專利名稱：分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于線路無功功率補(bǔ)償領(lǐng)域，具體是一種分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
國民經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和人民生活水平的不斷提高帶來了電力負(fù)荷的高速增長，而 發(fā)電裝機(jī)容量和輸電能力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足電能需求量。與此同時(shí)，隨著電力市場(chǎng)的開放，電力 用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求也在提高。 電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和電能質(zhì)量與無功功率有重大關(guān)系。無功功率是電力系統(tǒng) 一種不可缺少的功率。大量的感性負(fù)荷和電網(wǎng)中的無功功率損耗，要求系統(tǒng)提供足夠的無 功功率，否則電網(wǎng)電壓將下降，電壓質(zhì)量得不到保證。同時(shí)，無功功率的不合理分配，也將造 成線損增加，降低電力系統(tǒng)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。 發(fā)電機(jī)提供的無功功率，相對(duì)負(fù)荷和網(wǎng)絡(luò)對(duì)無功功率的需求來說是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的， 而且極不經(jīng)濟(jì)。所以，在電力系統(tǒng)中采用各種無功功率補(bǔ)償設(shè)備進(jìn)行無功補(bǔ)償。它是保證 電能質(zhì)量和實(shí)現(xiàn)電力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的重要手段。在低壓電網(wǎng)中進(jìn)行無功功率的就地補(bǔ)償是 整個(gè)電力系統(tǒng)無功補(bǔ)償?shù)闹匾h(huán)節(jié)，主要采用并聯(lián)電容器，它包括固定電容器補(bǔ)償和自動(dòng) 投切電容器的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償以及兩者混合補(bǔ)償?shù)确绞?。電力?fù)荷是瞬時(shí)變化的，它需要的無功 功率也是隨時(shí)變化的，為了保持無功平衡，要根據(jù)無功負(fù)荷的變化及時(shí)投切電容器，傳統(tǒng)的 低壓動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償設(shè)備以機(jī)械開關(guān)作為電容器的投切開關(guān)，機(jī)械開關(guān)不僅動(dòng)作速度慢，還 會(huì)產(chǎn)生涌流沖擊、過電壓、電弧重燃等現(xiàn)象，開關(guān)本身和電力電容器都容易損壞。據(jù)統(tǒng)計(jì)，過 去使用的自動(dòng)投切電容器無功補(bǔ)償裝置3年后損壞率達(dá)75%，損壞率極高。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明公開了一種分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，三相線分別進(jìn)行電流電壓取樣， 并混合補(bǔ)償，補(bǔ)償效果大大提高，避免了三相共補(bǔ)償造成的過補(bǔ)、欠補(bǔ)等缺陷。投切裝置采 用的智能復(fù)合開關(guān)，晶閘管過零投切，無源切換，降低了發(fā)生操作過電壓，可靠性高，使用壽 命長。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下 分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括有動(dòng)態(tài)控制器，其特征在于動(dòng)態(tài)控制器分別連 接有電流采樣單元、電壓采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元、溫度采集控制單元，電流采樣單元、電壓 采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元接入三相線路上；所述的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元是由若干電容投切電路以 及與其相連的補(bǔ)償電容構(gòu)成，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元與三相線路之間連接有晶閘管開關(guān)，所述的晶 閘管開關(guān)通過外接晶閘管投切電路控制。 分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于所述的溫度采集控制單元包括由溫度 傳感器、溫度調(diào)節(jié)儀、軸流風(fēng)機(jī)組成。 本發(fā)明采用交流采樣，是集數(shù)據(jù)采集、通訊電網(wǎng)參數(shù)分析等功能一體的無功補(bǔ)償 控制器，無功補(bǔ)償控制器分別實(shí)時(shí)檢測(cè)三相系統(tǒng)各相的無功功率需求情況及其他電能質(zhì)量參數(shù)，與預(yù)先設(shè)定的給定值進(jìn)行比較，動(dòng)態(tài)控制投切不同組數(shù)的電容器，以保證功率因數(shù)實(shí) 時(shí)滿足設(shè)定要求。整個(gè)測(cè)量執(zhí)行過程在一個(gè)周波內(nèi)完成(時(shí)間< 20ms)，觸發(fā)單元確保晶閘 管投切電容無沖擊，無涌流，無過渡過程。 本發(fā)明補(bǔ)償響應(yīng)速度快，實(shí)時(shí)提高功率因數(shù)，節(jié)能效果更顯著。電容投切無沖擊， 無涌流，無過渡過程投切，運(yùn)行可靠性高，運(yùn)行費(fèi)用低，使用壽命長，抑制諧波，運(yùn)行安全可 靠，無需放電電阻、電容器不需預(yù)充電，抑制電壓波動(dòng)，提高電壓質(zhì)量，降低網(wǎng)損和變壓器損 耗，增加變壓器帶載容量。實(shí)行分相動(dòng)態(tài)補(bǔ)償或三相共補(bǔ)，停電時(shí)自動(dòng)退出，送電后自動(dòng)恢 復(fù)運(yùn)行；多級(jí)補(bǔ)償一次到位，補(bǔ)償后功率因數(shù)大于0. 95(容量配置合適的條件下)。
