器CJ受启动QA、停止TA两个按钮控制,完成对内部母线的供电;固态继电器MTC输出端分别与Δ接投切电容器组BSMJ的三条引出线相联接。电路指示灯2-1、2-3、2-5、2-7、2-9、2-11分别跨接在固态继电器MTC任意的一个输出端与地线N之间。电压表V经过保险丝直接并联在线路中。电流表A分别与电流互感器LH次级线圈LHa、LHb、LHc串联形成闭合回路,并接地。无功功率控制器输入端的电压信号取自三相电压,输入端的电流信号取A相电流,其输出端直接与PLC可编程逻辑控制器的输入端相联接,PLC的输出端直接与ZJ触发控制单元相联。ZJ触发控制单元则控制固态继电器的工作状态,完成对电容器的投切。
本实用新型无功功率自动补偿控制柜技术性能如下:
Ue=380V,额电频率为50Hz,电容器连接方式可采用Δ接、Y接或YO接法,测量误差:电压为±0.5%,电流为±1.0%,动态响应时间为20ms,输出回路为6~12回路。
本无功功率自动补偿控制柜的工作过程为:当按下QA启动按钮后,整机得电此时交流接触器吸合,无功功率控制器可以精确的计算出电网的各项参数,为了使无功功率补偿保持在一个高精度状态,达到最佳的节能效果,此时将由PLC来精确的控制MTC单元模块的工作状态,使得电容器组做到高精度动态快速投切。同时还可以根据实际需要实现循环自动投切,单投切结束后,电路指示灯还可用于放电指示。电抗器用于涌流保护作用。