一种智能型低压无功补偿系统技术方案

一种智能型低压无功补偿系统，属于电力系统低压无功功率补偿技术领域，本系统为模块化结构，包括无功补偿监控模块和若干无功补偿模块，以及用于低压无功补偿的ＣＰＵ主控单元、采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器，无功补偿监控模块通过控制总线接口控制无功补偿模块，系统中所有元器件均集成于无功补偿监控模块和无功补偿模块内部。本实用新型专利技术采用模块化结构，安装方便、扩容简单、维护便捷，而且避免可控硅长时间工作发热严重、接触器投切瞬间触点易损坏的缺点，结合两者的优点，根据电网实际情况向低压配电网提供智能化无功功率补偿，使系统长期工作故障率降低，实现电容的可靠投切。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电力系统低压无功功率补偿
，具体涉及一种智能 型低压无功功率补偿的电子电力设备。
技术介绍
低压无功补偿系统通过补偿无功功率，提高功率因数，降低损耗、改善电 压质量，提高设备出力，进而达到节能增效的目的，因此在低压配电网中广泛 应用。但目前的无功补偿系统由无功补偿控制器、断路器、接触器、熔断器、电容等多种元器件分散组成，如中国专利CN03233221.1(公开日:2004.02.25)提出了 一种智能低压无功补偿装置，由无功补偿控制器、配变监测电能表；空气开关、 交流接触器和电容器等组装而成，这种装置元器件繁多，安装工艺比较复杂， 投入使用后需要再扩展补偿容量则必须重新安装、设计电路结构、线路和元件。 而且目前采用的电容投切装置有可控硅投切、接触器投切和固态继电器投切三 种，可控硅投切功耗大，温升过高，损耗大；接触器投切电容涌流大，对电网 冲击大，易烧触点；固态继电器运行时发热严重，时有击穿现象。
技术实现思路
为克服以上缺陷，本技术的目的是提供一种安装方便、扩容简单、维 护便捷的模块化的智能型低压无功补偿系统。本技术实现上述目的采用如下方案一种智能型低压无功补偿系统，其特征在于系统为模块化结构，包括无功 补偿监控模块和若干无功补偿模块，以及用于低压无功补偿的CPU主控单元、 采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器，无功补偿监控模块通过控制 总线接口控制无功补偿模块，系统中包括CPU主控单元、采样、投切、空气开 关和自愈式低压并联电容器在内的所有元器件均集成于无功补偿监控模块和无 功补偿模块内部。本技术提供的智能型低压无功补偿系统采用模块化结构，用户根据需 要补偿总量选择补偿模块数量，将其与无功补偿监控模块直接并联即组成系统。 无功补偿监控模块通过控制总线接口控制、管理无功补偿模块，通过通信口接 受后台机遥信、遥调、遥控、遥测。系统组成后，用户需要调整补偿总量， 只要将无功补偿模块数量进行增减，在原有系统中直接并联新的无功补偿模块 或撤除原有多余无功补偿模块即可完成进一步，所述无功补偿监控模块包括可控硅触发单元和可控硅投切单元， 可控硅投切单元与自愈式低压电容器连接，可控硅触发单元与可控硅投切单元连接，并通过信号线经过功率放大电路连接CPU主控单元，无功补偿监控模块内采样电路采集三相电压、三相电流、零序电流和零序电压的数据经传感器、信号调理电路以及A/D转换电路传送信号给CPU分析处理；无功补偿监控模块 通过控制总线与无功补偿模块连接，无功补偿模块CPU通过控制总线接口经过 通信芯片接受无功补偿监控模块命令，无功补偿模块内每个自愈式低压并联电 容器与一母线路由接触器和一功率接触器连接，母线路由接触器、功率接触器 分别与一继电器连接，两个继电器通过信号线经过功率放大电路与无功补偿模 块CPU连接，可控硅投切单元与可为其提供通路和阳极电压的母线路由接触器串联，与可在导通时将自愈式低压并联电容器投入系统进行无功补偿的功率接 触器并联。本技术的投切依据模糊控制理论智能选择电容器组合，，采用智能控制理论，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量，无功补偿监控模CPU分析处理以无功功率为控制物理量，以用户设定的功率因数为投切参考限量，智 能选择电容器组合，自动及时地投切电容补偿，补偿无功功率容量，根据配电 系统三相中每一相无功功率的大小智能选择电容器组合，依据取平补齐的 原则投入电网，实现电容器投切的智能控制，使补偿精度提高。无功补偿监控模块通过控制总线向无功补偿模块收发命令，无功补偿模块接收到控制命令后，经CPU进行判断分析，发出控制命令，再经过功率放大电路加强，控制可控硅投切单元和继电器的吸合与断开，再通过继电器控制接触 器的吸合与断开，达到投入或切除电容的目的。