[發明專利]400V無級調壓式無功補償裝置

在審

• 申請號: 201410043893.8
• 申請日: 2014-01-26
• 公開（公告）號: CN104810833A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 蘇本寬;張魯平;蘇楠;俄立波
• 申請（專利權）人: 濟南蘇博電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域本發明專利屬“光機電一體化”領域“電力系統信息化與自動化”子領域“用于輸配電系統和企業的新型節電裝置”方向的新型動態無功功率補償裝置。

背景技術電壓無功的最優化控制是提高供電質量，減少變壓器、線路損耗的主要手段。隨著電力行業對提高電能質量、降低損耗的要求日益突出，傳統的投切電容器組在很長一段時間內為維持電力系統的電能質量發揮了重要作用，但因其補償呈階梯性大，對無功要求高的場所已不再滿足電力系統的要求，因此，目前迫切需要連續可調、波動性小的新型無功補償技術，這也是當今電氣自動化技術及電力系統研究領域所面臨的一個重大課題，且正在受到越來越多人關注的創新點和競爭優勢的產品。

發明內容400V無級調壓式無功補償裝置在電力系統中的作用是進行無功補償，維持連接點的功率因數為給定值，提高系統電能質量及電壓的穩定性。與現有的無功補償裝置相比，具有動態調節特性、調節速度更快、范圍更寬1％--100％、調節精度高、波動小、損耗低、安裝面積小等優點。

本發明專利的技術方案為，400V調壓式無功補償裝置，裝置包括，無級調壓器、調壓式控制器、低壓電容器、斷路器、電抗器、避雷器，其特征在于：調壓式控制器的數據存儲器存儲了運用模糊數學的概念建立了數學模型，得出了無功調節判據，ARM將采集到的三相四線低壓電源母線的電壓U_a、U_b、U_C電流I_a、I_b、I_c，從而得出電源母線的負荷、功率因數、無功功率，得出目標功率因數下得無功需求量。通過調節無級調壓器改變電容器兩端的電壓達到改變電容器無功輸出的目的，解決了電容投切中的過電壓、涌流大等技術問題，以達到了對系統無功進行平滑自動調節，反應速度快，補償精度高以達到降低變壓器及線路損耗的目的，比傳統的補償方式降低損耗15％以上。

調壓式控制器的中央處理器采用最新型的飛利浦32位ARM高性能芯片、A／D轉換器32位A／D轉換芯片。

本發明專利具有以下創新點：①通過調整電容器兩端的電壓改變電容器無功輸出，解決了電容投切中的過電壓、有涌流等技術問題。②實現無級調壓達到了對系統無功進行平滑自動調節，調節范圍大，從1％--100％，反應速度快，補償精度高的目的。③調節過程為動態調節，功率因數穩定在給定值。

附圖說明附圖1為本發明專利的結構示意圖；

附圖2為本發明專利控制器的原理方框圖；

附圖3為本發明專利的安裝接線圖；

圖中，1.調壓控制器，2.無級調壓器，3.斷路器，4.電抗器，5.電容器，6.避雷器，7.采樣保持器，8.多路開關，9.A／D轉換器，10.CPU中央處理器，11.鍵盤，12.顯示器，13.保護和隔離電路，14.電隔離電路，15.電流互感器，16.通訊接口，17.儲存器報警，18.三相四線低壓電源。

具體實施方式本發明專利的具體實施方式是，如圖所示：

實施例1、400V無級調壓式無功補償裝置，包括調壓控制器1、無級調壓器2、斷路器3、電抗器4、電容器5、避雷器6。其結構為：400V無級調壓式無功補償控制器中電流、電壓采樣保持器7通過多路開關8，A／D轉換器9與CPU中央處理器10相連，CPU上連接有鍵盤11和顯示器12，數據儲存器17，CPU通過光電隔離電路連接信號輸入口接受電容組，RS485／RS232通訊接口16與外部網絡相連，CPU計算出的數據通過保護和隔離電路13與無級調壓器2相連。根據控制器命令，通過改變無級調壓器的可控硅來實現電容器端電壓的變化，達到改變電容器的無功輸出，使功率因數穩定在給定值，達到降低損耗的目的。

附圖3顯示400V無級調壓式無功補償裝置的安裝示意圖。本發明專利可以用支架安裝在變壓器臺下面的電線桿上，當變壓器臺上有空閑位置時，也可以直接安裝在變壓器臺上。為便于操作與維修，柜前后要留有(≥1米)足夠空間。

圖中，連接本發明專利的三相四線低壓電源18一端按A、B、C相序接在變壓器二次刀開關上，另一端接在本發明專利內斷路器4的1、3、5端，零線接在零線柱上。三個電流互感器按A、B、C相序分別套在電網變壓器輸出端(變壓器二次刀開關之前)，并固定牢固。電流互感器15的二次引出線加護套，接到本發明專利的輔助接線端(90-0，91-0，92-0)上，電流互感器15的各相接線必須與三相四線低壓電源18的相序對應。