一种高压无涌流无功补偿装置制造方法及图纸

一种高压无涌流无功补偿装置，包括一个或多个并联连接的补偿支路，每个补偿支路由一个电容器回路和一个开关串联而成；一个电压互感器，其一端与母线连接；一个控制器模块；所述控制器模块包括工频基准电压信号存储单元、投切时刻计算单元和投切信号输出单元；所述电压互感器的另一端与控制器模块的投切时刻计算单元相连接；所述投切信号输出单元同时和一个或多个开关相连接；所述开关接收所述投切信号输出单元输出的在实时电压为０的时刻进行投切的投切信号。所述的开关可以是低涌流真空开关。本实用新型专利技术所述的高压无涌流无功补偿装置可以实现无涌流的无功补偿。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种高压电力设备，具体地说是涉及一种高压无功补偿 装置。
技术介绍
在交流电路中，由电源供给负载的电功率有两种； 一种是有功功率，一 种是无功功率。有功功率是保持用电设备正常运行所需的电功率，也就是将 电能转换为其他形式能量(机械能、光能、热能)的电功率。无功功率不消耗 电能，但它是电气设备能够做功的必备条件。在配电系统中，变压器也同样 需要无功功率，才能使变压器的一次线圈产生磁场，在二次线圈感应出电压。 因此，没有无功功率，变压器也不能变压，交流接触器不会吸合。在正常情 况下，用电设备不但要从电源取得有功功率，同时还需要从电源取得无功功 率。如果电网中的无功功率供不应求，用电设备就没有足够的无功功率来建 立正常的电磁场，那么，这些用电设备就不能维持在额定情况下工作，用电 设备的端电压就要下降，从而影响用电设备的正常运行。随着近年来大量非线性负荷和逆变负荷的应用增多，电压、电流发生严 重畸变，产生谐波。谐波的产生降低了功率因数，造成设备无功占据增大， 从而进一步增加了电网损耗。电流在电感元件中做功时，电流滞后于电压 90°。而电流在电容元件中^f故功时，电流超前电压90。。在同一电if各中，电感 电流与电容电流方向相反，互差180。。磁元件电路中有比例地安装电容元件， 使两者的电流相互抵消，使电流的矢量与电压矢量之间的夹角缩小，从而提 高电能做功的能力，这就是无功补偿。可见，在配电系统中，无功补偿装置是主要设备之一，其作用主要是提高功率因数，降低功率损耗和电能损耗，改善电压质量，减少用户电费支出， 所以供电部门和用电单位对该无功补偿装置的要求都很高。在上述无功补偿装置中，可以使用电容器来实现无功补偿；在使用电容 器实现无功补偿的装置中，其一般包括测量装置、控制装置、开关和电容器 组。在利用电容器实现其无功补偿的目的时，实时功率因数是一个非常重要的参数，其 一般是根据供电系统实时功率因数作为控制电容器投切的依据；了无功补偿装置实时功率因数的不断变化，从而使得电容器在短时间内不断 投切，由于电容器在补偿瞬间投切过程中会产生很大的涌流，该涌流的电流 量是几倍于额定电流的，所以很容易导致无功补偿装置中电容器的损坏。现有技术中，对于解决上述无功补偿装置中的涌流问题，中国专利CN2687925Y公开了一种高压并联电容器无涌流无过电压投切装置，该装置 包括高压隔离开关、开关变压器、断路器、高压开关；在电路设置上采用将 高压隔离开关、开关变压器的高压绕组、断路器串联构成一个串联电路，高 压开关和另一个断路器串联构成另一个串联电路，将上述两个串联电路并联 后接高压并联电容器，开关变压器的低压绕组接可控硅(双向可控硅或单向 可控硅反并联)，可控硅的控制极接可编程控制器。在该现有技术中，要实 现无涌流的目的，其是通过控制电容器的电压保持与电源电压相等时将电容网，进行开关的投切，由于此时电路中的电源电压较大，相应地其内部的电 流也较大，这样就会由于不断地投切导致开关发热，影响高压隔离开关的机 械寿命，给电网或者高压无功补偿设备的运行带来了隐患。
技术实现思路
为此，本技术所要解决的技术问题是现有技术中选4奪在电容器电压 等于电源电压时进行开关投切，容易由于频繁的开关投切导致开关发热，降 低开关机械寿命，从而影响无功补偿设备安全运行，进而提供一种通过智能 控制实现在电路实时电压为0时进行开关投切的无涌流无功补偿装置。