[实用新型]低压无功补偿投切装置

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种供配电领域中的电气控制装置，特别是涉及一种低压无功补偿投切装置。

背景技术：

众所周知，由于0.4KV低压无功补偿对电网安全、优质、经济运行具有重要作用，因此无功补偿一直是电力部门和用户非常重视的问题。无功补偿技术的使用，对于有效提高系统的电压稳定性，保证电网的电压质量，提高发输电设备的利用率，降低无功网损和减少发电费用具有十分重要的意义。

0.4KV低压电网无功补偿技术经历了多年的发展，目前使用较广泛的产品主要有以下缺点：1、结构形式：一种结构是采用普通的无功补偿控制器、熔断器(或空气开关)、专用交流接触器(或复合开关)、热继电器、电力电容器等分立器件，分别装设于低压开关柜内或柜面，再分别用导线连接。这种方式结构复杂，功能单一，接线繁琐，故障率高；另一种是模块化结构，但由于机械结构设计上的原因使得该产品无法在脱离补偿电容的情况下进行试验，不利于采用该产品组装的电容柜的出厂检验，往往只能在电容柜现场安装完毕并运行后才能发现问题。2、控制技术：对于一组多个低压无功补偿电力电容器的控制主要针对等容量补偿电容采用循环投切和编码投切两种方式，控制器采集电流和电压值，经过简单的计算得到功率因数或无功电流，并将功率因数作为投切门限值(或参考无功电流值进行控制)，控制电容器的投切。这种方式经常造成过补或欠补，轻载的情况下易造成投切震荡，影响电容器的使用寿命及电网的稳定性，而且此种控制方式投切精度不高，未补偿的无功量绝对值与用户系统的容量有关，容量越大的系统中未补偿的无功带来的损耗越大。3、电路结构：除传统的非智能化的产品外，现有产品大多采用一片单片机芯片作为电量测量及控制的核心部分，若要满足多个物理量的测量精度、有效地分离基波谐波分量并使整机控制功能完善则必将使软、硬件复杂，整机故障率增加，稳定性下降，且开发周期延长，开发难度加大。

发明内容：

本实用新型的目的在于克服现有低压无功补偿技术存在的缺点，提供一种结构新颖、电路简单、测量精度较高、控制功能完善、能根据实际需要合理设置电容器容量的阶梯倍数及各种容量电容个数的低压无功补偿投切装置。

本实用新型所采用的技术方案为一种低压无功补偿投切装置，它包括控制系统和若干个低压无功补偿模块，其结构要点在于低压无功补偿模块为一整体部件，控制系统由电源电路、显示及按键电路、专用电量测量芯片、采样电路及单片机构成，由电源电路向控制系统其它几个用电部分供电。

电量测量芯片与采样电路及单片机相接，采样电路用于采集电网的各种电参数，并将强电信号转换为电量测量芯片所需要的弱电信号送往电量测量芯片，电量测量芯片将采样电路送来的信号进行处理，并完成计算、校正，与单片机进行通讯完成信号的双向传输，单片机监控电量测量芯片的工作状态，将电量测量芯片送来的测量结果进行分析、逻辑判断、计算，以控制低压无功补偿模块工作状态。

低压无功补偿模块是由电力电容器及装于侧盖内的控制单元构成，控制单元由空气开关或熔断器、复合开关及驱动电路板、显示及操作板、模块电源电路、外接端口构成，由模块电源电路向模块中除电力电容器及复合开关外的其余电路供电，电力电容器上装有固定件，固定件与侧盖连接成一整体，复合开关及驱动电路板、显示及操作板固定在侧盖内，外接端口固定在驱动电路板上，侧盖在外接端口处有开孔。

整个装置中各低压无功补偿模块的电容量是不等的，一般而言，最小电容器电容量越小，补偿精度越高，通常最小电容为5千乏，其余电容器容量为最小电容器容量的任意非零整数倍。

单片机以基波无功量作为投切门限值，对内置电容容量按梯级分布的低压无功补偿模块进行控制，投切的步进值等于最小低压无功补偿模块中电容器的容量值；以谐波值用于保护本低压无功补偿投切装置，使本装置在谐波超限时处于闭锁状态。