[實用新型]無涌流低壓無功補償裝置

有效

• 申請號: 200820029857.6
• 申請日: 2008-07-25
• 公開（公告）號: CN201234140Y
• 公開（公告）日: 2009-05-06
• 發明（設計）人: 顏睿;王世亮
• 申請（專利權）人: 寶雞同步電器有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 寶雞市新發明專利事務所
• 代理人: 茍紅東;席樹文

技術領域

本實用新型屬于電氣制造技術領域，特別是無涌流低壓無功補償裝置，適用于電力系統交流50Hz、三相四線制其額定電壓為400V的配電網中用于補償電網無功功率，以提高供電電壓質量，改善功率因數，減少電網電能損耗。

背景技術

一、無功補償的基本概念

無論是工業負荷還是民用負荷，大多數均為感性。感性負載的性質是本身不消耗能量，但卻不斷與外界交換能量，這種能量交換的速率不是實際作功的功率，我們稱之為無功功率，它的單位也與功率的單位不同為乏(var)。

為了輸送有功功率，就要求送電端和受電端的電壓有一相位差，這在相當寬的范圍內可以實現。而為了輸送無功功率，則要求兩端電壓有一幅值差，這只能在很窄的范圍內實現。不僅大多數網絡元件消耗無功功率，大多數負載也需要消耗無功功率。網絡無件和負載所需要的無功功率必須從網絡中某個地方獲得。顯然，這些無功和負載所需要的無功功率如果都要由發電機提供并經過長距傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法是在需要消耗無功功率的地方產生無功功率。

功率因數是指電力網中線路的視在功率供給有功功率的消耗所占百分數。cosφ＝P/S。在電力網的運行中，我們所希望的是功率因數越大越好，如能做到這一點，則電路中的視在功率將大部分用來供給有功功率，以減少無功功率的消耗。用戶功率因數的高低，對于電力系統發、供、用電設備的充分利用，有著顯著的影響。圖1為無功功率補償原理圖，圖中S₁為功率因數改善前的視在功率，S₂為功率因數改善后的視在功率。

所有電感負載均需要補償大量的無功功率，提供這些無功功率有兩條途徑：一是輸電系統提供；二是補償電容器提供。如果由輸電系統提供，則設計輸電系統時，既要考慮有功功率，也要考慮無功功率。由輸電系統傳輸無功功率，將造成輸電線路及變壓器損耗的增加，降低系統的經濟效益。而由補償電容器就地提供無功功率，就可以避免由輸電系統傳輸無功功率，從而降低無功損耗，提高系統的傳輸功率。

適當提高用戶的功率因數，不但可以充分的發揮發、供電設備的生產能力、減少線路損失、改善電壓質量，而且可以提高用戶用電設備的工作效率和為用戶本身節約電能。

因此，對于全國廣大供電企業、特別是對現階段全國性的一些改造后的農村電網來說，若能有效的搞好低壓補償，不但可以減輕上一級電網補償的壓力，改善提高用戶功率因數，而且能夠有效地降低電能損失，減少用戶電費。其社會效益及經濟效益都會是非常顯著的。

理論上而言，無功補償最好的方式是在哪里需要的無功，就在哪里補償，整個系統將沒有無功電流的流動。但在實際電網當中這是不可能做到的。因為無論是變壓器、輸電線路還是各種負載，均會需要無功。

對于低壓配網無功補償，通常采用負荷側集中補償方式，即在低壓系統(如變壓器的低壓側)利用自動功率因數調整裝置，隨著負荷的變化，自動地投入或切除電容器的部分或全部容量。

二、幾種補償裝置的比較

目前市場存在的低壓無功補償裝置主要有：空氣接觸器控制電容器投切無功補償裝置、可控硅控制電容器投切的無功補償裝置。

空氣接觸器控制電容器投切的補償裝置，由于接觸器在工作狀態時線圈長期通電及主觸點氧化引起的電阻變大一是消耗能量，二是產生過熱易燒線圈；另外投電容器時間上的隨意性，可在線路上產生很高的涌流(一般為額定電流的幾十倍甚至上百倍)，使電容器和相關元器件的壽命大為降低，甚至燒毀電容器。

可控硅控制電容器投切的補償裝置，是最近幾年推出的產品，其優點是利用可控硅在系統電壓過零點時投入電容器，抑制了投入電容器時的涌流。但因可控硅觸發壓降1.4^-2v，自身功耗可達幾百瓦，造成柜內溫度過高，加速設備老化。而且系統的電壓突變很容易使可控硅擊穿。從目前使用情況統計，使用在1年左右，就要出現問題，已經引起用電部門的注意。國外同類產品的可靠性較高，但是價格是國產的5倍左右。

發明內容

本實用新型目的是設計一種無涌流低壓無功補償裝置，針對低壓無功補償裝置的現狀，將真空技術、永磁機構技術、微電子技術完美結合，達到低能耗、高可靠、長壽命的全新無功補償裝置。

本實用新型技術方案是：一種無涌流低壓無功補償裝置，具有無功率自動補償控制器且其通過控制線接線端子與真空開關相連接，在真空開關上還并聯有電容器組，在電容器組兩端連接有電抗器和放電模塊。