本發(fā)明的電流采樣單元、電壓采樣單元通過電壓、電流傳感器實(shí)時(shí)檢測(cè)系統(tǒng)電壓 和電流的瞬時(shí)值，并實(shí)時(shí)計(jì)算出電壓、電流有效值和系統(tǒng)所需無功功率等控制參量，由主控 單元完成邏輯判斷并發(fā)出相應(yīng)的控制指令，控制投切執(zhí)行單元投切電容器組，實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載 無功功率的動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償。 本發(fā)明的電容器回路中串聯(lián)7%或14%解調(diào)電抗器，轉(zhuǎn)移電容/電網(wǎng)的諧振頻率 到低于主要次諧波次數(shù)(5次或3次諧波)，避免電容器與電網(wǎng)諧波諧振而導(dǎo)致的電容器損 壞甚至電網(wǎng)崩潰。 本發(fā)明內(nèi)含有先進(jìn)的零過渡過程時(shí)刻檢測(cè)控制系統(tǒng)，確保在零過渡瞬時(shí)投入電容 器，零電流時(shí)刻自然關(guān)斷切除電容器，投切過程無暫態(tài)擾動(dòng)，避免了涌流沖擊和操作過電 壓，保證了動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)膶?shí)時(shí)性，同時(shí)也有效降低了投切過程對(duì)晶閘管和電容器的電應(yīng) 力沖擊，極大地提高了設(shè)備工作可靠性和使用壽命。電涌保護(hù)器對(duì)間接雷電和直接雷電影 響或其他瞬時(shí)過電壓的電涌進(jìn)行保護(hù)，具有相對(duì)相、相對(duì)地、相對(duì)中線，中線對(duì)地及其組合 等保護(hù)模式。


圖1為本發(fā)明的電氣線路圖。
具體實(shí)施例方式
參見附圖，分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括有動(dòng)態(tài)控制器l，動(dòng)態(tài)控制器1分別 連接有電流采樣單元2、電壓采樣單元3、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元4、溫度采集控制單元5，電流采樣單 元2、電壓采樣單元3、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元4的接入三相線路上；所述的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元4是由若干 電容投切電路以及與其相連的補(bǔ)償電容7構(gòu)成，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元4與三相線路之間連接有晶 閘管開關(guān)6，晶閘管開關(guān)6通過外接晶閘管投切電路控制，外接晶閘管投切電路接入動(dòng)態(tài)控 制器l，所述的溫度采集控制單元包括由溫度傳感器8、溫度調(diào)節(jié)儀7、軸流風(fēng)機(jī)9組成。
權(quán)利要求
分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括有動(dòng)態(tài)控制器，其特征在于動(dòng)態(tài)控制器分別連接有電流采樣單元、電壓采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元、溫度采集控制單元，電流采樣單元、電壓采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元接入三相線路上；所述的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元是由若干電容投切電路以及與其相連的補(bǔ)償電容構(gòu)成，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元與三相線路之間連接有晶閘管開關(guān)，所述的晶閘管開關(guān)通過外接晶閘管投切電路控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，其特征在于所述的溫度采集 控制單元包括由溫度傳感器、溫度調(diào)節(jié)儀、軸流風(fēng)機(jī)組成。
全文摘要
本發(fā)明公開了分相無功功率動(dòng)態(tài)補(bǔ)償裝置，包括有動(dòng)態(tài)控制器，其特征在于動(dòng)態(tài)控制器分別連接有電流采樣單元、電壓采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元、溫度采集控制單元，電流采樣單元、電壓采樣單元、動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元接入三相線路上；所述的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元是由若干電容投切電路以及與其相連的補(bǔ)償電容構(gòu)成，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償單元與三相線路之間連接有晶閘管開關(guān)，所述的晶閘管開關(guān)通過外接晶閘管投切電路控制。本發(fā)明的三相線分別進(jìn)行電流電壓取樣，并混合補(bǔ)償，補(bǔ)償效果大大提高，避免了三相共補(bǔ)償造成的過補(bǔ)、欠補(bǔ)等缺陷。
文檔編號(hào)H02J3/01GK101707377SQ20091018562
公開日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月25日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月25日
發(fā)明者吳洪磊, 崔亞平, 張啟明, 張承平, 徐曦, 方駿, 李向東, 陶強(qiáng) 申請(qǐng)人:蕪湖縣鑫力電氣設(shè)備有限責(zé)任公司