專利名稱：動態(tài)電容補償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種交流配電網(wǎng)絡(luò)中的補償無功功率的裝置，尤其是用于50HZ、400伏等級的低壓配電網(wǎng)絡(luò)電容補償裝置。
背景技術(shù)：
為了針對用電過程中產(chǎn)生的無功功率缺額、許多電氣裝置生產(chǎn)廠家生產(chǎn)出一些自動無功功率補償裝置，這些補償裝置一般由主回路、二次回路和含單片機系統(tǒng)的中央控制器三部分組成，而主回路主要由保護系統(tǒng)以及接觸器和電力電容器組成的電路構(gòu)成，由于受電容器承受涌流能力、放電時間和接觸器不能太頻繁動作的限制，這類產(chǎn)品存在以下不足之處1、補償電容投切時電流沖擊大，接觸器動作頻繁，致使壽命降低。
2、補償精度差，補償跟隨不強，當電網(wǎng)負載變化快及波動大時，根本無法進行快速補償。
為此，申請人于2001年7月2日申請了一項名為“動態(tài)電容補償裝置及其投切方式”的發(fā)明專利，并于2004年8月18日獲得專利權(quán)，專利號為01114333.9。解決了現(xiàn)有低壓配電網(wǎng)絡(luò)的補償問題，該發(fā)明的內(nèi)容為“本發(fā)明的目的是提供一種動態(tài)電容補償裝置及其投切方式，應(yīng)能解決投切器件壽命及投切補償速度的問題。
本發(fā)明包括主回路、二次回路和含單片機系統(tǒng)的中央控制器，其中主回路包括開關(guān)保護系統(tǒng)，以及接觸器和電力電容器組成的補償電路，其特征在于所述接觸器和電力電容器組成的補償電路還加入了固態(tài)繼電器電路，補償電路設(shè)置成若干個固態(tài)繼電器補償支路和接觸器補償支路，每個補償支路的結(jié)構(gòu)為熔斷器、固態(tài)繼電器或接觸器常開觸點，限流電抗器和角接電容器組依序連接；各補償支路熔斷器的另一端與裝置內(nèi)母線連接，內(nèi)母線與外母線通過開關(guān)連接。
受控制器及其控制系統(tǒng)的控制，測量反饋系統(tǒng)對配電網(wǎng)絡(luò)的電壓、電流及其功率因數(shù)變化的動態(tài)過程進行測量，將無功功率欠補或過補的測量結(jié)果反映到控制器和控制系統(tǒng)，上述補償支路的投切方式為
當配電網(wǎng)絡(luò)無功功率欠補時，先投入固態(tài)繼電器補償支路，如無功補償量還欠補，則再投入接觸器補償支路；當配電網(wǎng)絡(luò)無功功率過補時，先切固態(tài)繼電器補償支路，如無功補償量還過補，則再切接觸器補償支路；上述投切補償直到配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)進入設(shè)定值范圍內(nèi)為止。
該結(jié)構(gòu)的動態(tài)電容補償裝置，結(jié)合了固態(tài)繼電器其動作速度快和接觸器低成本觸點容量大的優(yōu)點，同時輔以優(yōu)化的投切方式，使補償過程在動態(tài)中完成，與現(xiàn)有技術(shù)相比，性能價格比高。在補償速度、精度和可靠性方面都得到了提高?！痹诮鼇淼膶嵺`應(yīng)用中，申請人發(fā)現(xiàn)，在上述動態(tài)電容補償裝置中，使用了固態(tài)繼電器的電路。固態(tài)繼電器實際上是雙向可控硅或兩個單向可控硅的反向并聯(lián)構(gòu)成的，關(guān)斷時不導(dǎo)電，開通時處于全導(dǎo)通狀態(tài)。在大電流通過固態(tài)繼電器時，由于可控硅的多層PN或NP結(jié)存在著一定的電阻，會產(chǎn)生壓降、發(fā)熱和不良諧波，嚴重的會燒壞元器件和線路，影響補償裝置的可靠運行。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的是提供一種動態(tài)電容補償裝置，它應(yīng)能克服上述固態(tài)繼電器存在問題，使補償裝置可靠地運行。
