一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開的一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜，包括：端子、電流信號采樣回路模塊、TSC晶閘管投切電容器單元、溫濕度控制回路模塊、功率因數(shù)自動補償儀、觸發(fā)信號回路模塊、主回路模塊、投切顯示回路模塊、電流測量回路模塊、電壓測量回路模塊、轉(zhuǎn)換開關(guān)和二次控制回路模塊。TSC晶閘管投切電容器單元與觸發(fā)信號回路模塊連接，觸發(fā)信號回路模塊通過功率因數(shù)自動補償儀與二次控制回路模塊連接，電流測量回路模塊、電流信號采樣回路模塊通過端子與二次控制回路模塊連接；二次控制回路模塊、溫濕度控制回路模塊、投切顯示回路模塊與主回路模塊連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)通過電壓測量回路模塊與主回路模塊連接。本實用新型克服了傳統(tǒng)無功補償裝置采用機械觸點易燒毀缺點。
【專利說明】
一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實用新型涉及電容補償柜技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜。
【背景技術(shù)】
[0002]由于現(xiàn)在使用的大部分用電設(shè)備除電阻性負載外，均屬感性用電負載(如日光燈、變壓器、馬達等用電設(shè)備)，而這些感應負載在使用時，使供電電源電壓相位發(fā)生改變(即電流滯后于電壓)，因此電壓波動大，無功功率增大，浪費大量電能。當功率因數(shù)過低時，以致供電電源輸出電流過大而出現(xiàn)超負載現(xiàn)象。因此，目前的供電電路中均需要采用電容補償柜對無功功率進行補償。
[0003]電容補償柜是一種用于補償發(fā)電機無功電流、減輕發(fā)電機工作負荷的裝置，適用于工頻輸配電系統(tǒng)中，用以提高功率因數(shù)，調(diào)整電網(wǎng)電壓，降低線路損耗，充分發(fā)揮設(shè)備效率，改善供電質(zhì)量。
[0004]但是目前的電容補償柜存在補償不連續(xù)，容量存在級差的問題。
【實用新型內(nèi)容】
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于針對現(xiàn)有電容補償柜所存在的補償不連續(xù)，容量存在級差的問題而提供一種通過二次原理接線技術(shù)來改進低壓配電系統(tǒng)電容補償?shù)幕旌闲蛣討B(tài)無功補償柜。該混合型動態(tài)無功補償柜能應用于如下領(lǐng)域:I)負荷功率因數(shù)偏低，線路電壓降大，需要進行無功功率補償?shù)膱龊?2)應用于負載功率因數(shù)變化范圍大，變化速度快的場合;3)對電壓波動和動態(tài)補償有較高要求的用電場合。4)廣泛應用于電力、機械制造、汽車、冶金，造船、港運、鐵路、煤礦，化工、油田等行業(yè)。
[0006]本實用新型所要解決的技術(shù)問題可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
[0007]—種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜，包括:
[0008]接線用的端子；
[0009]安裝在系統(tǒng)進線柜中的電流信號采樣回路模塊；
[0010]若干TSC晶閘管投切電容器單元;每個TSC晶閘管投切電容器單元包括A、B、C三相投切支路，其中在A、B、C三相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組和一電感或者在A、C二相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組和一電感，所述晶閘管組包括兩個反并聯(lián)晶閘管，所述晶閘管組將該TSC晶閘管投切電容器單元中的電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)切除；
