[实用新型]三相无功功率自动补偿装置

说明书

本实用新型属于电力系统无功功率补偿装置，特别是涉及一种电力电网的三相无功功率就地补偿控制装置。

现有的无功功率就地补偿装置中，特别是针对小用电负荷的无功就地补偿装置，一般采用交流接触器或负荷开关。对补偿电容的投入和切除通常采用人工操作，或根据时间划分进行投切，或根据电压高低进行投切；在结构上，则根据功率因数及无功功率、无功电流，采用较为复杂的智能化电路或简单的模拟电路进行投切。这些工作方式和补偿结构存在许多不足：人工投切，操作复杂烦琐；根据时间划分及电压的高低投切，缺乏严格的科学根据，且智能化电路成本高；而模拟电路检测，控制精度较低。以上几种投切方式均不能实时根据线路的功率因素准确地对电容器进行投切，难以难确的就地补偿无功功率。

本实用新型的目的是提供一种能自动检测电网的功率因数，自动根据功率因数的大小，准确地控制电容器投入和切除的一种新型三相无功功率自动补偿装置。以实现实时就地无功功率的补偿。

本实用新型由信号取样部分、信号处理部分、信号转换部分、数据处理部分、信号输出部分、补偿执行部分组成，其特征在于信号取样部分包括电流变换器(1)及电压变换器(2)，信号处理部分包括相位自动识别器(6)、过电压比较器(4)、电流放大器(3)及低负荷电流比较器(5)，信号转换部分包括相位转换电路(7)、电流模拟一数字转换电路(8)及电压模拟一数字转换电路(9)，数据处理部分包括计数器(10)、存储器(11)、数据变换器(12)及循环控制器(13)，信号输出部分包括状态显示器(14)及驱动放大器(15)，补偿执行部分包括中间继电器(16)、交流接触器(17)及补偿电容器组(18)。其中，电流变换器(1)与电压变换器(2)的输出端分别与相位自动识别器(6)的输入端相连接，过电压比较器(4)的输入端与电压变换器(2)的输出端相连接，电流放器(3)的输入端与电流变换器(1)的输出端相连接，相位自动识别器(6)的输出端接相位转换电路(7)中的IC3，过电压比较器(4)的输出端接电压模拟一数字转换电路(9)，电流放大器(3)的输出信号经低负荷电流比较器(5)输给电流模拟一数字转换电路(8)。

上述电路的工作过程如下：电流变换器(1)将来自电网母线上的电流信号变换成电流方波信号，在电压变换器(2)输出信号的作用下，相位自动识别器(6)判断电流相位的反正，经相位转换电路(7)转换后，作用于计数器(10)。计数器(10)在相位信号，低电流信号、过电压信号共同作用下，将数据输入存储器(11)。存储器(11)中的数据信号分别输入状态显示器(14)与循环控制器(13)，在数据信号的作用下，状态显示器(14)显示COSφ值的大小，电压的高低，负荷电流的大小及补偿电容的投切状态。在信号处理部分中，经相位转换电路(7)输出的电压相位信号与电流相位信号接计数器(10)的脉冲输入端，低负荷电流比较器(5)输出的低电流信号与过电压比较器(4)输出的过电压信号经计数器(10)中的IC7，计数器(10)输出的信号进入存贮器(11)后输给数据变换器(12)。循环控制器(13)输出的投入或切除信号经驱动放大器(15)驱动中间继电器(16)动作，交流接触器(17)闭合或断开，控制补偿电容器组(18)的投入和切除。

本实用新型与现有的无功功率补偿装置相比，具有以下优点：可自动识别电流或电压信号的极性，并能自动转换。特别是采用的电流、电压模拟一数字转换电路，克服了补偿装置成本高、控制精度低、稳定性较差的缺陷。本实用新型结构紧凑，操作简便，既可人工投切，也可自动投切。可分别显示COSφ值的大小、电压高低、负荷电流大小及补偿电容器组(18)的投切状态，尤其适用于小容量用电负荷就地无功补偿。

以下将结合附图对本实用新型的技术方案作详细说明。

图1为电路方框图。

图2为电路原理图。

参照图1、图2的电路方框图和电路原理图，图1中的(1)为电流变换器，(2)为电压变器器，(3)为电流放大器，(4)为过电压比较器，(5)为低负荷电流比较器，(6)为相位自动识别器，(7)为相位转换电路，(8)为电流模拟一数字转换电路，(9)为电压模拟一数字转换电路，(10)为计数器，(11)为存储器，(12)为数据变换器，(13)为循环控制器，(14)为状态显示器，(15)为驱动放大器，(16)为中间继电器，(17)为交流接触器，(18)为补偿电容器组。