一种智能式无功补偿电容器及智能式无功补偿系统网络技术方案

本实用新型专利技术提供了一种智能式无功补偿电容器及智能式无功补偿系统网络。本智能式无功补偿电容器包括一个壳体和用于采集交流电力系统内功率因数、电流和电压值的功率因数传感器，壳体内设有用于对交流电力系统进行无功补偿的电容、用于将电容并联到交流电力系统的投切开关和用于接收交流电力系统内的功率因数、电流和电压值的智能控制器，电容输出端连接投切开关，投切开关连接交流电力系统，投切开关还连接智能控制器，功率因数传感器连接智能控制器的输入端。智能式无功补偿系统网络包括若干个并联在交流电力系统的上述智能式无功补偿电容器。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于无功补偿
，涉及一种智能式无功补偿电容器及智能式无功补偿系统网络。
技术介绍
交流电力系统需要电源提供两部分的能量，一部分用于做功被消耗掉，这部分能量被转换成机械能、光能、热能、和化学能，这部分的能力称为有功功率。另一部分的能量主要用来在变压器、电机等电力输送和用电设备工作时建立交变磁场，这部分能量称为无功功率。由于交流电力系统中存在电动机、变压器等大量感性无功负荷，而这些感性无功负荷需要吸收大量无功功率来建立感应磁场，使得功率因数下降，线路损耗增加，电压质量下降，设备利用率低。为消除系统内感性无功功率产生的无用消耗，而达到有功功率最大限度出力的效果，必须进行无功补偿。目前运用无功补偿技术的装置，一般由智能无功控制器、熔丝、晶闸管复合开关、热继电器、指示灯、低压电力电容器多种分散器件组装而成。该种装置以接触器作为投切开关方式为主并以等容循环投切的控制策略为主，采用的控制器一般为普通型控制器。该种装置虽然能够完成对交流电力系统的无功补偿，但是采用的策略分组较粗、补偿精度较差，无功补偿的效果有限并不能很好的满足无功补偿的需求。同时因为成套的装置的制作一般采用分离元器件，柜体内部结构复杂，组装工艺难度大，且元器件分别为不同的生产厂家生产，各种元器件之间的参数配合不准确，造成故障率高。
技术实现思路
本技术针对现有的技术存在上述问题，提出了一种智能式无功补偿电容器，该智能式无功补偿电容器能够满足交流电力系统的无功补偿需求，并且装置为几个模块结构集成在一起，体积小、接线简单。本技术通过下列技术方案来实现一种智能式无功补偿电容器，其特征在于，本装置包括一个壳体和用于采集交流电力系统内功率因数、电流和电压值的功率因数传感器，所述的壳体内设有用于对交流电力系统进行无功补偿的电容、用于将电容并联到交流电力系统的投切开关和用于接收交流电力系统内的功率因数、电流和电压值的智能控制器，所述的电容输出端连接投切开关，所述的投切开关连接交流电力系统，所述的投切开关还连接智能控制器，所述的功率因数传感器连接智能控制器的输入端，所述的智能控制器还用于在上述功率因数小于内部预设的功率因数并在判断上述的电压为零时发送信号控制上述的投切开关闭合，在上述功率因数达到内部预设的功率因数并在判断上述的电流为零时发送信号控制上述的投切开关断开。采用一个壳体将几个模块集成在一起，体积小并且接线简单。功率因数传感器采集交流电力系统内功率因数、电流和电压值发送给智能控制器，智能控制器将接收到交流电力系统内的功率因数、电流和电压值与内部的预设值进行比较判断。当采集到的功率因数小于内部预设的功率因数并在判断采集的电压值为零时发送信号控制投切开关进行闭合，此时，电容并联到交流电力系统中开始进行无功补偿，使交流电力系统的功率因数变大，当采集的功率因数达到内部预设的功率因数并在判断采集的电流值为零时发送信号控制投切开关断开，使电容不再对交流电力系统进行无功补偿。在上述的智能式无功补偿电容器中，所述的投切开关包括用于将电容并联到交流电力系统的继电器，所述的电容输出端连接继电器，所述的继电器连接交流电力系统，所述的继电器还连接智能控制器。继电器在接收到智能控制器发送闭合信号时，将电容并联到交流电力系统中使电容开始无功补偿；继电器在接收到智能控制器发送断开信号时，断开电容对交流电力系统的无功补偿。在上述的智能式无功补偿电容器中，所述的电容包括两台三角形形状的低压电力电容器，所述的低压电力电容器输出端连接继电器。低压电力电容器可以对交流电力系统的无功补偿，每台三角形形状的低压电力电容器可以独立运行确保对交流电力系统的无功补偿。在上述的智能式无功补偿电容器中，所述的电容包括一台“Y”形状低压电力电容器，所述的低压电力电容器输出端连接继电器。