[0011]用以調(diào)節(jié)及控制柜內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)的二次控制的溫濕度控制回路模塊；
[0012]—用于測量與顯示電容補償柜工作時功率因數(shù)數(shù)值的功率因數(shù)自動補償儀；
[0013]—用以觸發(fā)每個TSC晶閘管投切電容器單元中的晶閘管導通的觸發(fā)信號回路模塊；
[0014]—用以混合型動態(tài)無功補償柜工作時提供電能的主回路模塊；
[0015]—用于顯示主回路模塊中晶閘管開合狀態(tài)的投切及SVG工作的投切顯示回路模塊；
[0016]用于測量電容補償柜工作時電流大小的電流測量回路模塊；
[0017]用于測量電容補償柜工作時電壓大小的電壓測量回路模塊；
[0018]一轉(zhuǎn)換開關(guān)；
[0019]用于對電容補償柜中的回路進行控制調(diào)節(jié)的二次控制回路模塊；
[0020]所述若干TSC晶閘管投切電容器單元中的晶閘管的觸發(fā)端與所述觸發(fā)信號回路模塊連接，所述觸發(fā)信號回路模塊通過功率因數(shù)自動補償儀與二次控制回路模塊連接，所述電流測量回路模塊、電流信號采樣回路模塊通過所述端子與所述二次控制回路模塊連接；所述二次控制回路模塊、溫濕度控制回路模塊、投切顯示回路模塊與所述主回路模塊連接，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)通過所述電壓測量回路模塊與所述主回路模塊連接。
[0021]在本實用新型的一個優(yōu)選實施例中，每個TSC晶閘管投切電容器單元中的電容采用星型接法或三角形接法連接。
[0022]由于采用了如上的技術(shù)方案，本實用新型通過二次原理接線技術(shù)來改進低壓配電系統(tǒng)的電容補償柜，TSC產(chǎn)品使用全數(shù)字智能控制器檢測系統(tǒng)內(nèi)的功率因數(shù)，根據(jù)功率因數(shù)設(shè)定值在需要投切時，發(fā)信號給可控硅無觸點開關(guān)，動態(tài)控制不同組數(shù)電容器組，以保證功率因數(shù)始終滿足設(shè)定要求。同時設(shè)有用于調(diào)節(jié)及控制柜內(nèi)溫濕度的二次控制回路。
[0023]本實用新型克服了傳統(tǒng)無功補償裝置采用機械觸點易燒毀、沖擊涌流大，以及僅晶閘管投切電容，有不連續(xù)補償?shù)热秉c，使用全數(shù)字智能觸摸屏控制系統(tǒng)，利用晶閘管開關(guān)控制電容及SVG靜止無功發(fā)生器進行投切，可實現(xiàn)快速過零投切，對沖擊性負荷能起到無級連續(xù)的良好補償效果。廣泛應用于電力、汽車、機械制造、冶金、煤礦、化工、油田、電氣化鐵路、公共建筑等行業(yè)。
[0024]本實用新型TSVG混合型動態(tài)無功補償(采用晶閘管作為開關(guān)，控制投切電力電容器組及SVG靜止無功發(fā)生器的投切)，實現(xiàn)連續(xù)及無級無功補償?shù)难b置。TSVG將有源補償與無源補償有機結(jié)合，形成SVG+TSC混合型補償方案。TSC系列動態(tài)無功補償器采用TSC無觸點可控硅半導體模塊作為開關(guān)，對多級電容器組進行快速無過渡投切(過零投切)，通過觸摸屏錄入程序，傳輸至SVG靜止無功發(fā)生器后進行邏輯運算，將信號轉(zhuǎn)發(fā)給SVG轉(zhuǎn)接板，觸發(fā)控制晶閘管開關(guān)，投切電容，并采用偽隨機數(shù)碼取樣控制，時時跟蹤負荷變化，補償系統(tǒng)無功功率，提高用戶負載的效率，同時在TSC系統(tǒng)中采用特定的電抗器，可有效防止諧波放大、有效吸收大部分諧波電流，達到諧波治理的目的。TSVG無功補償裝置是一種全自動化、數(shù)字化、智能化的動態(tài)無功功率補償裝置，當加入SVG靜止無功發(fā)生器的投切，可實現(xiàn)連續(xù)及無級無功補償，其響應速度:將大大小于20ms(TSC為20ms)，即在響應速度內(nèi)完成所有電容組的投入切除過程;對各種負荷均能起到良好的補償效果。補償器采用三相獨立控制技術(shù)解決了三相不平衡沖擊負荷補償?shù)募夹g(shù)。
