[实用新型]分相无功功率动态补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型属于线路无功功率补偿领域，具体是一种分相无功功率动态补偿装置。

背景技术

国民经济的高速发展和人民生活水平的不断提高带来了电力负荷的高速增长，而发电装机容量和输电能力远远不能满足电能需求量。与此同时，随着电力市场的开放，电力用户对电能质量的要求也在提高。

电力系统运行的经济性和电能质量与无功功率有重大关系。无功功率是电力系统一种不可缺少的功率。大量的感性负荷和电网中的无功功率损耗，要求系统提供足够的无功功率，否则电网电压将下降，电压质量得不到保证。同时，无功功率的不合理分配，也将造成线损增加，降低电力系统运行的经济性。

发电机提供的无功功率，相对负荷和网络对无功功率的需求来说是远远不够的，而且极不经济。所以，在电力系统中采用各种无功功率补偿设备进行无功补偿。它是保证电能质量和实现电力系统经济运行的重要手段。在低压电网中进行无功功率的就地补偿是整个电力系统无功补偿的重要环节，主要采用并联电容器，它包括固定电容器补偿和自动投切电容器的动态补偿以及两者混合补偿等方式。电力负荷是瞬时变化的，它需要的无功功率也是随时变化的，为了保持无功平衡，要根据无功负荷的变化及时投切电容器，传统的低压动态无功补偿设备以机械开关作为电容器的投切开关，机械开关不仅动作速度慢，还会产生涌流冲击、过电压、电弧重燃等现象，开关本身和电力电容器都容易损坏。据统计，过去使用的自动投切电容器无功补偿装置3年后损坏率达75％，损坏率极高。

实用新型内容

本实用新型公开了一种分相无功功率动态补偿装置，三相线分别进行电流电压取样，并混合补偿，补偿效果大大提高，避免了三相共补偿造成的过补、欠补等缺陷。投切装置采用的智能复合开关，晶闸管过零投切，无源切换，降低了发生操作过电压，可靠性高，使用寿命长。

本实用新型的技术方案如下：

分相无功功率动态补偿装置，包括有动态控制器，其特征在于：动态控制器分别连接有电流采样单元、电压采样单元、动态补偿单元、温度采集控制单元，电流采样单元、电压采样单元、动态补偿单元接入三相线路上；所述的动态补偿单元是由若干电容投切电路以及与其相连的补偿电容构成，动态补偿单元与三相线路之间连接有晶闸管开关，所述的晶闸管开关通过外接晶闸管投切电路控制。

分相无功功率动态补偿装置，其特征在于：所述的温度采集控制单元包括由温度传感器、温度调节仪、轴流风机组成。

本实用新型采用交流采样，是集数据采集、通讯电网参数分析等功能一体的无功补偿控制器，无功补偿控制器分别实时检测三相系统各相的无功功率需求情况及其他电能质量参数，与预先设定的给定值进行比较，动态控制投切不同组数的电容器，以保证功率因数实时满足设定要求。整个测量执行过程在一个周波内完成(时间＜20ms)，触发单元确保晶闸管投切电容无冲击，无涌流，无过渡过程。

本实用新型补偿响应速度快，实时提高功率因数，节能效果更显著。电容投切无冲击，无涌流，无过渡过程投切，运行可靠性高，运行费用低，使用寿命长，抑制谐波，运行安全可靠，无需放电电阻、电容器不需预充电，抑制电压波动，提高电压质量，降低网损和变压器损耗，增加变压器带载容量。实行分相动态补偿或三相共补，停电时自动退出，送电后自动恢复运行；多级补偿一次到位，补偿后功率因数大于0.95(容量配置合适的条件下)。

本实用新型的电流采样单元、电压采样单元通过电压、电流传感器实时检测系统电压和电流的瞬时值，并实时计算出电压、电流有效值和系统所需无功功率等控制参量，由主控单元完成逻辑判断并发出相应的控制指令，控制投切执行单元投切电容器组，实现对负载无功功率的动态跟踪补偿。

本实用新型的电容器回路中串联7％或14％解调电抗器，转移电容/电网的谐振频率到低于主要次谐波次数(5次或3次谐波)，避免电容器与电网谐波谐振而导致的电容器损坏甚至电网崩溃。

本实用新型内含有先进的零过渡过程时刻检测控制系统，确保在零过渡瞬时投入电容器，零电流时刻自然关断切除电容器，投切过程无暂态扰动，避免了涌流冲击和操作过电压，保证了动态无功补偿的实时性，同时也有效降低了投切过程对晶闸管和电容器的电应力冲击，极大地提高了设备工作可靠性和使用寿命。电涌保护器对间接雷电和直接雷电影响或其他瞬时过电压的电涌进行保护，具有相对相、相对地、相对中线，中线对地及其组合等保护模式。

附图说明

图1为本实用新型的电气线路图。

具体实施方式

参见附图，分相无功功率动态补偿装置，包括有动态控制器1，动态控制器1分别连接有电流采样单元2、电压采样单元3、动态补偿单元4、温度采集控制单元5，电流采样单元2、电压采样单元3、动态补偿单元4的接入三相线路上；所述的动态补偿单元4是由若干电容投切电路以及与其相连的补偿电容构成，动态补偿单元4与三相线路之间连接有晶闸管开关6，晶闸管开关6通过外接晶闸管投切电路控制，外接晶闸管投切电路接入动态控制器1，所述的温度采集控制单元包括由温度传感器8、温度调节仪7、轴流风机9组成。