无功补偿监控模块通过采样电 路采集三相电压、三相电流、零序电流、零序电压等数据，经过传感器转为模拟信号经过信号调理电路交给A/D转换芯片转换为数字信号传给CPU分析处 理，CPU通过分析、处理，发出控制、显示、通信命令，命令经过锁存转换、 计时、闪存等芯片及外围时序配合、滤波、电平转换等电路的配合，通过功率 放大电路将信号加强，通过信号线、通信接口、控制总线接口发送到可控硅触 发单元、无功补偿模块、后台机，显示命令则由显示单元执行，还可通过显示 单元的键盘和输入开关量对无功补偿监控模块进行控制。再进一步，上述的无功补偿模块为若干三相共补模块和三相分补模块组成， 三相共补模块内有两台三相自愈式低压并联电容器，三相分补式模块内有三台 单相自愈式低压并联电容器。本技术如下工作 当无功补偿监控模块判断需要投入无功补偿时，带有地址码的投入命令发 送给对应的无功补偿模块，对应的无功补偿模块经过命令分析处理后控制对应 的母线路由接触器吸合，为与其串联的可控硅投切单元提供通路和阳极电压， 正常投入后发送信号通过控制总线传送给无功补偿监控模块，无功补偿监控模 块检测到对应的母线路由接触器正确投入后，发送命令给触发单元控制可控硅 投切单元投入，使可控硅投切单元零电压投入，导通对应的自愈式低压并联电 容器向系统提供无功功率补偿。当电容与系统导通，瞬间冲击消失后，无功补 偿监控模块发送带有地址码的投入命令发送给对应的无功补偿模块，对应的无 功补偿模块经过命令分析处理后控制对应的与可控硅并联的功率接触器吸合， 因其对应的自愈式低压并联电容器己投入系统，所以功率接触器吸合不会受到 冲击，功率接触器正常投入后发送信号给无功补偿监控模块，无功补偿监控模 块检测到对应的功率接触器正确投入后，发送命令给对应的母线路由接触器和 触发单元控制可控硅投切单元切除，收到命令后无功补偿模块命令对应的母线 路由接触器断开。然后可控硅投切单元在零电流时切除，因功率接触器己吸合， 所以已投入的自愈式低压并联电容器继续向系统提供无功功率补偿不会断开。当无功补偿监控模块判断需要切除无功补偿时，同样发送带有地址码的投 入命令给对应的无功补偿模块，对应的无功补偿模块经过命令分析处理后控制 对应的母线路由接触器吸合为与其串联的可控硅投切单元提供通路和阳极电 压，正常投入后无功补偿模块发送信号通过控制总线传送给无功补偿监控模块， 无功补偿监控模块检测到对应的母线路由接触器正确投入后，发送命令给触发 单元控制可控硅投切单元投入，可控硅投切单元在零电压时投入，检测到可控 硅投切单元正常投入后，无功补偿监控模块命令对应的无功补偿模块断开对应 的功率接触器，功率接触器断开时因为可控硅投切单元已投入，所以无冲击，无功补偿监控模块检测到对应的功率接触器已正确断开后，发送命令给可控硅 投切单元和对应的母线路由接触器切除，收到命令后无功补偿模块命令对应的母线路由接触器断开，然后可控硅投切单元在零电流切时除，此时，对应的自 愈式低压并联电容器与系统断开，不再提供无功功率补偿。本技术相比现有技术中的低压无功功率补偿产品相比，其有益效果为 模块化结构，安装方便、扩容简单、维护便捷，新型投切方式充分利用可控硅 无涌流、耐冲击，过零投切和接触器不发热、无漏电流、无损耗的优点，避免 可控硅长时间工作发热严重、产生谐波和接触器投切瞬间触点易损坏的缺点， 使智能型无功补偿系统可以长期工本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能型低压无功补偿系统，其特征在于系统为模块化结构，包括无功补偿监控模块和若干无功补偿模块，以及用于低压无功补偿的ＣＰＵ主控单元、采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器，无功补偿监控模块通过控制总线接口控制无功补偿模块，系统中包括ＣＰＵ主控单元、采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器在内的所有元器件均集成于无功补偿监控模块和无功补偿模块内部。

【技术特征摘要】
1、一种智能型低压无功补偿系统，其特征在于系统为模块化结构，包括无功补偿监控模块和若干无功补偿模块，以及用于低压无功补偿的CPU主控单元、采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器，无功补偿监控模块通过控制总线接口控制无功补偿模块，系统中包括CPU主控单元、采样、投切、空气开关和自愈式低压并联电容器在内的所有元器件均集成于无功补偿监控模块和无功补偿模块内部。2、 如权利要求1所述智能型低压无功补偿系统，其特征在于所述无功补偿 监控模块包括可控硅触发单元和可控硅投切单元，可控硅投切单元与自愈式低 压电容器连接，可控硅触发单元与可控硅投切单元连接，并通过信号线经过功 率放大电路连接CPU主控单元，无功补偿监控模块内采样电路采集三相电压、 三相电流、零序电流和零序电压的数据经传感器、信号调理电路以及...

【专利技术属性】
技术研发人员：王飞，曾卫民，
申请(专利权)人：杭州华泰电气技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86[中国|杭州]