專利名稱：調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實(shí)用新型涉及一種無功補(bǔ)償裝置，特別是涉及一種調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
[0002]在電網(wǎng)線路的無功補(bǔ)償中，以往通常是按照負(fù)荷的分布情況安裝適量的補(bǔ)償電容器，補(bǔ)償電容器通常采用跌落式熔斷器直接連接到輸電線路上，進(jìn)行無功定補(bǔ)償，這種方法在線路負(fù)荷變化不大的情況下，可以較好地實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償?shù)淖饔?，但是，?dāng)線路負(fù)荷變化較大時(shí)，容易造成“過補(bǔ)償”或“欠補(bǔ)償”的問題，并且由于電容器通過跌落式熔斷器與線路直接相連，也沒有設(shè)置相應(yīng)的在線監(jiān)控裝置，從而無法獲知設(shè)備的實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)，在電容器出現(xiàn)故障或線路電壓危害到電容器組的運(yùn)行安全時(shí)，也無法及時(shí)將故障或危害隔離開，從而容易引起安全隱患。針對(duì)上述問題，目前在電力系統(tǒng)電網(wǎng)中用于無功補(bǔ)償?shù)脑O(shè)備也采用了由自耦式變壓器和電容器組成的分散式結(jié)構(gòu)，這樣通過在外部實(shí)現(xiàn)兩者的電氣連接，從而取得了良好的無功補(bǔ)償效果，但該分散式結(jié)構(gòu)的成本較高，并且還存在著在安裝過程中有效空間不能得到很好利用的問題。實(shí)用新型內(nèi)容[0003]為克服以上現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是提供一種調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，能實(shí)現(xiàn)調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器的一體化設(shè)計(jì)，從而縮小無功補(bǔ)償裝置的體積，便于安裝與維護(hù)。并且，本實(shí)用新型進(jìn)一步要解決的技術(shù)問題是提供一種能提高調(diào)壓精度和實(shí)現(xiàn)精細(xì)補(bǔ)償?shù)恼{(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置。[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是[0005]一種調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，包括調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器，其中調(diào)壓變壓器的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，補(bǔ)償電容器位于調(diào)壓變壓器內(nèi)部，并與調(diào)壓變壓器的輸出端為并聯(lián)電連接。[0006]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其中的調(diào)壓變壓器為自耦有載調(diào)壓變壓器。[0007]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其中的自耦有載調(diào)壓變壓器包括自耦式變壓器、有載分接開關(guān)和智能控制器；自耦式變壓器包括具有N個(gè)抽頭、用作調(diào)壓繞組的串勵(lì)線圈，用作公共繞組的并勵(lì)線圈和控制線圈，有載分接開關(guān)具有分別相應(yīng)地與自耦式變壓器N 個(gè)抽頭連接的N個(gè)輸入接點(diǎn)，有載分接開關(guān)的輸出端與補(bǔ)償電容器并聯(lián)連接，上述N為大于 I的自然數(shù)。[0008]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其中N為7或9。[0009]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其中的智能控制器包括用于檢測(cè)電網(wǎng)中的電壓和電流信號(hào)的采樣模塊，用于進(jìn)行數(shù)值比較分析和判斷的控制模塊，和用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)模塊，其中采樣模塊的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，采樣模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與電機(jī)的電源端連接，電機(jī)的輸出軸端與有載分接開關(guān)傳動(dòng)連接。[0010]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其中的智能控制器還包括了與控制模塊的輸入端連接的鍵盤輸入模塊、與控制模塊的輸出端連接的顯示模塊，和與控制模塊的通信接口連接的通信模塊。[0011]本實(shí)用新型的有益效果是[0012]I、本實(shí)用新型通過將補(bǔ)償電容器放入調(diào)壓變壓器內(nèi)部，實(shí)現(xiàn)了無功補(bǔ)償裝置的一體化設(shè)計(jì)，從而縮小了無功補(bǔ)償裝置的體積，便于安裝與維護(hù)。并且，進(jìn)一步采用的自耦式變壓器與容量相同的其他電力變壓器相比，其耗材少、體積小、損耗低、效率高，從而進(jìn)一步改進(jìn)了無功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)和性能；[0013]2、本實(shí)用新型通過在有載分接開關(guān)的輸入接點(diǎn)和自耦式變壓器的抽頭之間實(shí)現(xiàn)變比可變的連接，并且通過補(bǔ)償電容器與有載分接開關(guān)的輸出端連接，不僅實(shí)現(xiàn)了調(diào)整電壓的目的，還大大提高了電能的質(zhì)量和精度，實(shí)現(xiàn)了更為精細(xì)的無功補(bǔ)償；[0014]3、本實(shí)用新型引入智能控制器，通過對(duì)線路電壓、電流參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，進(jìn)而通過分析判斷，驅(qū)動(dòng)有載分接開關(guān)動(dòng)作，使得線路電壓和功率因數(shù)達(dá)到預(yù)定值，從而實(shí)現(xiàn)了無功補(bǔ)償裝置的自動(dòng)化和智能化；并且，通過進(jìn)一步配備的通信模塊，實(shí)現(xiàn)了無功補(bǔ)償裝置的網(wǎng)絡(luò)化和安全化，能對(duì)無功補(bǔ)償裝置的運(yùn)行進(jìn)行有效的監(jiān)管，保證了裝置的正常穩(wěn)定運(yùn)行。


