一种功率因数校正系统技术方案

本文公开了一种功率因数校正系统，用于一个或多个多相电感性负载的局部功率因数校正，所述功率因数校正系统包括：主电容性单元，所述主电容性单元包括至少一个电容性模块，其中每一电容性模块包括：接触器；以及多相电容性负载，其被设置为连接到所述接触器，使得在使用中所述多相电容性负载能够与多相电感性负载并联；以及一个或多个从电容性单元，每一所述从电容性单元包括至少一个电容性模块，其中每一电容性模块包括：接触器；以及多相电容性负载，其被设置为连接到所述接触器，使得在使用中所述多相电容性负载能够与多相电感性负载并联；其中所述主电容性单元进一步包括中央控制单元，所述中央控制单元被配置成控制所有所述电容性模块的每个接触器，以控制由所述主电容性单元和所述一个或多个从电容性单元将一个或多个多相电容性负载施加到一个或多个所述多相电感性负载。所述多相电感性负载。所述多相电感性负载。

【技术实现步骤摘要】
一种功率因数校正系统


[0001]本专利技术涉及一种包括多个电容性单元的局部功率因数校正系统。

技术介绍

[0002]电感性负载广泛用于住宅、商业和工业环境中，例如以电动马达和变压器的形式用于压缩机和制冷系统、通风和空调、工业机器的马达驱动器等。运行这种电感性负载的成本和环境影响与其功耗直接相关。因此，需要提高电力传输的效率和电感性负载的消耗。
[0003]交流(AC)电力系统的功率因数通常被认为是衡量系统效率的指标。功率因数被定义为负载使用的实际功率或有功功率与传输至负载的视在功率之比。包括总电感性负载的AC电力系统通常具有大于实际功率的视在功率。这是由于能量以运行电感性负载所需的磁场的形式存储在电感性负载中，并返回到源。这种系统的功率因数小于1或1。为激励电感性负载的磁场而损失的“浪费的”或无用的功率也被称为无功功率。这种电感性负载中的AC电流波形与AC电压波形异相，并且滞后于AC电压波形。无功功率对电感性负载的有用功率输出没有贡献，但是增加了传输到电感性负载的功率，从而增加了运行电感性负载的环境影响和成本。
[0004]功率因数校正单元能用于改善功率因数并降低AC电力系统的无功功率。这种功率因数校正单元通过产生超前电流，例如通过使用电容性负载，来补偿由电感性负载感应的滞后电流。电容性负载产生负无功功率，有效地抵消了电感性负载的正无功功率。然而，传统的功率因数校正单元和系统不具备在一系列电感性负载条件下实现优化功率因数校正所需的灵活性和能定制性，并且不容易操作。在实践中，电感性负载能能关闭、失效或损坏、产生电感变化或被其他负载代替。此外，电感性负载的配置在现有电力系统之间差异很大，使得现成的单元能能无法最佳地校正功率因数。多个电容性单元的维护和监测需要操作者单独地访问每一电容性单元，从而使得此类任务复杂且耗时。
[0005]通常需要改进现有的功率因数校正系统。

