电网功率补偿设备制造技术

本实用新型专利技术揭示了一种电网功率补偿设备，包括谐波检测仪，谐波检测仪通过检测电路电性连接到电网并测量电网的功率因素值和谐波能量值；谐波检测仪通过通讯电路电性连接到一控制器，控制器电性连接到可调节的容性负载和谐波消除器，可调节的容性负载通过开关电路电性连接到控制器，并在控制器的控制下使所述电网的功率因素达到指定值。本实用新型专利技术设计精巧，操作简单，仅需设置谐波检测仪即可获得电网的实际功率因素值和谐波能量值，并能根据检测结果自动进行电网功率因素的调整，有利于提高电网的供电效率，大大降低无功功率造成的损耗；同时能够消除电网中非线性器件产生的谐波电流，避免电网和连接在电网中的设备、电容器因谐波电流出现故障。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种补偿设备，尤其是一种电网功率的补偿设备。
技术介绍
电网输出的功率包括两部分，一是有功功率，二是无功功率；直接消耗电能，把电 能转变为机械能，热能，化学能或声能，利用这些能作功，这部分功率称为有功功率；不消 耗电能，只是把电能转换为另一种形式的能，这种能作为电气设备能够作功的必备条件，并 且，这种能是在电网中与电能进行周期性转换，这部分功率称为无功功率，如电磁元件建立 磁场占用的电能，电容器建立电场所占的电能，电流在电感元件中作功时，电流滞后于电压 90°，而电流在电容元件中作功时，电流超前电压90°，电流流过电感元件所带来的无功功 率在电网输出中增大了电能损耗，为了降低电感元件所引起的电能损耗，需要减小电网输 出的无功功率。 现有技术中通常在电网中安装并联电容器等无功补偿设备减小感性负载所消耗 的无功功率，减少了电网电源向感性负荷提供、由线路输送的无功功率，由于减少了无功功 率在电网中的流动，因此可以降低线路和变压器因输送无功功率造成的电能损耗；但是电 网输出过程中，例如电网中存在非线性器件，因此会有谐波电流存在，谐波电流会降低进行 无功补偿的电容器的寿命，因此消除谐波电流成为业界急需解决的问题。
技术实现思路
本技术的目的就是为了解决现有技术中存在的上述问题，提供一种能够消除 谐波影响的电网功率补偿设备。 本技术的目的通过以下技术方案来实现： -种电网功率补偿设备，包括谐波检测仪，所述谐波检测仪通过检测电路电性连 接到电网并测量所述电网的功率因素值和谐波能量值；所述谐波检测仪通过通讯电路电性 连接到一控制器，所述控制器电性连接到可调节的容性负载和谐波消除器，所述可调节的 容性负载通过开关电路电性连接到所述控制器，并在所述控制器的控制下使所述电网的功 率因素达到指定值。 优选的，所述的电网功率补偿设备，其中：所述容性负载包括若干组并联的电容 器，每个所述电容器连接有开关，所述开关均电性连接到所述控制器，并在所述控制器的控 制下打开或闭合。 优选的，所述的电网功率补偿设备，其中：所述指定值大于等于0. 95。 优选的，所述的电网功率补偿设备，其中：还包括可调节的感性负载，所述感性负 载电性连接到所述控制器。 本技术技术方案的优点主要体现在： 本技术设计精巧，操作简单，仅需设置谐波检测仪即可获得电网的实际功率 因素值和谐波能量值，并能根据检测结果自动进行电网功率因素的调整，有利于提高电网 的供电效率，大大降低无功功率造成的损耗；同时能够消除电网中非线性器件产生的谐波 电流，避免电网和连接在电网中的设备、电容器因谐波电流出现故障。 通过设置可调的感性负载，可以在电网中容性负载过大或是纯容性负载时，接入 感性负载来吸收容性负载的无功功率，来减小对电网的损害。【附图说明】 图1是本技术的结构示意图。【具体实施方式】 本技术的目的、优点和特点，将通过下面优选实施例的非限制性说明进行图 示和解释。这些实施例仅是应用本技术技术方案的典型范例，凡采取等同替换或者等 效变换而形成的技术方案，均落在本技术要求保护的范围之内。 无功功率补偿的基本原理是把具有容性功率负荷的装置与感性功率负荷并联接 在同一电路，当容性负荷释放能量时，感性负荷吸收能量；而感性负荷释放能量时，容性负 荷却在吸收能量，能量在两种负荷之间互相交换。这样，感性负荷所吸收的无功功率可由容 性负荷输出的无功功率中得到补偿，这就是无功功率补偿的基本原理。 