[发明专利]一种触控式无功功率补偿装置

说明书

本发明公开了一种触控式无功功率补偿装置，包括多组补偿电容电路单元、用于控制切换各组补偿电容电路单元的控制单元和人机交互单元，通过人机交互单元设定负载电机的数量，通过控制单元选择不同的补偿电容电路单元接入到负载供电系统来适应负载电机的数量变化，完成对负载供电系统进行无功功率补偿调整，将补偿后的功率因数维持在0.6至0.8之间，从而提高负载供电系统输出效率及稳定性。

技术领域

本发明属于电力系统供电技术领域，具体涉及一种触控式无功功率补偿装置。

背景技术

供电系统驱动电机负载运行，电机属于感性负载，在不进行无功功率补偿的情况下，负载功率因数(λ)很小，供电系统输出的效率低，为了增加功率因数，提高系统的运行效率，需要按照负载功率的大小配置一定容量的电容，通过电容为负载提供无功功率，使供电系统的输出更加高效、稳定。通常以功率因数λ表征发电设备的效率(λ接近1效率越高)，利用补偿电容的方法可以有效地提高负载功率因数，降低线路上的损耗，改善供电质量。

当电机的数量有变化时，电容容量必须随之改变，否则会出现欠补偿或过补偿的情况发生，其中过补偿现象会直接导致电路中电压瞬间升高，造成回路元器件超负荷运行，严重情况可导致器件击穿，线路损毁，从而影响供电系统的稳定运行。

为了方便操作人员简单、快捷的操作，并实现按照负载功率值自动投切相应容量补偿电容，研制一种触控式无功功率补偿装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种触控式无功功率补偿装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种触控式无功功率补偿装置，包括多组补偿电容电路单元、用于控制切换各组补偿电容电路单元的控制单元和人机交互单元，通过人机交互单元设定负载电机的数量，通过控制单元选择不同的补偿电容电路单元接入到负载供电系统来适应负载电机的数量变化，完成对负载供电系统进行无功功率补偿调整。

在上述技术方案中，将补偿后的功率因数维持在0.6至0.8之间，从而提高负载供电系统输出效率及稳定性。

在上述技术方案中，每组补偿电容电路单元包括一个电容投切接触器和一个补偿电容，当电容投切接触器导通时，该组补偿电容电路单元的补偿电容接入到负载供电系统中。

在上述技术方案中，控制单元采用PLC作为控制核心，PLC连接所述人机交互单元，通过PLC的输入信号模块(DI)采集各组补偿电容电路单元中电容投切接触器状态信号，PLC根据触摸屏输入的电机数量进行程序判断，通过PLC的输出信号模块(DQ)发送驱动信号，通过继电器完成对各电容投切接触器的驱动与断开，从而将合适的补偿电容投入回路。

在上述技术方案中，人机交互单元采用触摸屏，型号为昆仑通泰Tpc7062Ti。

在上述技术方案中，每当电容投切接触器完成动作后，都会上传操作记录至人机交互单元进行记录。

在上述技术方案中，所述PLC采用S7-1200PLC，其作为从站端PLC，由从站端PLC连接用于驱动电容投切接触器的继电器，并通过PROFINET通信的方式连接所述人机交互单元，该从站端PLC与控制柜中的主站端PLC连接，主站端PLC采用S7-1500PLC。

在上述技术方案中，按照公式计算单个负载电机的补偿电容容量，其中，cosφ₁为负载自然功率因数，cosφ为补偿后的功率因数，P是单台负载电机的有功功率；U是供电电压，ω＝2πf，f是电机的额定频率。

本发明的优点和有益效果为：

本发明可应用于针对一定数量范围内电机负载的供电系统当中，为现场操作提供便捷、可触控的操作方式，并实现无功补偿容量自动匹配及投切功能，将功率因数(λ)维持在0.6至0.8之间，从而提高供电系统输出效率及稳定性。

附图说明