无功功率调节器制造技术

本实用新型专利技术涉及一种无功功率调节器，用于对低压无功功率自动补偿设备中的电力电容器或并联电抗器进行控制和调节。包括与无功功率动态补偿控制器输出连接的控制信号同步单元ＸＴ、与电网连接的电压检测同步单元ＹＴ、三相应用时与电网连接的断相保护单元ＤＨ、输入端分别与ＸＴ、ＹＴ、ＤＨ的输出端连接的与逻辑门、连接与逻辑门输出的脉冲发生单元和与脉冲发生单元输出连接的投切或调节执行单元ＴＺ。（*该技术在2008年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无功功率调节器，是一种对低压无功功率自动补偿设备中的电力电容器或并联电抗器进行控制和调节的装置。在电网中，为了提高电网的功率因数，达到节能、改善电网电压质量和增加电力变压器出力等目的，国内外均毫无例外地采用无功功率自动补偿设备。该设备中通常包括有无功功率动态补偿控制器和无功功率调节器，无功功率动态补偿控制器随时监测电网的无功功率的变化，当电网的无功功率超过控制器的整定值时，控制器发出控制信号，该控制信号输出到无功功率调节器中，再由无功功率调节器对电力电容器或并联电抗器进行控制与调节。现有技术中一般采用电磁型交流接触器作为电力电容器的投切装置，如国产CJ16、CJ19系列和德国西门子的3TB42系列。采用电磁式机械操作触点进行电力电容器的投切，电力电容器投入时的涌流通过串接电阻进行限制，由于受结构、动作条件、工作原理等因素制约，这种投切装置存在以下问题a．其机械结构受允许动作频率及固有动作时间限制因而动作频数低，最快每10秒钟允许动作一次，且响应时间慢；b．在电力电容器投入时会产生涌流，最大涌流可达到电力电容器额定电流的20倍；c．在电力电容器投切过程中，装置的动静触点间产生火花，引起触头烧蚀及粘接等问题，需经常维修触头或定期更换触头，维护工作量大；d．限流电阻经常发生烧毁现象；e．装置在动作过程中机械撞击噪声及吸合线圈的工作噪声大；f．不能进行断相保护；g．不能对并联电抗器进行无级调节。电力工业是国民工业的先行，九五期间，我国每年新增装机容量为1600万千瓦左右，总增加量8000万千瓦，电力弹性系数保持在0.8左右，其缺口采用节约用电措施来保证，所以国家一直采用开发与节约并重并将节约放在优先地位的能源政策，采用无功功率补偿是众所周知的节能降损、改善电网质量的最方便最经济有效的方法，但目前国内外使用的无功功率补偿设备中采用的电磁式接触器，由于其固有的缺点，造成补偿设备过早损坏或维修量过大，使之不能发挥应有的节能效益。另一方面，随着额定电压为220V级的单相负载的增大，会引起电力变压器三相负荷的严重不平衡，三相自动补偿设备已不适用于对这种状况的补偿，迫切需要一种分相自动补偿设备，以根据各相所需的无功功率情况分别对各相进行无功功率补偿，但目前国内外对这种补偿设备的单相电力电容器尚无一种有效可靠的投切装置。再一方面，当单纯的采用电力电容器进行无功功率补偿时，由于电力电容器的容量是有级的，因此决定这类补偿装置的补偿量也是有级的，但在某些用电场合，需要一种无级连续调节无功功率的装置，但目前国内外也还没有一种用于无功功率补偿的快速调节电抗器的调节装置。本技术的目的是设计一种无功功率调节器，该调节器是在对低压电网各种自动补偿设备中投切开关的优缺点、存在问题以及实际需要进行全面分析的基础上而设计的，使无功功率自动补偿设备工作更可靠，跟踪响应快、节能效益更高。本技术的目的是这样实现的，无功功率调节器，连接在无功功率自动补偿设备的无功功率动态补偿控制器输出端与电力电容器或并联电抗器间，其特征在于包括控制信号同步单元、电压检测同步单元、与逻辑门、脉冲发生单元和投切或调节执行单元；控制信号同步单元输入端连接所述的无功功率动态补偿控制器输出端，电压检测同步单元的输入端与电网电力相线连接，与逻辑门的输入端分别连接控制信号同步单元输出端和电压检测同步单元的输出端，与逻辑门的输出端连接脉冲发生单元的输入端，脉冲发生单元的输出端连接投切或调节执行单元的控制端，投切或调节执行单元的输入端连接电网电力相线，投切或调节执行单元的输出端连接所述的电力电容器或并联电抗器。还包括有断相保护单元，断相保护单元的输入端连接三相电网电力线，断相保护单元的输出端连接所述的与逻辑门的又一输入端。所述的投切或调节执行单元是由双向晶闸管或反并联单向晶闸管连接阻容保护电路组成。所述的控制信号同步单元由光电耦合电路连接延时电路构成。所述的电压检测同步单元是由微分电路连接运算放大电路构成。所述的脉冲发生单元由光电隔离放大器连接微分电路构成。所述的断相保护单元由电压互感器连接电压比较器构成。