低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路及過壓保護(hù)測試方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力設(shè)備領(lǐng)域，尤其涉及一種低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路及過壓保護(hù)測試方法。
【背景技術(shù)】
[0002]保持電力系統(tǒng)中無功功率的平衡是保證電力系統(tǒng)電能質(zhì)量、電壓質(zhì)量、降低電網(wǎng)損耗以及系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的必要條件，無功功率補(bǔ)償是實現(xiàn)電網(wǎng)無功平衡的重要措施。無功補(bǔ)償裝置具有提高用戶功率因數(shù)、增加電網(wǎng)的負(fù)載能力、降低線路損耗、穩(wěn)定系統(tǒng)電壓水平和提高電能質(zhì)量的功能，在電力系統(tǒng)中普遍使用。
[0003]然而，現(xiàn)有市場上適用于配電網(wǎng)中的低壓成套無功補(bǔ)償裝置種類繁多、魚龍混雜，產(chǎn)品的功能性能參差不齊，而且低壓無功補(bǔ)償裝置多安裝在戶外，工作環(huán)境惡劣，極易發(fā)生故障。為了確保低壓無功補(bǔ)償裝置安全、可靠、穩(wěn)定地運行，對補(bǔ)償裝置的投切準(zhǔn)確性、投切方式、動態(tài)響應(yīng)、投切精度等功能和性能以及裝置投入電網(wǎng)后對電網(wǎng)實際影響能否達(dá)到預(yù)期目標(biāo)均需做出評判，應(yīng)依據(jù)配電網(wǎng)實際情況和相關(guān)技術(shù)要求開展現(xiàn)場檢測工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明解決的問題是提供一種低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路及測試方法，能以確保低壓無功補(bǔ)償裝置性能合格、穩(wěn)定。
[0005]為解決上述問題，本發(fā)明實施例提供一種低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路，包括:多組無功補(bǔ)償單元、監(jiān)控單元、過壓保護(hù)單元和過壓測試單元。每組無功補(bǔ)償單元均具有一個電容器組，利用電容器組進(jìn)行無功補(bǔ)償。監(jiān)控單元與多組無功補(bǔ)償單元相連接，對每一組無功補(bǔ)償單元相連接的三相電氣參數(shù)進(jìn)行測量、記錄并進(jìn)行無功補(bǔ)償投切控制。過壓保護(hù)單元對與無功補(bǔ)償單元相連接的三相電壓進(jìn)行測試，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，切斷無功補(bǔ)償單元與三相電的連接。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓測試單元測試切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間。
[0006]可選的，電容器組為三相共補(bǔ)的電容器組、三相分補(bǔ)的電容器組或者兩者的組合。
[0007]可選的，無功補(bǔ)償單元包括依次連接的刀開關(guān)、斷路器、復(fù)合開關(guān)、熱繼電器和電容器組，外部電網(wǎng)的三相電通過刀開關(guān)與無功補(bǔ)償單元相連接。
[0008]可選的，過壓測試單元包括計時器、比較模塊、開關(guān)和中間繼電器，中間繼電器與電容器組串聯(lián)，中間繼電器的常開接點與比較模塊相連接，將電容器組的兩端電壓輸入至比較模塊的第一輸入端，比較模塊的第二輸入端輸入閾值電壓，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，比較模塊的輸入電壓大于閾值電壓時，比較模塊輸出閉合信號關(guān)閉開關(guān)，計時器開始計時；
[0009]在過壓保護(hù)單元進(jìn)行投切的過程中，當(dāng)系統(tǒng)電壓降低并小于或等于閾值電壓時，比較模塊的輸入電壓小于或等于閾值電壓，比較模塊輸出斷開信號打開開關(guān)，計時器結(jié)束計時；或者
[0010]當(dāng)過壓保護(hù)單元完全切斷無功補(bǔ)償單元與三相電的連接時，與電容器組串聯(lián)的中間繼電器的常開接點打開，比較模塊無信號輸入，比較模塊輸出斷開信號打開開關(guān)，計時器結(jié)束計時；
[0011]計時器獲得切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間。
[0012]可選的，過壓保護(hù)單元為自斷補(bǔ)償器，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓保護(hù)單元依次切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間的連接。