本實用新型包括主回路、二次回路和中央控制器，其中，主回路包括開關(guān)保護系統(tǒng)，以及接觸器和電力電容器組成的補償電路，其特征在于所述接觸器和電力電容器組成的補償電路還包含有復(fù)合繼電器(或稱復(fù)合開關(guān))電路，補償電路設(shè)置成若干個復(fù)合繼電器補償支路和接觸器補償支路，每個補償支路的結(jié)構(gòu)為熔斷器、復(fù)合繼電器或接觸器常開觸點，限流電抗器(如果接觸器具限涌流功能則可以取消)和角接或星接電容器組依序連接；各補償支路熔斷器的另一端與裝置電源連接。
以上結(jié)構(gòu)的補償裝置的補償電路中采用了復(fù)合繼電器，該復(fù)合繼電器的結(jié)構(gòu)是在雙向可控硅或兩反向并接的可控硅的兩端，并接一個繼電器的常開觸點；其工作原理是導(dǎo)通時，可控硅先過零導(dǎo)通，繼電器常開觸點后閉合，關(guān)斷時，繼電器常開觸點先斷開，可控硅后關(guān)斷。將復(fù)合繼電器利用到補償電路上，當可控硅導(dǎo)通時，其繼電器常開觸點也閉合，閉合時的觸點電阻很小，可通過大部分電流，通過可控硅的電流幾乎等于零。這樣，在導(dǎo)電過程中，可控硅上無壓降和無發(fā)熱，而且，消除了諧波，從而使補償裝置能可靠地運行。


圖1是本實用新型結(jié)構(gòu)框圖。
圖2所示，是本實用新型補償支路原理圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型作進一步說明。
在圖1中可知，本實用新型由過流保護器、復(fù)合繼電器及接觸器和電容器組構(gòu)成的主回路、電壓和電流測量反饋系統(tǒng)構(gòu)成的二次回路和控制器構(gòu)成的控制電路組成。其工作原理為從400V電源母線引連線至主回路的過流保護器和測量反饋系統(tǒng)，從電源母線來的電壓信號及進線電流互感器來的電流信號經(jīng)過測量反饋系統(tǒng)進入到中央控制器，經(jīng)降壓、濾波等處理，控制器根據(jù)反饋回來的電壓、電流信號，計算到當前功率因數(shù)值或無功缺額和要求設(shè)定的功率因數(shù)值和無功定值相比較，發(fā)出指令經(jīng)控制器到主回路，從而按照程序內(nèi)定投切規(guī)律進行電容器補償支路的投切，以達到保證功率因數(shù)或無功定值在設(shè)定值范圍的目的。
圖2所示，是本實用新型補償支路原理圖，在圖中可知，復(fù)合繼電器是在雙向可控硅KP或兩個單向可控硅反向并聯(lián)的結(jié)構(gòu)上，再并接一通用繼電器的常開觸點J構(gòu)成。復(fù)合繼電器也叫復(fù)合開關(guān)，在現(xiàn)有的市場上可以購到，是現(xiàn)有產(chǎn)品和技術(shù)，如深圳市友邦怡電氣技術(shù)有限公司產(chǎn)的YBY-30；杭州浙泰電氣有限公司產(chǎn)的QFK5F-45。復(fù)合繼電器的工作原理為導(dǎo)通時，可控硅KP先過零開通，通用繼電器常開觸點J后閉合；關(guān)斷時，通用繼電器常開觸點J先斷開，可控硅KP后關(guān)斷。補償電路由多個復(fù)合繼電器KFJ補償支路和多個接觸器KM補償支路組成，每條補償支路的連接關(guān)系為熔斷器FU、復(fù)合繼電器1KFJ～MKFJ或接觸器常開觸點1KM～nKM、角接或星接電力電容器組C依序連接，其中，n＝1、2、3、4、5、6......，M＝1、2、3、4、5、6......的自然整數(shù)，各補償支路熔斷器FU的另一端都與裝置電源連接。
