[發明專利]智能節能集成電力電容器無功補償模塊

無效

• 申請號: 200910047296.1
• 申請日: 2009-03-10
• 公開（公告）號: CN101834445A
• 公開（公告）日: 2010-09-15
• 發明（設計）人: 熊宏兵
• 申請（專利權）人: 上海德蘭電力設備有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 上海智信專利代理有限公司 31002
• 代理人: 胡美強

技術領域

本發明涉及一種配電網，尤其涉及該配電網中的無功補償模塊。

背景技術

隨著社會的發展，電力需求越來越大，配電網面積越來越廣，尤其是低壓配電網中，用戶多樣，負荷復雜。低壓電網中無功損耗也越來越大，影響電網質量，損耗了大量有限能源。配電網無功補償不足，無功裝置故障率高，自身功耗大，電容器補償裝置使用壽面短，接線多，不易維護。

并聯電容器的無功補償作用和原理是：低壓電網中大部分負荷為感性負荷，當感性負荷和電容并聯接在同一電路時，感性負荷吸收功率時正好電容器放出能量，感性負荷放出能量時正好電容器吸收功率，能量在它們之間相互交換，即感性負荷所需無功功率可由電容器的無功輸出得到補償。

由圖1可見：現有技術中整個裝置全部依靠一個總控制器工作，一旦總控制器出現故障，整個補償系統癱瘓，不能自動工作，陷入人工手動工作的尷尬局面；整個裝置僅有一個總控制器計算、運行、存儲和控制，處理采樣信號單一，只能三相共同補償，不能單相分別補償；處理器速度慢，投入和切除的時間長，易造成欠補或過補；計算精度不夠高，易造成頻繁投入和切除，直接影響元器件的使用壽命；采用機械式交流接觸器為一次回路主要投切元件，交流接觸器在投切過程中會有投切涌流沖擊，甚至引起諧波產生；切除電容器時，還會產生很高的過電壓；切除時由于機械式動作慢，時常伴隨拉弧現象。

由于上述的結構存在對電容器的失效率和衰減率影響很大，這些都是導致電容器損壞的重要因素。

1.采用機械式交流接觸器為一次回路主要投切元件，交流接觸器一旦投入后都是靠繼電器線圈持續得電保持的，自身功耗大，易發熱，浪費電能和影響接觸器的使用壽命。

2.采用熔斷器和熱繼電器保護，保護單一。如果熔斷器出現某一相熔斷故障，還是不會自動切除電容器，造成缺相補償的缺陷。熱繼電器僅靠雙金屬片受熱彎曲來工作，靈敏度不高，常出現不能及時切除有故障的電容器，后果很嚴重。

3.電力電容器大多數是三相共補的，沒有分補。對于現代化的建筑大樓，單相用電不平衡的小區是不利的，常出現某一相欠補或過補的現象。

發明內容

本發明需要解決的技術問題是提供了一種智能節能集成電力電容器無功補償模塊，旨在解決上述的問題。

為了解決上述技術問題，本發明是通過以下技術方案實現的：

本發明包括：連接三相電流、電壓信號、零序電流以及電壓信號的雙CPU主控制器；所述的雙CPU主控制器與第一個雙CPU從控制器和第二個雙CPU從控制器以及第N個雙CPU從控制器分別相連；所述的雙CPU主控制器、第一個雙CPU從控制器、第二個雙CPU從控制器以及第N個雙CPU從控制器分別與各自的過零檢測觸發電路相連；過零檢測觸發電路經可控硅復合模塊和永磁保持繼電器與線路保護模塊相連；線路保護模塊與電力混補電容器相連；所述的N是正整數，在3-17之間。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：實現了零電壓投入，零電流切除，投切涌流幾乎為零，免除了諧波注入。

附圖說明

圖1是現有技術中無功補償裝置圖；

圖2是本發明模塊圖(是2個從控制器情況)；

圖3是零投切與非零投切對電容器失效率的影響示意圖；

圖4是零投切與非零投切對電容器衰減率的影響示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖與具體實施方式對本發明作進一步詳細描述：

由圖2可見：連接三相電流、電壓信號、零序電流以及電壓信號的雙CPU主控制器；所述的雙CPU主控制器與第一個雙CPU從控制器和第二個雙CPU從控制器以及第N個雙CPU從控制器分別相連；所述的雙CPU主控制器、第一個雙CPU從控制器、第二個雙CPU從控制器以及第N個雙CPU從控制器分別與各自的過零檢測觸發電路相連；過零檢測觸發電路經可控硅復合模塊和永磁保持繼電器與線路保護模塊相連；線路保護模塊與電力混補電容器相連；所述的N是正整數，在3-17之間。

本發明的雙CPU從控制器的數量可根據補償容量來定，一般為5～10個，每臺柜體里最多能安裝1個主控制器和19個從控制器，補償容量可到20*40＝800KVar。

本發明采用了智能雙CPU主從控制器和可控硅開關與永磁保持繼電器的復合開關，提出了智能控制的高可靠性和節能環保的優點；應用了先進的電子技術，具有過零檢測信號功能、無觸點光電觸發功能、可控硅開關與永磁保持繼電器的復合開關功能。