[0025]無功補償裝置在線時時檢測感性負載的無功功率，及時投切電容器組，提供所需的容性無功功率，因此改善了網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的功率因數(shù)，提高了輸電線路的傳輸能力和變壓器的負載能力以及穩(wěn)定了負載端的端電壓，從而減少了電力線路電力能量損失，節(jié)約電能損耗，使用戶獲得相當?shù)慕?jīng)濟效益。節(jié)能降耗效果顯著，動態(tài)補償功率因數(shù)將最大限度的接近設(shè)定值，具有降低損耗，穩(wěn)定負載電壓，增加變壓器帶載能力等功能，是無功功率補償領(lǐng)域的新型更新?lián)Q代產(chǎn)品。
[0026]本實用新型的電容器組的容量也有多種組合方式，控制多達6路電容器的分補，共補投切，滿足350kVar等容量和多種應用場合的無功補償需求。
【附圖說明】
[0027]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】來詳細說明本實用新型；
[0028]圖1為本實用新型節(jié)能型動態(tài)無功補償柜的工作回路圖。
[0029]圖2為本實用新型節(jié)能型動態(tài)無功補償柜中一個TSC晶閘管投切電容器單元的一種接線示意圖。
[0030]圖3為本實用新型節(jié)能型動態(tài)無功補償柜中一個TSC晶閘管投切電容器單元的另一種接線示意圖。
【具體實施方式】
[0031]為使本實用新型實現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合【具體實施方式】，進一步闡述本實用新型。
[0032]本實用新型為一種使用二次原理接線技術(shù)的TSC晶閘管投切電容補償柜，主要用于解決現(xiàn)有的電容補償柜采用機械式接觸器投切弊端，對現(xiàn)有電容柜功能完善，廣泛滿足用戶需求。
[0033]TSC動態(tài)無功補償裝置，主要由四大部件組成:自適應控制器、無觸點開關(guān)(或機電一體化)、濾波電抗、抗諧波電容。自適應控制器對系統(tǒng)電壓電流取樣，計算出瞬時無功功率并與設(shè)定的無功功率投切門限比較，控制無觸點開關(guān)裝置或多路機電一體化裝置，實現(xiàn)電容投入或切除。無觸點開關(guān)是采用反并聯(lián)晶閘管模塊，由過零觸發(fā)電路觸發(fā)，消除了投入電容時的涌流，當電流小于晶閘管模塊的維持電流時電容即被切除，因此切除電容時不產(chǎn)生過電壓，有效改善電網(wǎng)電壓的閃變率。濾波電抗與抗諧波電容構(gòu)成帶通串聯(lián)諧波吸收回路，并對電網(wǎng)系統(tǒng)基波提供超前無功功率補償。
[0034]參見圖1，圖中給出的一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜，包括:接線用的端子100、安裝在系統(tǒng)進線柜中的電流信號采樣回路模塊200、若干TSC晶閘管投切電容器單元300、用以調(diào)節(jié)及控制柜內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)的二次控制的溫濕度控制回路模塊400、一用于測量與顯示電容補償柜工作時功率因數(shù)數(shù)值的功率因數(shù)自動補償儀1000、一用以觸發(fā)每個TSC晶閘管投切電容器單元中的晶閘管導通的觸發(fā)信號回路模塊500、一用以混合型動態(tài)無功補償柜工作時提供電能的主回路模塊600、一用于顯示主回路模塊中晶閘管開合狀態(tài)的投切及SVG工作的投切顯示回路模塊700、用于測量電容補償柜工作時電流大小的電流測量回路模塊800、用于測量電容補償柜工作時電壓大小的電壓測量回路模塊900;—轉(zhuǎn)壞開關(guān)1200、用于對電容補償柜中的回路進行控制調(diào)節(jié)的二次控制回路模塊1100。
