[发明专利]400V无级调压式无功补偿装置

说明书

技术领域本发明专利属“光机电一体化”领域“电力系统信息化与自动化”子领域“用于输配电系统和企业的新型节电装置”方向的新型动态无功功率补偿装置。

背景技术电压无功的最优化控制是提高供电质量，减少变压器、线路损耗的主要手段。随着电力行业对提高电能质量、降低损耗的要求日益突出，传统的投切电容器组在很长一段时间内为维持电力系统的电能质量发挥了重要作用，但因其补偿呈阶梯性大，对无功要求高的场所已不再满足电力系统的要求，因此，目前迫切需要连续可调、波动性小的新型无功补偿技术，这也是当今电气自动化技术及电力系统研究领域所面临的一个重大课题，且正在受到越来越多人关注的创新点和竞争优势的产品。

发明内容400V无级调压式无功补偿装置在电力系统中的作用是进行无功补偿，维持连接点的功率因数为给定值，提高系统电能质量及电压的稳定性。与现有的无功补偿装置相比，具有动态调节特性、调节速度更快、范围更宽1％--100％、调节精度高、波动小、损耗低、安装面积小等优点。

本发明专利的技术方案为，400V调压式无功补偿装置，装置包括，无级调压器、调压式控制器、低压电容器、断路器、电抗器、避雷器，其特征在于：调压式控制器的数据存储器存储了运用模糊数学的概念建立了数学模型，得出了无功调节判据，ARM将采集到的三相四线低压电源母线的电压U_a、U_b、U_C电流I_a、I_b、I_c，从而得出电源母线的负荷、功率因数、无功功率，得出目标功率因数下得无功需求量。通过调节无级调压器改变电容器两端的电压达到改变电容器无功输出的目的，解决了电容投切中的过电压、涌流大等技术问题，以达到了对系统无功进行平滑自动调节，反应速度快，补偿精度高以达到降低变压器及线路损耗的目的，比传统的补偿方式降低损耗15％以上。

调压式控制器的中央处理器采用最新型的飞利浦32位ARM高性能芯片、A／D转换器32位A／D转换芯片。

本发明专利具有以下创新点：①通过调整电容器两端的电压改变电容器无功输出，解决了电容投切中的过电压、有涌流等技术问题。②实现无级调压达到了对系统无功进行平滑自动调节，调节范围大，从1％--100％，反应速度快，补偿精度高的目的。③调节过程为动态调节，功率因数稳定在给定值。

附图说明附图1为本发明专利的结构示意图；

附图2为本发明专利控制器的原理方框图；

附图3为本发明专利的安装接线图；

图中，1.调压控制器，2.无级调压器，3.断路器，4.电抗器，5.电容器，6.避雷器，7.采样保持器，8.多路开关，9.A／D转换器，10.CPU中央处理器，11.键盘，12.显示器，13.保护和隔离电路，14.电隔离电路，15.电流互感器，16.通讯接口，17.储存器报警，18.三相四线低压电源。

具体实施方式本发明专利的具体实施方式是，如图所示：

实施例1、400V无级调压式无功补偿装置，包括调压控制器1、无级调压器2、断路器3、电抗器4、电容器5、避雷器6。其结构为：400V无级调压式无功补偿控制器中电流、电压采样保持器7通过多路开关8，A／D转换器9与CPU中央处理器10相连，CPU上连接有键盘11和显示器12，数据储存器17，CPU通过光电隔离电路连接信号输入口接受电容组，RS485／RS232通讯接口16与外部网络相连，CPU计算出的数据通过保护和隔离电路13与无级调压器2相连。根据控制器命令，通过改变无级调压器的可控硅来实现电容器端电压的变化，达到改变电容器的无功输出，使功率因数稳定在给定值，达到降低损耗的目的。

附图3显示400V无级调压式无功补偿装置的安装示意图。本发明专利可以用支架安装在变压器台下面的电线杆上，当变压器台上有空闲位置时，也可以直接安装在变压器台上。为便于操作与维修，柜前后要留有(≥1米)足够空间。

图中，连接本发明专利的三相四线低压电源18一端按A、B、C相序接在变压器二次刀开关上，另一端接在本发明专利内断路器4的1、3、5端，零线接在零线柱上。三个电流互感器按A、B、C相序分别套在电网变压器输出端(变压器二次刀开关之前)，并固定牢固。电流互感器15的二次引出线加护套，接到本发明专利的辅助接线端(90-0，91-0，92-0)上，电流互感器15的各相接线必须与三相四线低压电源18的相序对应。