技术实现思路

[0006]在所附独立权利要求中阐述了本专利技术的各方面。在从属权利要求中阐述了能选方面。
附图说明
[0007]下面参考附图仅通过示例的方式描述本专利技术，其中：
[0008]图1是示出电容性单元能如何连接到AC电力系统的示例的示意图；
[0009]图2示意性地示出了具有三个电容性模块的电容性单元；
[0010]图3示意性地示出了根据实施例的功率因数校正系统；以及
[0011]图4示意性地示出了根据实施例的功率因数校正系统。
[0012]以下描述本质上仅是示例性的，并不旨在限制由权利要求限定的本专利技术的范围。
应当理解的是，在整个附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
具体实施方式
[0013]本专利技术的实施例能够用于AC电力系统中的电感性负载的功率因数校正，其中电力由AC电源供应给电感性负载。
[0014]公开为WO 2020/039207 A1的国际专利申请PCT/GB2019/052374公开了一种在多相AC电力系统中使用的功率因数校正系统。该多相AC电力系统包括三相电感性负载和三相AC电源。
[0015]图1示出了PCT/GB2019/052374中公开的AC电力系统。该AC电力系统包括电源300和电感性负载200。电感性负载200经由相电缆201a、b、c连接到电源300。具体地，图1示出了三相AC电力系统，其包括三相AC电源300和经由三相电缆201a、b、c与其连接的三相电感性负载200。电容性单元100，在图1中具体示出为三相电容性单元100，与电感性负载200并联。这确保电容性单元100能够容易地安装在现有电力系统中，而不需要将电感性负载200与电源300断开。电容性单元100经由连接线101a、b、c并联到电感性负载200。
[0016]电容性单元100能位于外壳中，例如玻璃增强塑料(GRP)外壳。电容性单元100的所有组件都能由外壳封闭。电容性单元100能够是独立单元。电容性单元100因此能作为单个单元交付和安装。
[0017]图2示出了包括三个电容性模块105、105
’
、105”的电容性单元100的实施方式。三个电容性模块105、105
’
、105”并联连接。电容性模块105
’
、105
’
、105”中的每一个包括电容性负载110、110
’
、110”和接触器120、120
’
、120”电容性单元100进一步包括中央控制单元130。中央控制单元130控制接触器120、120
’
、120”，以便断开和闭合接触器120、120
’
、120”。
[0018]接触器120用于切换电容性负载，例如电容性负载110。接触器120能够包括两个开关端子。能够将保持电压或控制电压施加到开关端子。当施加到接触器120的开关端子的保持电压超过预设最小电压时，接触器120能够闭合，以便将电容性负载110连接到电感性负载200。当施加到开关端子的保持电压低于预设最小电压时，接触器120能够断开，以便将电容性负载110与电感性负载200断开。接触器120能够是在线圈触点上实现最小电弧放电的机械类型。例如，接触器120能够是的AF30
‑
30
‑
30。
[0019]电容性模块105、105
’
、105”中的每一个能够是相同的。或者，能够使用不同的电容性模块105、105
’
、105”，例如包括具有不同电容的电容性负载110、110
’
、110”。电容性模块105、105
’
、105”中的每一个能够选自一组标准的电容性模块。还能够定制该组标准的电容性模块中的每一个。这允许电容性单元100高度能定制以匹配电感性负载200。使用三个电容性模块105、105
’
、105”确保了电容性单元100的高灵活性，同时保持简单的构造。
[0020]如PCT/GB2019/052374中所描述，电容性单元100能包括更多组件，所述PCT/GB2019/052374的全部内容以引用的方式并入本文中。
[0021]PCT/GB2019/052374中公开的功率因数校正系统的问题是难以缩放实施功率因数校正系统。期望能够增加功率因数校正系统能够应用的无功功率的量。这是因为正确补偿电感性负载的无功功率要求能够增加。例如，电感性负载能够改变，电感性负载能够被更大的电感性负载取代，或者电感性负载的设置能够改变。
[0022]特别地，电容性单元100在外壳中与三个电容性模块105、105
’
、105”一起制造并交
付。外壳可能不能容纳更多的电容性模块。为了增加电容性单元100中的电容性模块的数量，可能需要至少改变外壳，这是一个复杂且昂贵的过程。
[0023]如果PCT/GB2019/052374中所公开的多于一个的电容性单元10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种功率因数校正系统，用于一个或多个多相电感性负载的局部功率因数校正，所述功率因数校正系统包括：主电容性单元，所述主电容性单元包括至少一个电容性模块，其中每一电容性模块包括：接触器；以及多相电容性负载，其被设置为连接到所述接触器，使得在使用中所述多相电容性负载能够与多相电感性负载并联；以及一个或多个从电容性单元，每一所述从电容性单元包括至少一个电容性模块，其中每一电容性模块包括：接触器；以及多相电容性负载，其被设置为连接到所述接触器，使得在使用中所述多相电容性负载能够与多相电感性负载并联；其中所述主电容性单元进一步包括中央控制单元，所述中央控制单元被配置成控制所有所述电容性模块的每个接触器，以控制由所述主电容性单元和所述一个或多个从电容性单元将一个或多个多相电容性负载施加到一个或多个所述多相电感性负载。2.根据权利要求1所述的功率因数校正系统，其中所述从电容性单元均不包括中央控制单元。3.根据权利要求1或2所述的功率因数校正系统，其中所述主电容性单元被配置成经由一组连接线连接到电感性负载；以及每一从电容性单元被配置成经由一组连接线连接到电感性负载，用于每一从电容性单元的连接线与用于所述主电容性单元的连接线分离且与用于任何其它从电容性单元的连接线分离。4.根据前述权利要求中任一项所述的功率因数校正系统，其中所述中央控制单元被配置成直接控制每个所述从...

【专利技术属性】
技术研发人员：史蒂文，
申请(专利权)人：英国能源设施有限公司，
类型：发明
国别省市：