为解决上述技术问题，本技术的无涌流无功补偿装置包括 一个或 多个并联连接的补偿支路，所述补偿支if各连接于母线上，由一个电容器回路 和一个开关串联而成；一个电压互感器，其一端与母线连接；所述电压互感器和一个控制器模 块相连接；所述控制器模块包括工频基准电压信号存储单元、投切时刻计算单元和 投切信号输出单元；所述工频基准电压信号存储单元和^:切时刻计算单元相连接，所述工频 基准电压信号存储单元将其内部存储的工频基准电压信号输送至所述投切 时刻计算单元内；所述电压互感器与控制器模块的投切时刻计算单元相连接，将其测量得 到的实时电压信号输入至所述投切时刻计算单元内；所述投切信号输出单元和所述投切时刻计算单元相连接，所述投切时刻 计算单元根据输入的工频基准电压信号和实时电压信号计算出投切时刻，并 将该投切时刻信号输送至所述投切信号输出单元内；所述^:切信号输出单元同时和一个或多个开关相连接；所述一个或多个 开关接收所述投切信号输出单元输出的在实时电压为0的时刻进行投切的投 切信号。其中，在所述高压无涌流无功补偿装置的每个电容器回路中还串联连接 一个电抗器。在所述高压无涌流无功补偿装置的每个电容器回路中还串联有一个放 电线圈。此外，在所述高压无涌流无功补偿装置的每个补偿支路中还包括一个设 置于所述开关和电容器回路之间的电流互感器；所述控制器模块还包括一个 实时电流信号存储单元和实时电流显示终端，所述电流互感器与所述实时电 流信号存储单元相连接，所述电流互感器将其测量的补偿支路中的电流值信 号输入至所述实时电流信号存储单元，所述实时电流信号存储单元将所述实6时电流信号输入至所述实时电流显示终端进行显示。所述高压无涌流无功补偿装置中的开关为真空开关。所述真空开关优选 为低涌流真空开关。所述低涌流真空开关设置有一个信号处理和计时控制器，与控制器模块 中的投切信号输出单元相连接，接收控制器模块的投切信号输出单元发出的控制信号；一个与所述信号处理和计时控制器相连接的控制单元；一个与所述控制单元相连接的电感接近位置传感器，所述控制单元4妻收 电感接近位置传感器发出的指示分闸与合闸位置的连锁信号；一个与所述控制单元相连接的操作单元，接收所述控制单元发出的开关 投切指令。所述低涌流真空开关还可包括一个与操作单元相连接的磁力机构。本技术的上述技术方案相比现有技术具有以下优点(1)本技术所述的无涌流无功补偿装置采用智能的控制器模块对 开关的投切进行控制，其在控制器模块的工频基准电压信号存储单元中输入 一个工频基准电压信号，该工频基准电压信号反映的是电路内部电压变化的 频率，通过上述频率的变化，控制器模块根据接收到的实时电压信号，即可 以通过其内部的投切时刻计算单元计算出电路内部实时电压为0的时刻，然 后控制器模块的投切信号输出单元根据计算出的时刻输出投切指令至开关， 控制电容器在电路实时电压为0时进行投切；本技术选择在电路中的实 时电压为0时实现所述开关的投切，从而避免了现有技术中选择在电压不为 0时进行开关的投切容易产生较大的涌流的问题，从而不会因为涌流而导致 电容器的毁坏；另一方面，选择在补偿支路电流为0时投切开关，不会因为 电路中存在电流投切开关而导致开关发热，从而保证了开关的机械寿命；第 三方面，因为本技术所述的控制器投切逻辑判断快速、可实时输出投切 信号，不会产生指令的滞后。(2) 本技术所述的无涌流无功补偿装置还可设置电流互感器，并 相应地在所述控制器模块中设置实时电流信号存储单元，之后通过实时电流显示终端将实时电流显示出来；其引入了补偿支路中的电流信号的负反馈控 制，可以验证在本技术所述的无涌流无功补偿装置在电路实时电压为0 进行投切时，是否也保证了电路实时电流为0,这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压无涌流无功补偿装置，其包括　一个或多个并联连接的补偿支路，所述补偿支路连接于母线上，由一个电容器回路和一个开关串联而成；　一个电压互感器，其一端与母线连接；所述电压互感器和一个控制器模块相连接；　其特征在于，所述控 制器模块包括工频基准电压信号存储单元、投切时刻计算单元和投切信号输出单元；　所述工频基准电压信号存储单元和投切时刻计算单元相连接，所述工频基准电压信号存储单元将其内部存储的工频基准电压信号输送至所述投切时刻计算单元内；　所述电压 互感器与控制器模块的投切时刻计算单元相连接，将其测量得到的实时电压信号输入至所述投切时刻计算单元内；　所述投切信号输出单元和所述投切时刻计算单元相连接，所述投切时刻计算单元根据输入的工频基准电压信号和实时电压信号计算出投切时刻，并将该 投切时刻信号输送至所述投切信号输出单元内；　所述投切信号输出单元同时和一个或多个开关相连接；所述一个或多个开关接收所述投切信号输出单元输出的在实时电压为０的时刻进行投切的投切信号。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王占武，
申请(专利权)人：王占武，
类型：实用新型
国别省市：13[中国|河北]