因此，本技术揭示的一种电网功率补偿设备，如附图1所示，包括谐波检测仪 1，所述谐波检测仪1能够测量电流真有效值、基波有效值、2~50次谐波有效值；电压真有 效值、基波有效值、2~50次谐波电压畸变率、总畸变率；真功率因数、基波功率因数；基波 视在功率、基波有功功率、基波无功功率；电压偏差；三相电压不平衡度；基波电压（电流） 相角；电网频率；电压波动与闪变值（长时闪变值（Pit)、短时闪变值（Pst));本实施中，所 述谐波检测仪1通过检测电路2电性连接到电网3并测量所述电网3的功率因素值和谐波 能量值；进一步，所述谐波检测仪1通过通讯电路电性连接到一控制器4,所述控制器4电 性连接到可调节的容性负载5和谐波消除器6,所述可调节的容性负载5通过开关电路7电 性连接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下使所述电网的功率因素达到指定值，所 述指定值大于等于〇. 95。 所述容性负载5包括若干组并联的电容器51，每个所述电容器51连接有开关52， 所述开关52均电性连接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下打开或闭合，本实施例 中，所述容性负载5的容量大于等于满足如下公式的补偿电容： 式中：Qk:补偿容量（kvar) ;p :线路总功率（KW) ;c〇S(i)l :补偿前的功率因数； COS Φ :指定的功率因数。 进一步，所述电网功率补偿设备还包括可调节的感性负载8,所述感性负载8电性 连接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下工作。 使用所述电网功率补偿设备时，其工作过程如下： 所述谐波检测仪1实时测量电网中功率因素值并将测得结果传输给所述控制器 4,所述控制器4将所测的功率因素值与指定值，即0. 95进行比较，当得出电网功率因素小 于0. 95时，则所述控制器4闭合一组电容器51的开关；所述谐波测试仪1将并联一组电容 器后测得的功率因素再传输给所述控制器，如所测功率因素仍小于0.95,则再闭合一组电 容器51的开关52,直至所述电网功率因素达到0.95以后停止。 当电网中的感性负载减少时，则所述控制器4根据功率因素变化情况，按照电容 器51接入电网顺序断开其对应的开关52。 当检测得到电网中容性负载过大或是纯容性负载时，由于容性负载本身也需要与 电源进行能量交换，如果没有感性负载的话，就要由电网中的电源吸收这部分无功功率，对 电网来说也是负担，增大电网负载电流，线损耗增大，因此在这种情况下，控制器4可以接 入感性负载8来吸收这部分无功功率，来减小对电源的损害。 本技术尚有多种实施方式，凡采用等同变换或者等效变换而形成的所有技术 方案，均落在本技术的保护范围之内。【主权项】1. 一种电网功率补偿设备，其特征在于：包括谐波检测仪（I)，所述谐波检测仪（1)通 过检测电路（2)电性连接到电网（3)并测量所述电网（3)的功率因素值和谐波能量值；所 述谐波检测仪（1)通过通讯电路电性连接到一控制器（4)，所述控制器（4)电性连接到可调 节的容性负载（5)和谐波消除器（6)，所述可调节的容性负载（5)通过开关电路（7)电性连 接到所述控制器（4)，并在所述控制器（4)的控制下使所述电网（3)的功率因素达到指定 值。2. 根据权利要求1所述的电网功率补偿设备，其特征在于：所述容性负载（5)包括若 干组并联的电容器（51)，每个所述电容器（51)连接有开关（52)，所述开关（52)均电性连 接到所述控制器（4)，并在所述控制器（4)的控制下打开或闭合。3. 根据权利要求1所述的电网功率补偿设备，其特征在于：所述指定值大于等于0. 95。4. 根据权利要求1所述的电网功率补偿设备，其特征在于：还包括可调节的感性负载 (8)，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电网功率补偿设备，其特征在于：包括谐波检测仪(1)，所述谐波检测仪(1)通过检测电路(2)电性连接到电网(3)并测量所述电网(3)的功率因素值和谐波能量值；所述谐波检测仪(1)通过通讯电路电性连接到一控制器(4)，所述控制器(4)电性连接到可调节的容性负载(5)和谐波消除器(6)，所述可调节的容性负载(5)通过开关电路(7)电性连接到所述控制器(4)，并在所述控制器(4)的控制下使所述电网(3)的功率因素达到指定值。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈才炜，丁琦，张明，孟平，沈国峰，
申请(专利权)人：苏州国网电子科技有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32