[0013]可選的，無功補(bǔ)償單元還包括指示燈，指示燈并聯(lián)在電容器組的兩端。
[0014]可選的，過壓保護(hù)單元集成在監(jiān)控單元內(nèi)。
[0015]本發(fā)明實施例還提供了一種利用低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路的低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試方法，包括:
[0016]當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓保護(hù)單元依次切斷多組無功補(bǔ)償單元與三相電之間的通路，于此同時，過壓測試單元內(nèi)的比較模塊輸出閉合信號關(guān)閉開關(guān)；
[0017]計時器與三相電連通，開始計時；
[0018]在過壓保護(hù)單元進(jìn)行投切的過程中，當(dāng)系統(tǒng)電壓降低并小于或等于閾值電壓時，比較模塊的輸入電壓小于或等于閾值電壓，比較模塊輸出斷開信號打開開關(guān)，計時器結(jié)束計時；或者
[0019]當(dāng)過壓保護(hù)單元完全切斷無功補(bǔ)償單元與三相電的連接時，與電容器組串聯(lián)的中間繼電器的常開接點打開，比較模塊無信號輸入，比較模塊輸出斷開信號打開開關(guān)，計時器結(jié)束計時；
[0020]計時器獲得切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間。
[0021]優(yōu)選的，當(dāng)切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間小于60秒時，表明低壓無功補(bǔ)償裝置的過壓保護(hù)性能合格。
[0022]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本技術(shù)方案具有以下優(yōu)點:
[0023]由于本發(fā)明實施例采用過壓保護(hù)單元對無功補(bǔ)償單元相連接的三相電進(jìn)行測試，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓保護(hù)單元依次切斷無功補(bǔ)償單元與三相電的連接；同時利用過壓測試單元測試切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間，根據(jù)測得切斷所需的總時間，從而能很好地判斷切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間的時間是否滿足要求，有效防止當(dāng)系統(tǒng)電壓過大時由于切斷時間過長而引起的無功補(bǔ)償單元等其它部件的損壞。
【附圖說明】
[0024]圖1是本發(fā)明實施例的低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖2是本發(fā)明實施例的無功補(bǔ)償單元、監(jiān)控單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖3是本發(fā)明實施例的過壓測試單元的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0027]圖4是本發(fā)明實施例的低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試方法的流程示意圖。
【具體實施方式】
[0028]由于現(xiàn)有的低壓無功補(bǔ)償裝置都沒有測試過壓保護(hù)性能的測試裝置，而根據(jù)低壓無功補(bǔ)償裝置的國家標(biāo)準(zhǔn)，需要保證低壓無功補(bǔ)償裝置在電壓超過額定電壓的110%時，能在規(guī)定的時間內(nèi)切斷低壓無功補(bǔ)償裝置與外界電網(wǎng)的三相電連接。為此，發(fā)明人經(jīng)過研宄，提出了一種低壓無功補(bǔ)償裝置過壓保護(hù)測試電路及測試方法，能以確保低壓無功補(bǔ)償裝置性能合格、穩(wěn)定。
[0029]下面結(jié)合附圖，通過具體實施例，對本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整的描述。
[0030]請參考圖1，為本發(fā)明實施例提供的低壓無功補(bǔ)償過壓保護(hù)測試電路的結(jié)構(gòu)示意圖，包括:多組無功補(bǔ)償單元10、監(jiān)控單元20、過壓保護(hù)單元30和過壓測試單元40，每組無功補(bǔ)償單元10均具有一個電容器組，利用電容器組進(jìn)行無功補(bǔ)償；監(jiān)控單元20與多組無功補(bǔ)償單元10相連接，對每一組無功補(bǔ)償單元10相連接的三相電氣參數(shù)進(jìn)行測量、記錄并進(jìn)行無功補(bǔ)償投切控制；過壓保護(hù)單元30對與每一組無功補(bǔ)償單元10相連接的三相電壓進(jìn)行測試，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓保護(hù)單元切斷無功補(bǔ)償單元與三相電的連接；過壓測試單元40與無功補(bǔ)償單元10相連接，當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，過壓測試單元40測試切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間。
