[實用新型]一種低壓無功自動補償裝置

有效

• 申請號: 201420071122.5
• 申請日: 2014-02-19
• 公開（公告）號: CN203690938U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 王元東;王國亭;劉敏
• 申請（專利權）人: 平高集團智能電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 張燕

技術領域

本實用新型涉及低壓電網的節能裝置，具體的說是一種低壓無功自動補償裝置。

背景技術

隨著國民經濟的高速發展和人民生活水平的提高，社會對電力的需求日益增長，對供電的可靠性和供電質量提出更高的要求。由于負荷的不斷增加，對電網無功的要求也隨之增加，無功功率如同有功功率一樣，是保證電力系統電能質量、電壓質量，及降低網損和安全運行不可缺少的部分，解決無功補償的問題對降損節能有著極其重要的意義。傳統低壓無功補償裝置存在三相不平衡現象，如采用單一的同投同切的交流接觸器式裝置，只要有一相負荷達到動作條件，接觸器就動作，必然會造成接觸器的頻繁投切；再者投切過程中涌流大，操作過電壓高，接觸器觸頭很容易嚴重燒毀，影響了電容器的使用壽命和裝置的安全可靠性。

傳統低壓自動補償裝置還存在以下不足是：普遍存在設備投運率低、故障多、補償效果不好的問題，原因如下：（1）電容器分配級差大，運行不經濟。比如200kVA臺區一般按總容量60kvar設計，分3級20kvar，級差達20kvar，造成20kvar以下的無功缺口無法投入補償。依據國標《GB/T13462電力變壓器經濟運行》標準計算，每年會造成約16000度電量的損失。（2）電容器的投切開關故障多。用于電容器投切的開關有以下幾種，a、接觸器：這是一種有觸點的傳統電容器切換開關，投切過程有涌流、電弧，頻繁投切易造成觸點燒蝕、粘連；接通時操作線圈需要長期通電，有損耗；灰塵污染后會造成觸點接觸不良、噪聲大、線圈燒毀等故障；b、可控硅：其缺點是發熱，損耗大，需要加裝風機、散熱器，不僅體積大、成本高、可靠性差，而且自身能耗也高，節能效果差；c、復合開關：可靠較好，但體積大、價格高。

實用新型內容

本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術中的低壓無功補償裝置存在三相不平衡現象，以及設備投運率低、故障多、補償效果差的問題，提供一種低壓無功自動補償裝置。

本實用新型為解決上述問題所采用的技術方案為：一種低壓無功自動補償裝置，包括三相四線制的低壓母線、補償控制器、開關和電容器，低壓母線的線路上設有總保護開關，以及分別用于對線路的三相電流和三相電壓進行實時取樣的電流測量信號采集器和三相低壓信號采集器，電流測量信號采集器和三相低壓信號采集器的輸出端與補償控制器連接，所述的電容器包括多組呈三角形接線的低壓三相電容器組和多組呈星形接線的單相電容器組，每組低壓三相電容器組均通過相應的微型斷路器和復合投切開關連接至低壓母線的三個相線；每組單相電容器組中的三個電容器均通過獨立的斷路器和同步投切開關與低壓母線相應的相線連接；所述的補償控制器還連接有用于發送電路狀態信號和接收控制信號的雙模無線通訊模塊，補償控制器的控制信號輸出端與復合投切開關和同步投切開關連接。

所述的補償控制器通過RS485總線控制復合投切開關和同步投切開關的通斷。

所述的補償控制器上還設有有線通訊接口。

所述低壓母線的線路上還設有避雷器，本實用新型采用帶空氣間隙的氧化鋅避雷器，避免產生漏泄電流，增加了使用壽命；對母線進行過電壓保護。

由于電力系統測控終端大都安裝野外環境中，地點偏遠，設備必須能夠在特殊的環境下長期穩定地工作，補償控制器連接的雙模無線通訊模塊可以實現對分布各地的補償控制器進行監控，也能實現移動監控，具有測量精度高、功能完善、組網靈活、可靠性高以及成本低等特點，而且，還具有自動恢復通訊能力，保證系統穩定工作，無需人為干預，使得終端設備能適應惡劣的工作環境。

本實用新型中，三相低壓信號采集器和電流測量信號采集器分別采集線路低壓端的三相電壓、電流信號，獲得三相電壓、電流、頻率和功率因數等負荷參數值，并根據用戶通過低壓無功自動補償裝置顯示操作器的設定來決定是否進行功率補償，補償的投切控制取樣物理量為無功功率或無功電流。根據用戶需要設定的三相共補與分相補償路數，裝置先執行投入多組三相電容器組的三相共補，然后根據各相無功功率不平衡情況執行投入多組單相電容器組的分相補償。該裝置通過RS232通訊方式將數據傳送到管理計算機處理。

本實用新型中，補償控制器可對線路的三相電壓、三相電流實時取樣，經行數據分析后，通過不同的方式實現對復合投切開關和同步投切開關的經行閉合/切斷容性負載的控制及保護；復合投切開關和同步投切開關使線路和低壓三相電容器組及單相電容器組之間回路的導通、關閉；多級單相電容器組實現在三相無功同時補償、單相無功的補償；微型斷路器實現對低壓三相電容器組與單相電容器組的過流、速斷保護。