[实用新型]一种低压无功功率自动补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于电力技术领域，具体涉及一种功率因素提高明显、合闸涌流低、结构简单、保护齐全、维护方便的低压无功功率自动补偿装置。

背景技术

我国的低压电网普遍存在功率因数较低、电网线损较大的情况，导致此现象的主要原因是众多的感性负载用电设备设计落后，功率因数较低。如我国电动机消耗的电能占全部发电量的70%，而由于设计和使用等方面原因我国电动机的功率因数往往较低，一般约为cosφ=0.70。另外，如用电量巨大的矿山企业设备大多是感性负荷，而且基本上间歇性工作，负载率也是很不稳定，其总供电负荷波动很大，如何控制功率因数便成为一大难题。很多小型矿山忽视这一问题，造成功率因数长期低下，供电质量急骤下降，线路损耗增大，设备利用率很低。因此，采用无功补偿节能技术，补偿低压无功负荷是电网无功补偿的重要环节，对提高电能质量和挖掘电网潜力是十分必要的。搞好低压补偿，不但可以减轻上一级电网无功补偿的压力，而且可以提高用户配电变压器的利用率，改善用户功率因数和电压质量，并能有效地降低电能损失，减少用户电费支出。为此，研制开发一种结构简单、保护齐全、功率因素提高显著、合闸涌流低、维护方便的低压无功功率自动补偿装置是克服现有技术不足的有效途径，具有积极的社会与经济意义。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种结构简单、保护齐全、功率因素提高显著、合闸涌流低、维护方便的低压无功功率自动补偿装置。

本实用新型的目的是这样实现的：包括无功功率控制器、电力补偿电容器、电抗器、投切开关，所述电力补偿电容器通过电抗器与投切开关串联后再与电网并联，所述无功功率控制器输入端与电网并联，其输出端通过投切开关与控制电力补偿电容器投切配合。

本实用新型通过高集成度的无功功率控制器实时监测电网数据，根据预设值计算补偿量，自动控制投切开关投切相应数量的电力补偿电容器来补偿电网中的无功损耗，既不会功率因素过补，又不会欠补，电网功率因素提高及时而有效，线损降低明显；通过与电力补偿电容器串联电抗器，使之既可以达到限制合闸涌流的作用，减少对电网的冲击，还能达到限制操作过电压和抑制电网中高次谐波对电容器的影响，显著延长电容器寿命。进一步在电力补偿电容器电路中串联断路器，可以对电力补偿电容器进行过载、短路和欠压保护。采用集成度高、可靠性强的无功功率控制器，使得本实用新型结构简单、工作稳定可靠，合闸涌流低、功率因素提高显著，可有效提高用电效率，达到节能之目的。

附图说明

图1为本实用新型的电气原理图；

图2为本实用新型的一种无功功率控制器电气原理图；

图3为本实用新型的一种补偿电路连接示意图；

图中：10-无功功率控制器、20-电力补偿电容器、30-电抗器、40-投切开关、50-断路器、60-隔离开关。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步的说明，但不以任何方式对本实用新型加以限制，基于本实用新型教导所作的任何变更或改进，均属于本实用新型的保护范围。

如图1~图3所示，本实用新型包括无功功率控制器10、电力补偿电容器20、电抗器30、投切开关40，所述电力补偿电容器20通过电抗器30与投切开关40串联后再与电网并联，所述无功功率控制器10输入端与电网并联，其输出端通过投切开关40与控制电力补偿电容器20投切配合。

所述无功功率控制器10的无功功率补偿投切方式为顺序投切或循环投切。

所述无功功率控制器10采用等电位投入和/或零电流切除方式投切控制。

所述无功功率控制器10具有存储采集数据的可擦写存储器和/或与上位机连接的通信接口。

所述电抗器30的电抗值为与之串联电容器组之容抗值的5~7%。

所述投切开关40为交流接触器或复合开关。

所述电力补偿电容器20为自愈性电力补偿电容器或复合介质电力补偿电容器。

所述电力补偿电容器20与电抗器30、投切开关40串联电路中串联设置断路器50。

本实用新型的工作原理和工作过程：

工作时，闭合补偿电路隔离开关60和启动无功功率控制器10，高集成度的无功功率控制器10监测电网数据并计算补偿量，当电网无功功率小于预设值时，自动控制投切开关40投切相应数量的电力补偿电容器20来补偿电网中的无功损耗，从而及时提高电网功率因素，减少电网压降和降低电网电流，降低线路损耗和提高设备利用率。通过与电力补偿电容器20串联电抗器30，使之既可以达到限制合闸涌流的作用，减少对电网的冲击，还能达到限制操作过电压和抑制电网中高次谐波对电容器的影响，显著延长电容器寿命。进一步在电力补偿电容器20电路中串联断路器50，可以提供对电力补偿电容器20进行过载、短路和欠压保护。