低压电力电容器可以对交流电力系统的无功补偿，采用“Y”形状低压电力电容器使电容的体积变小。在上述的智能式无功补偿电容器中，所述的壳体内还设有用于对电路进行保护的保护单元，所述的保护单元包括有过电压保护、欠电压保护、失压保护、短路保护和电容器过温保护电路。保护单元有效保障电容器的安全，延长上述电容器的使用寿命。在上述的智能式无功补偿电容器中，所述的壳体设有液晶显示屏、LED状态指示灯和操作按键，所述的液晶显示屏、LED状态指示灯和操作按键分别连接智能控制器。液晶显示屏具有运行工况提示、故障中文提示，LED状态指示灯具备投运、退运和故障三种运行状态，操作按键可以实现人机联系。让使用人员可以清楚的明白装置的运行情况。一种智能式无功补偿系统网络，包括若干个并联在交流电力系统的智能式无功补偿电容器，其特征在于，所述智能式无功补偿电容器的智能控制器设有通信接口，所述的智能控制器通过通信接口连接其余智能式无功补偿电容器的智能控制器。在单个智能式无功补偿电容器无法满足对交流电力系统的无功补偿时，运用多个智能式无功补偿电容器组成无功补偿系统网络使电容量变大满足对交流电力系统的无功补偿，并且多个智能式无功补偿电容器相互之间进行通讯。当功率因数传感器采集到的功率因数小于智能控制器内部预设的功率因数时并在判断采集的电压值为零时，无功补偿系统网络里相应台数的智能式无功补偿电容器同时对交流电力系统进行无功补偿，当功率因数传感器采集的功率因数已达到智能控制器内部预设的功率因数并在判断采集的电流值为零时，无功补偿系统网络里相应台数的智能式无功补偿电容器停止对交流电力系统的无功补偿。在上述的智能式无功补偿系统网络中，所述的智能式无功补偿系统网络包括一个通讯总线，上述的智能控制器连接通讯总线。智能控制器之间并联使用，当一台出故障时，不影响其他智能控制器正常工作。与现有技术相比，本智能式无功补偿电容器具有以下优点I、本技术将几个模块结构集成在一起，模块相互之间匹配并且体积小、接线简单。2、本技术采用对电容进行零电压投、零电流切的控制方式，因此投切过程无涌流冲击、无切除过电压、无燃弧现象。附图说明图I是本技术的结构示意图图2是本技术组成的无功补偿系统网络结构示意图。图中，I、功率因数传感器；2、智能控制器；3、低压电力电容器；4、继电器；5、保护单元；6、液晶显示屏；7、LED状态指示灯；8、操作按键。具体实施方式以下是本技术的具体实施例并结合附图，对本技术的技术方案作进一步的描述，但本技术并不限于这些实施例。实施例一如图I所示，本智能式无功补偿电容器包括一个壳体和用于采集交流电力系统内功率因数、电流和电压值的功率因数传感器1，壳体内设有用于对交流电力系统进行无功补偿的电容、用于将电容并联到交流电力系统的投切开关和用于接收交流电力系统内的功率因数、电流和电压值的智能控制器2。壳体内还设有用于对电路进行保护的保护单元5、液晶显示屏6、LED状态指示灯7和操作按键8,保护单元5包括有过电压保护、欠电压保护、失压保护、短路保护和电容器过温保护电路。上述的投切开关包括用于将电容并联到交流电力系统的继电器4，上述的电容包括两台三角形形状的低压电力电容器3，低压电力电容器3的输出端连接继电器4，继电器4还分别连接交流电力系统和智能控制器2。液晶显示屏6、LED状态指示灯7和操作按键8分别连接智能控制器2。功率因数传感器I本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种智能式无功补偿电容器，其特征在于，本装置包括一个壳体和用于采集交流电力系统内功率因数、电流和电压值的功率因数传感器（1），所述的壳体内设有用于对交流电力系统进行无功补偿的电容、用于将电容并联到交流电力系统的投切开关和用于接收交流电力系统内的功率因数、电流和电压值的智能控制器（2），所述的电容输出端连接投切开关，所述的投切开关连接交流电力系统，所述的投切开关还连接智能控制器（2），所述的功率因数传感器（1）连接智能控制器（2）的输入端,所述的智能控制器（2）还用于在上述功率因数小于内部预设的功率因数并在判断上述的电压为零时发送信号控制上述的投切开关闭合,在上述功率因数达到内部预设的功率因数并在判断上述的电流为零时发送信号控制上述的投切开关断开。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卫良，
申请(专利权)人：台州安耐杰电力设备有限公司，
类型：实用新型
国别省市：