本技术的无功功率调节器设置在各种无功功率自动补偿设备中，通过设置全电子结构的电压检测同步单元、控制信号同步单元、脉冲发生单元及投切或调节执行单元，和在三相应用时增设断相保护单元，根据自动补偿设备中随时监测电网无功功率变化的无功功率动态补偿控制器的输出控制信号进行无功功率调节，即当电网的无功功率超过无功功率动态补偿控制器的整定值时，无功功率动态补偿控制器发出控制信号，该控制信号对容性无功功率调节器，在投入电容时的直流电平为12V，在切除电容时为0；对感性无功功率调节器则发出0至12V可连续变化的直流信号。该控制信号输出到本装置的控制信号同步单元的输入端，而电网的相电压分别输入到本装置的电压检测同步单元和断相保护单元(三相应用时)，当无功功率自动补偿设备的进线或其内部断相时，断相保护单元的输出逻辑状态发生变化。控制信号同步单元产生的控制同步信号及电压检测同步单元产生的电网电压同步信号与断相保护单元(三相应用时)输出的逻辑信号，经过逻辑门与逻辑处理后输出到脉冲发生单元，控制脉冲发生单元是否产生宽度、幅值、相位均符合要求的脉冲列，进而控制投切或调节执行单元，由于投切或调节执行单元的输入端子与电网的相电压(单相或三相)相连，其输出端子与无功功率自动补偿设备的电力电容器或并联电抗器端子相连，脉冲发生单元的输出有无脉冲列将改变投切或调节执行单元的输出状态，控制电力电容器或并联电抗器与电网隔离或使电力电容器或并联电抗器投入运行，产出相应无功功率对电网进行无功功率补偿。实验表明，采用本装置的无功功率补偿设备，由于装置具有无涌流、无噪声、响应快、允许动作频数高、免维护等特点，而使无功功率补偿设备的运行更可靠、节能效果更好，且不对环境产生噪声污染，并有利于降低运行人员的劳动强度，有明显的经济效益和社会效益。下面结合实施例及附图进一步说明本技术的技术本技术的无功功率调节器在实施时，从其应用场合出发可分为容性无功功率调节器和感性无功功率调节器两种方式，其中的容性无功功率调节器又可分为单相和三相两种型式，均可按国家或国际标准的规格制造成系列产品。附图说明图1是无功功率调节器基本结构框图图2是采用了容性、单相无功功率调节器的无功功率补偿设备的结构框图图3是采用了容性、三相无功功率调节器的无功功率补偿设备的结构框图图4是采用了感性、三相无功功率调节器的无功功率补偿设备的结构框图图5是本技术无功功率调节器的基本电路图参见图1，图中示出三相应用时的无功功率调节器的基本结构。图中11为控制信号同步单元(XT)，接收无功功率自动补偿设备中无功功率动态补偿控制器输出的控制信号(容性无功功率调节器为0V或12V直流电平，感性无功功率调节器为0至12V连续变化的直流电平)，控制信号同步单元11输出控制信号。图中12为电压检测同步单元(YT)，13为断相保护单元(DH)，电网的三相电压分别输入至电压检测同步单元(YT)、断相保护单元(DH)(单相电压仅输入至电压检测同步单元(YT))及投切或调节执行单元16(TZ)的输入端。在三相系统中使用的本装置设置断相保护单元(本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无功功率调节器，连接在无功功率自动补偿设备的无功功率动态补偿控制器输出端与电力电容器或并联电抗器间，其特征在于：包括控制信号同步单元、电压检测同步单元、与逻辑门、脉冲发生单元和投切或调节执行单元；控制信号同步单元输入端连接所述的无功功率动态补偿控制器输出端，电压检测同步单元的输入端与电网电力相线连接，与逻辑门的输入端分别连接控制信号同步单元输出端和电压检测同步单元的输出端，与逻辑门的输出端连接脉冲发生单元的输入端，脉冲发生单元的输出端连接投切或调节执行单元的控制端，投切或调节执行单元的输入端连接电网电力相线，投切或调节执行单元的输出端连接所述的电力电容器或并联电抗器。

【技术特征摘要】
1．一种无功功率调节器，连接在无功功率自动补偿设备的无功功率动态补偿控制器输出端与电力电容器或并联电抗器间，其特征在于包括控制信号同步单元、电压检测同步单元、与逻辑门、脉冲发生单元和投切或调节执行单元；控制信号同步单元输入端连接所述的无功功率动态补偿控制器输出端，电压检测同步单元的输入端与电网电力相线连接，与逻辑门的输入端分别连接控制信号同步单元输出端和电压检测同步单元的输出端，与逻辑门的输出端连接脉冲发生单元的输入端，脉冲发生单元的输出端连接投切或调节执行单元的控制端，投切或调节执行单元的输入端连接电网电力相线，投切或调节执行单元的输出端连接所述的电力电容器或并联电抗器。2．根据权利要求1所述的无功功率调节器，其特征在于还包括有断相...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄献峰，
申请(专利权)人：北京震宇成套电气设备集团，
类型：实用新型
国别省市：11[中国|北京]