[实用新型]无涌流低压无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电气制造技术领域，特别是无涌流低压无功补偿装置，适用于电力系统交流50Hz、三相四线制其额定电压为400V的配电网中用于补偿电网无功功率，以提高供电电压质量，改善功率因数，减少电网电能损耗。

背景技术

一、无功补偿的基本概念

无论是工业负荷还是民用负荷，大多数均为感性。感性负载的性质是本身不消耗能量，但却不断与外界交换能量，这种能量交换的速率不是实际作功的功率，我们称之为无功功率，它的单位也与功率的单位不同为乏(var)。

为了输送有功功率，就要求送电端和受电端的电压有一相位差，这在相当宽的范围内可以实现。而为了输送无功功率，则要求两端电压有一幅值差，这只能在很窄的范围内实现。不仅大多数网络元件消耗无功功率，大多数负载也需要消耗无功功率。网络无件和负载所需要的无功功率必须从网络中某个地方获得。显然，这些无功和负载所需要的无功功率如果都要由发电机提供并经过长距传送是不合理的，通常也是不可能的。合理的方法是在需要消耗无功功率的地方产生无功功率。

功率因数是指电力网中线路的视在功率供给有功功率的消耗所占百分数。cosφ＝P/S。在电力网的运行中，我们所希望的是功率因数越大越好，如能做到这一点，则电路中的视在功率将大部分用来供给有功功率，以减少无功功率的消耗。用户功率因数的高低，对于电力系统发、供、用电设备的充分利用，有着显著的影响。图1为无功功率补偿原理图，图中S₁为功率因数改善前的视在功率，S₂为功率因数改善后的视在功率。

所有电感负载均需要补偿大量的无功功率，提供这些无功功率有两条途径：一是输电系统提供；二是补偿电容器提供。如果由输电系统提供，则设计输电系统时，既要考虑有功功率，也要考虑无功功率。由输电系统传输无功功率，将造成输电线路及变压器损耗的增加，降低系统的经济效益。而由补偿电容器就地提供无功功率，就可以避免由输电系统传输无功功率，从而降低无功损耗，提高系统的传输功率。

适当提高用户的功率因数，不但可以充分的发挥发、供电设备的生产能力、减少线路损失、改善电压质量，而且可以提高用户用电设备的工作效率和为用户本身节约电能。

因此，对于全国广大供电企业、特别是对现阶段全国性的一些改造后的农村电网来说，若能有效的搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网补偿的压力，改善提高用户功率因数，而且能够有效地降低电能损失，减少用户电费。其社会效益及经济效益都会是非常显著的。

理论上而言，无功补偿最好的方式是在哪里需要的无功，就在哪里补偿，整个系统将没有无功电流的流动。但在实际电网当中这是不可能做到的。因为无论是变压器、输电线路还是各种负载，均会需要无功。

对于低压配网无功补偿，通常采用负荷侧集中补偿方式，即在低压系统(如变压器的低压侧)利用自动功率因数调整装置，随着负荷的变化，自动地投入或切除电容器的部分或全部容量。

二、几种补偿装置的比较

目前市场存在的低压无功补偿装置主要有：空气接触器控制电容器投切无功补偿装置、可控硅控制电容器投切的无功补偿装置。

空气接触器控制电容器投切的补偿装置，由于接触器在工作状态时线圈长期通电及主触点氧化引起的电阻变大一是消耗能量，二是产生过热易烧线圈；另外投电容器时间上的随意性，可在线路上产生很高的涌流(一般为额定电流的几十倍甚至上百倍)，使电容器和相关元器件的寿命大为降低，甚至烧毁电容器。

可控硅控制电容器投切的补偿装置，是最近几年推出的产品，其优点是利用可控硅在系统电压过零点时投入电容器，抑制了投入电容器时的涌流。但因可控硅触发压降1.4^-2v，自身功耗可达几百瓦，造成柜内温度过高，加速设备老化。而且系统的电压突变很容易使可控硅击穿。从目前使用情况统计，使用在1年左右，就要出现问题，已经引起用电部门的注意。国外同类产品的可靠性较高，但是价格是国产的5倍左右。

发明内容

本实用新型目的是设计一种无涌流低压无功补偿装置，针对低压无功补偿装置的现状，将真空技术、永磁机构技术、微电子技术完美结合，达到低能耗、高可靠、长寿命的全新无功补偿装置。

本实用新型技术方案是：一种无涌流低压无功补偿装置，具有无功率自动补偿控制器且其通过控制线接线端子与真空开关相连接，在真空开关上还并联有电容器组，在电容器组两端连接有电抗器和放电模块。