[0035]若干TSC晶閘管投切電容器單元300中的晶閘管的觸發(fā)端與觸發(fā)信號回路模塊500連接，觸發(fā)信號回路模塊500通過功率因數(shù)自動補償儀1000與二次控制回路模塊1100連接，電流測量回路模塊800、電流信號采樣回路模塊200通過端子100與二次控制回路模塊1100連接;二次控制回路模塊1100、溫濕度控制回路模塊400和投切顯示回路模塊700與主回路模塊600連接，轉(zhuǎn)換開關(guān)1200通過電壓測量回路模塊900與主回路模塊600連接。
[0036]用于測量電容補償柜工作時電壓大小的電壓檢測回路模塊900通過轉(zhuǎn)換開關(guān)1200的控制讀取柜體進線測的不同相線電壓值。
[0037]參見圖2，每個TSC晶閘管投切電容器單元300包括A、B、C三相投切支路，其中在A、B、C三相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組310、320、330和一電感340、350、360，A、B、C三相投切支路中的三個電容370、380、390采用星型接法。電感340、350、360用來抑制三個電容370、380、390投入電網(wǎng)時造成的沖擊電流。
[0038]參見圖3，每個TSC晶閘管投切電容器單元300包括A、B、C三相投切支路，其中在A、C兩相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組310a、330a和一電感340a、350a、360a，A、B、C三相投切支路中的三個電容370a、380a、390a采用三角型接法。電感340a、350a、360a用來抑制三個電容370a、380a、390a投入電網(wǎng)時造成的沖擊電流。
[0039]以上顯示和描述了本實用新型的基本原理，主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【主權(quán)項】
1.一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜，其特征在于，包括: 接線用的端子； 安裝在系統(tǒng)進線柜中的電流信號采樣回路模塊； 若干TSC晶閘管投切電容器單元;每個TSC晶閘管投切電容器單元包括A、B、C三相投切支路，其中在A、B、C三相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組和一電感或者在A、C二相投切支路中串聯(lián)有一晶閘管組和一電感，所述晶閘管組包括兩個反并聯(lián)晶閘管，所述晶閘管組將該TSC晶閘管投切電容器單元中的電容器并入電網(wǎng)或從電網(wǎng)切除； 用以調(diào)節(jié)及控制柜內(nèi)溫濕度調(diào)節(jié)的二次控制的溫濕度控制回路模塊； 一用于測量與顯示電容補償柜工作時功率因數(shù)數(shù)值的功率因數(shù)自動補償儀； 一用以觸發(fā)每個TSC晶閘管投切電容器單元中的晶閘管導通的觸發(fā)信號回路模塊； 一用以混合型動態(tài)無功補償柜工作時提供電能的主回路模塊； 一用于顯示主回路模塊中晶閘管開合狀態(tài)的投切及SVG工作的投切顯示回路模塊； 用于測量電容補償柜工作時電流大小的電流測量回路模塊； 用于測量電容補償柜工作時電壓大小的電壓測量回路模塊； 一轉(zhuǎn)換開關(guān)； 用于對電容補償柜中的回路進行控制調(diào)節(jié)的二次控制回路模塊； 所述若干TSC晶閘管投切電容器單元中的晶閘管的觸發(fā)端與所述觸發(fā)信號回路模塊連接，所述觸發(fā)信號回路模塊通過功率因數(shù)自動補償儀與二次控制回路模塊連接，所述電流測量回路模塊、電流信號采樣回路模塊通過所述端子與所述二次控制回路模塊連接;所述二次控制回路模塊、溫濕度控制回路模塊、投切顯示回路模塊與所述主回路模塊連接，所述轉(zhuǎn)換開關(guān)通過所述電壓測量回路模塊與所述主回路模塊連接。2.如權(quán)利要求1所述的一種節(jié)能型動態(tài)無功補償柜，其特征在于，每個TSC晶閘管投切電容器單元中的電容采用星型接法或三角形接法連接。
【文檔編號】H02J3/18GK205453138SQ201521112794
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2015年12月28日
【發(fā)明人】王存富, 胡曉花, 彭歡英
【申請人】上海天正機電(集團)有限公司