[0015]
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的具體實(shí)施方式
作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。[0016]圖I是調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置的電路原理框圖；[0017]圖2是調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置中的智能控制器的電路原理框圖。
具體實(shí)施方式
[0018]實(shí)施例一如圖I所示，調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置包括自耦有載調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器，其中自耦有載調(diào)壓變壓器的輸入端可通過高壓開關(guān)，如現(xiàn)有的負(fù)荷開關(guān)、隔離開關(guān)、跌落式熔斷器或斷路器等連接到電網(wǎng)的輸電線路上，補(bǔ)償電容器位于自耦有載調(diào)壓變壓器內(nèi)部，并與自耦有載調(diào)壓變壓器的輸出端為并聯(lián)電連接。這樣，通過把補(bǔ)償電容器放入自耦有載調(diào)壓變壓器內(nèi)部，就實(shí)現(xiàn)了無功補(bǔ)償裝置的一體化設(shè)計(jì)，從而縮小了無功補(bǔ)償裝置的整體體積，節(jié)省了出線端的位置，便于安裝與維護(hù)。由于線路無功需求量不是很多，作為一種優(yōu)選實(shí)施例，補(bǔ)償電容器通常采用300 KVAR (千乏)的電容容量就可以滿足要求，當(dāng)然，也可以采用其他容量的補(bǔ)償電容器。[0019]上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置中，自耦有載調(diào)壓變壓器包括自耦式變壓器、 有載分接開關(guān)和智能控制器。其中自耦式變壓器包括了具有9個(gè)抽頭、用作調(diào)壓繞組的串勵(lì)線圈，用作公共繞組的并勵(lì)線圈和控制線圈，串勵(lì)線圈的抽頭通過有載分接開關(guān)的不同接點(diǎn)串聯(lián)在輸入輸出回路之間，改變分接位置，就改變了自耦式變壓器的變比，從而達(dá)到調(diào)整電壓的目的。并勵(lì)線圈作為自耦式變壓器的公共繞組，產(chǎn)生傳遞能量的磁場(chǎng)，控制線圈為智能控制器提供工作電源；有載分接開關(guān)是可在帶負(fù)載的情況下轉(zhuǎn)換接點(diǎn)的開關(guān)，其具有分別相應(yīng)地與自耦式變壓器的9個(gè)抽頭連接的9個(gè)輸入接點(diǎn)，有載分接開關(guān)的輸出端與補(bǔ)償電容器并聯(lián)連接。如上所述，自耦式變壓器中的串勵(lì)線圈的抽頭接在有載分接開關(guān)的不同接點(diǎn)上，通過轉(zhuǎn)換分接位置，調(diào)節(jié)自耦式變壓器的變比，就可以改變有載分接開關(guān)的輸出端電壓。當(dāng)然，上述自耦式變壓器和有載分接開關(guān)也可分別采用其他數(shù)量的抽頭檔位和輸入接點(diǎn)檔位，如常用的7檔，這取決于用戶對(duì)調(diào)壓精度要求和開關(guān)使用壽命的考慮。[0020]實(shí)施例二 作為進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖2所示，在實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置中的智能控制器包括用于檢測(cè)電網(wǎng)中的電壓和電流信號(hào)的采樣模塊，用于進(jìn)行數(shù)值比較分析和判斷的控制模塊，和用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)模塊，其中采樣模塊的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，采樣模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與電機(jī)的電源端連接，電機(jī)的輸出軸端與有載分接開關(guān)傳動(dòng)連接。作為整個(gè)自耦有載調(diào)壓變壓器的核心控制部分，智能控制器工作時(shí)，從輸電線路采集電壓電流信號(hào)，然后將采樣計(jì)算值與設(shè)定的基準(zhǔn)電壓和無功功率進(jìn)行比較，如果采樣值大于基準(zhǔn)值，并且與基準(zhǔn)值之間的差值達(dá)到一定的限值，則智能控制器經(jīng)一定延時(shí)后發(fā)出控制命令，通過繼電器驅(qū)動(dòng)電機(jī)來執(zhí)行相應(yīng)動(dòng)作，進(jìn)而控制有載分接開關(guān)降低其分接開關(guān)檔位，即降低輸出電壓；反之，如果采樣值小于基準(zhǔn)值，則智能控制器經(jīng)一定延時(shí)后發(fā)出控制命令，通過繼電器驅(qū)動(dòng)電機(jī)來執(zhí)行相應(yīng)的逆動(dòng)作，從而控制有載分接開關(guān)升高其分接開關(guān)檔位，即升高輸出電壓。