[0031]無功補(bǔ)償單元10用于補(bǔ)償設(shè)備提高電網(wǎng)的功率因數(shù)。在本實施例中，請參考圖2，無功補(bǔ)償單元10包括依次連接的刀開關(guān)11、斷路器12、復(fù)合開關(guān)13和電容器組14，外部電網(wǎng)的三相電通過刀開關(guān)I與無功補(bǔ)償單元相連接。其中，電容器組14兩端并聯(lián)有指示燈15，用于判斷對應(yīng)的無功補(bǔ)償單元是否被投切。每一個無功補(bǔ)償單元10的每一相都設(shè)置有避雷器。
[0032]于其它實施例中，復(fù)合開關(guān)13和電容器組14之間還可以連接有熱繼電器。
[0033]于本實施例中，電容器組14為三相共補(bǔ)的電容器組，即為三個電容有一端共同連接的Y形連接電容器組。然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，電容器組還可以為三相分補(bǔ)的電容器組，即為三角形連接的電容器組。
[0034]于其它實施例中，不同無功補(bǔ)償單元的電容器組為三相共補(bǔ)的電容器組和三相分補(bǔ)的電容器組兩者的組合。由于三相共補(bǔ)是根據(jù)三相總的無功需求來投切電容器組，適合于三相負(fù)載較平衡的場合，三相分補(bǔ)是根據(jù)每相各自的無功需求投切電容器組，適合三相負(fù)載不平衡的場合。為了做到真正的三相無功平衡，把三相共補(bǔ)和三相分補(bǔ)相結(jié)合，進(jìn)行混補(bǔ)，可以用于任何負(fù)載。先在Y形接法的電容器組中選擇三相共同需要的補(bǔ)償容量，進(jìn)行共補(bǔ)，然后在三角形接法的電容器組合中選擇單相電容器補(bǔ)償剩余不平衡狀況，即避免了過補(bǔ)或欠補(bǔ)現(xiàn)象的出現(xiàn)，又節(jié)省了補(bǔ)償電容的容量，降低了成本，具有很好的經(jīng)濟(jì)性。
[0035]監(jiān)控單元20通過采集外界電網(wǎng)的三相電壓、電流信號，獲得三相電壓、電流、頻率和功率因數(shù)等負(fù)荷參數(shù)值，其控制部分包括投切組數(shù)、投切門限、編碼方式、延時時間、過壓切除門限等參數(shù)可由用戶自行整定，取樣物理量為無功功率，取樣信號相序自動鑒別、轉(zhuǎn)換，滿量程編碼跟蹤補(bǔ)償，無投切振蕩，適應(yīng)于精確補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)場工作，并根據(jù)用戶通過顯示操作器的設(shè)定來決定是否進(jìn)行功率補(bǔ)償。
[0036]于本實施例中，過壓保護(hù)單元30與監(jiān)控單元20集成在一起，為自動補(bǔ)償控制器PDKo然而，本發(fā)明對此不作任何限定。于其它實施例中，過壓保護(hù)單元30與監(jiān)控單元20可分開設(shè)置。自動補(bǔ)償控制器PDK —端與各無功補(bǔ)償單元10內(nèi)的復(fù)合開關(guān)13相連接，另一端與外界電網(wǎng)的三相電相連接。當(dāng)自動補(bǔ)償控制器PDK檢測到系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓時，輸出信號讓復(fù)合開關(guān)13斷開，依次切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間的連接。
[0037]于本實施例中，系統(tǒng)出現(xiàn)設(shè)定的過電壓指的是超過400V的110%。于其它實施例中，設(shè)定過電壓也可以為其它合適的值。
[0038]由于在現(xiàn)有的國標(biāo)中，當(dāng)系統(tǒng)電壓超過額定電壓的110%時，需要在60秒內(nèi)切斷低壓無功補(bǔ)償裝置與外界電網(wǎng)的三相電連接。然而，在實際的制造中，受電路設(shè)計等因素的影響，過壓保護(hù)單元并不一定能在規(guī)定的時間(60秒)內(nèi)將全部的無功補(bǔ)償單元都切斷，因此需要采用專用的電路來對切斷無功補(bǔ)償單元與三相電之間連接所需要的總時間進(jìn)行測試，以此來判斷過壓保護(hù)單元的過壓保護(hù)性能是否合適。
[0039]于本實施例中，過壓測試單元40包括計時器41、比較模塊42、開關(guān)43和中間繼電器44。中間繼電器44與無功補(bǔ)償單元10內(nèi)的電容器組14串聯(lián)，中間繼電器44的常開接點與比較模塊42相連接，將電容器組的兩端電壓輸入至比較模塊42的第一輸入端，比較模塊42的第二輸入端輸入閾值電壓。比較模塊42的