在附圖2中，復(fù)合繼電器KFJ補償支路和接觸器KM補償支路的動作順序是這樣的當整個配電網(wǎng)絡(luò)無功欠補時，控制器及其系統(tǒng)發(fā)出投電容信號，先投入復(fù)合繼電器1KFJ......MKFJ補償支路，如無功補償量還欠補，則再投入接觸器1KM......nKM補償支路。當整個配電網(wǎng)絡(luò)無功過補時，控制器及其系統(tǒng)發(fā)出切電容信號，先切復(fù)合繼電器1KFJ......MKFJ補償支路，如無功補償量還過補，則再切接觸器1KM......nKM補償支路。直到配電網(wǎng)絡(luò)功率因數(shù)或無功定值進入設(shè)定值范圍內(nèi)為止。
本裝置優(yōu)點是補償速度快，精度高，可靠性好，易于維護，性能價格比高，完全可替代目前大部分自動無功功率補償裝置。
權(quán)利要求1.一種動態(tài)電容補償裝置，它包括接觸器(KM)和電力電容器組C構(gòu)成的補償電路，其特征在于所述的補償電路還包括復(fù)合繼電器(KFJ)電路，補償電路設(shè)置成若干個復(fù)合繼電器(KFJ)補償支路，和多個接觸器(KM)補償支路組成，每個補償支路的結(jié)構(gòu)為熔斷器(FU)、復(fù)合繼電器(1KFJ～mKFJ)或接觸器觸點(1KM～nKM)、限流電抗器和角接或星接電力電容器組依序連接，n＝1、2、3、4、5......，m＝1、2、3、4、5......的自然整數(shù)；各補償支路熔斷器(FU)的另一端與裝置電源連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動態(tài)電容補償裝置，其特征在于所述的復(fù)合繼電器(1KFJ～mKFJ)補償支路和接觸器觸點(1KM～nKM)補償支路構(gòu)成的補償電路受控制器及其控制系統(tǒng)的控制，各補償支路的的投切順序為當配電網(wǎng)絡(luò)無功功率欠補時，先循環(huán)投入復(fù)合繼電器(1KFJ或～mKFJ)補償支路，再循環(huán)投入接觸器觸點(1KM或～nKM)補償支路；當配電網(wǎng)絡(luò)無功功率過補時，先循環(huán)切復(fù)合繼電器(1KFJ～mKFJ)補償支路，再循環(huán)切接觸器觸點(1KM～nKM)補償支路。上述的投切補償直到配電網(wǎng)絡(luò)的功率因數(shù)進入設(shè)定值范圍內(nèi)為止。
專利摘要本實用新型公開了一種動態(tài)電容補償裝置，它包括接觸器和電力電容器組構(gòu)成的補償電路，其特征在于所述的補償電路還包括復(fù)合繼電器電路，補償電路設(shè)置成若干個復(fù)合繼電器補償支路，和多個接觸器補償支路組成，每個補償支路的結(jié)構(gòu)為熔斷器、復(fù)合繼電器或接觸器觸點、限流電抗器和角接或星接電力電容器組依序連接，各補償支路熔斷器的另一端與裝置內(nèi)母線連接。將復(fù)合繼電器利用到補償電路上，當可控硅導(dǎo)通時，其繼電器常開觸點也閉合，閉合時的觸點電阻很小，可通過大部分電流，通過可控硅的電流幾乎等于零。這樣，在導(dǎo)電過程中，可控硅上無壓降和無發(fā)熱，而且，消除了諧波，從而使補償裝置能可靠地運行。
文檔編號H02J3/18GK2894027SQ200620096598
公開日2007年4月25日 申請日期2006年4月30日 優(yōu)先權(quán)日2006年4月30日
發(fā)明者駱武寧 申請人:南寧微控技術(shù)有限公司