[0021]實(shí)施例三作為更進(jìn)一步的改進(jìn)，如圖2所示，在實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上，上述調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置的智能控制器中還包括了與其控制模塊的輸入端連接的鍵盤輸入模塊、與控制模塊的輸出端連接的顯示模塊，和與控制模塊的通信接口連接的通信模塊，以方便各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定和讀取，并實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程通信及控制功能。由于上述無功補(bǔ)償裝置往往運(yùn)行在高壓電網(wǎng)中，為避免因各種電氣異常或設(shè)備故障所造成的巨大危害和損失，智能控制器還實(shí)現(xiàn)了軟件方式下的欠壓保護(hù)、過流保護(hù)和上/下限位保護(hù)功能，當(dāng)線路電壓低于電壓下限設(shè)定值，或線路電流超過電流上限設(shè)定值，或因各種原因而導(dǎo)致電機(jī)及有載分接開關(guān)出現(xiàn)誤動(dòng)作時(shí)，都將使智能控制器自動(dòng)閉鎖，不再發(fā)出控制指令，從而進(jìn)一步保證了整個(gè)無功補(bǔ)償裝置的正常穩(wěn)定運(yùn)行。[0022]上面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型優(yōu)選的具體實(shí)施方式
和實(shí)施例作了詳細(xì)說明，但是本實(shí)用新型并不限于上述實(shí)施方式和實(shí)施例，在本領(lǐng)域技術(shù)人員所具備的知識(shí)范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下作出各種變化。
權(quán)利要求1.一種調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，包括調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器，其特征在于 所述調(diào)壓變壓器的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，所述補(bǔ)償電容器位于該調(diào)壓變壓器內(nèi)部，并與調(diào)壓變壓器的輸出端為并聯(lián)電連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述調(diào)壓變壓器為自耦有載調(diào)壓變壓器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述自耦有載調(diào)壓變壓器包括自耦式變壓器、有載分接開關(guān)和智能控制器；所述自耦式變壓器包括具有 N個(gè)抽頭、用作調(diào)壓繞組的串勵(lì)線圈，用作公共繞組的并勵(lì)線圈和控制線圈，所述有載分接開關(guān)具有分別相應(yīng)地與自耦式變壓器的N個(gè)抽頭連接的N個(gè)輸入接點(diǎn)，有載分接開關(guān)的輸出端與補(bǔ)償電容器并聯(lián)連接，所述N為大于I的自然數(shù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述N為7或9。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其特征在于所述智能控制器包括用于檢測(cè)電網(wǎng)中的電壓和電流信號(hào)的采樣模塊，用于進(jìn)行數(shù)值比較分析和判斷的控制模塊，和用于驅(qū)動(dòng)電機(jī)動(dòng)作的驅(qū)動(dòng)模塊，其中所述米樣模塊的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，采樣模塊的輸出端與控制模塊的輸入端連接，控制模塊的輸出端與驅(qū)動(dòng)模塊的輸入端連接，驅(qū)動(dòng)模塊的輸出端與電機(jī)的電源端連接，電機(jī)的輸出軸端與有載分接開關(guān)傳動(dòng)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求3至5中任一項(xiàng)所述的調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，其特征在于 所述智能控制器還包括了與所述控制模塊的輸入端連接的鍵盤輸入模塊、與所述控制模塊的輸出端連接的顯示模塊，和與所述控制模塊的通信接口連接的通信模塊。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種調(diào)壓調(diào)容一體式無功補(bǔ)償裝置，包括調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器，其中調(diào)壓變壓器的輸入端與電網(wǎng)的輸電線路連接，補(bǔ)償電容器位于調(diào)壓變壓器內(nèi)部，并與調(diào)壓變壓器的輸出端為并聯(lián)電連接。該實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)了調(diào)壓變壓器和補(bǔ)償電容器的一體化設(shè)計(jì)，縮小了無功補(bǔ)償裝置的體積，便于安裝與維護(hù)，并且通過進(jìn)一步采用體積小、效率高的自耦式變壓器和智能控制器，從而進(jìn)一步改進(jìn)了無功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)性能，提高了調(diào)壓精度，并實(shí)現(xiàn)了更為精細(xì)的無功補(bǔ)償。
文檔編號(hào)H02J3/18GK202817775SQ20122049562
公開日2013年3月20日 申請(qǐng)日期2012年9月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月26日
發(fā)明者李虎, 李偉濤, 李展 申請(qǐng)人:河南新月實(shí)業(yè)有限公司