抗諧波無功補償電容模塊裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種抗諧波無功補償電容模塊裝置包括斷路器模塊、電流互感器模塊、動態(tài)無觸點開關(guān)模塊、電抗模塊、諧波保護器模塊、投切信號輸入端子模塊和補償電容模塊及散熱風扇相連接組成。它能提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設備運行,在提高電網(wǎng)供電效率，改善電能質(zhì)量的同時，有效地將負載產(chǎn)生的諧波加以濾除，同時它能有效節(jié)約設備的安裝空間，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡潔、方便維護，提高無功補償裝置的可靠性、安全性，降低維護技術(shù)難度。
【專利說明】抗諧波無功補償電容模塊裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種無功補償裝置，尤其是涉及抗諧波無功功率動態(tài)補償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，電力電子設備的應用日趨普遍，電力電子裝置在生產(chǎn)過程中是必不可少的，如個人電腦，空調(diào)設備、照明機器、電梯、直流電動機、變頻器、中頻感應爐、醫(yī)療設備等。這些非線性用電設備所產(chǎn)生的諧波，它可以導致電能浪費、降低系統(tǒng)容量、加速設備老化、降低生產(chǎn)率，可以導致配電系統(tǒng)本身或連接在該系統(tǒng)上的其他設備發(fā)生故障。在諧波嚴重的場合，普通的電容無功功率補償裝置及現(xiàn)在低壓配電網(wǎng)常用的動態(tài)電容無功補償裝置不具備濾波功能，不僅對民用電低壓配電網(wǎng)的諧波無抑制作用，而且會對諧波其放大作用增大了諧波干擾系數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]為了解決上訴技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種抗諧波無功補償電容模塊裝置，其主要針對低壓配電的諧波特性，完成無功補償兼濾除諧波的作用，其特點是提高了系統(tǒng)的功率因數(shù)，改善了電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定了設備運行。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明所采用的技術(shù)方案是:
[0005]抗諧波無功補償電容模塊裝置包括斷路器模塊、電流互感器模塊、動態(tài)無觸點開關(guān)模塊、電抗模塊、諧波保護器模塊、投切信號輸入端子模塊和補償電容模塊及散熱風扇相連接組成。
[0006]采用的技術(shù)方案是這樣的，低壓母線輸入的380V三相四線制電壓接入微型斷路器4，微型斷路器4的輸出一路送入電流互感器5，另一路送入諧波保護器3，并接入一個380V交流散熱風扇9 ;然后380V交流電通過電流互感器5接入到動態(tài)無觸點開關(guān)6，經(jīng)過電抗器7接入補償電力電容器8上完成一次回路連接；外部12V投切信號接入到控制信號接線端子I上，經(jīng)過諧波保護器3的常閉觸點最終接入到動態(tài)無觸點開關(guān)6的控制信號端，以此控制動態(tài)無觸點開關(guān)9的開啟和關(guān)斷，從而完成電容器的投入和切除；諧波保護器3通過采樣電流互感器5和微型斷路器4接入的交流電信號，從而計算出該回路的諧波和電流大小，且通過顯示屏2實時顯示屏該回路的電流、諧波次數(shù)和相關(guān)的報警操作，諧波保護器3通實時過采樣值與內(nèi)部的所設置的參數(shù)進行比對，作出相應的報警和過流、超諧波保護、過流或者超諧波都會使投入的12V控制信號斷開，使回路不投入電力電容器8。
[0007]本發(fā)明的有益效果是:
[0008]1、抗諧波無功補償電容模塊裝置節(jié)約設備的安裝空間，使其內(nèi)部結(jié)構(gòu)簡潔、方便維護，提高無功補償裝置的可靠性、安全性，降低維護技術(shù)難度。
[0009]2、借助于無功補償裝置提供必要的無功功率，以提高系統(tǒng)的功率因數(shù)，降低能耗，改善電網(wǎng)電壓質(zhì)量，穩(wěn)定設備運行，在提高電網(wǎng)供電效率，改善電能質(zhì)量的同時，有效地將負載產(chǎn)生的諧波加以濾除，從而將民用電低壓配電網(wǎng)的諧波抑制在國標允許范圍內(nèi)，避免諧波電流對供電設備產(chǎn)生的危害，提高民用電低壓配電網(wǎng)的電能質(zhì)量和電網(wǎng)的安全、穩(wěn)定、經(jīng)濟運行。
[0010]3、采用積木式集成方式，將多個獨立運行單元有機的融入一體，安放在一個控制箱里面，極大方便了施工現(xiàn)場的安裝配線及維護維修，有效減小了安裝體積。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]圖1:抗諧波無功補償電容模塊裝置系統(tǒng)框圖。
[0012]圖2:抗諧波無功補償電容模塊裝置諧波保護器電原理框圖。
[0013]圖3:抗諧波無功補償電容模塊裝置內(nèi)部連接圖。
【具體實施方式】
[0014]圖1是抗諧波無功補償電容模塊裝置系統(tǒng)框圖，抗諧波無功補償電容模塊裝置包括有微型斷路器、電流互感器、動態(tài)無觸點開關(guān)、電抗器、電力電容器、諧波保護器、顯示屏、控制信號接線端子和380V散熱風扇組成。在圖1中諧波保護器3起著重要的作用，它通過電流互感器5監(jiān)測模塊的總電流及諧波電流；當總電流超出設定值、三相電流不平衡和總諧波超限時通過諧波保護器3內(nèi)部繼電器斷開控制信號接線端子進來的12V投入信號，同時輸出控制信號斷開動態(tài)無觸點開關(guān)6從而將電力電容器8斷開，從而起到過流、電流不平衡、諧波超限保護。
[0015]圖1中動態(tài)無觸點開關(guān)特點:動態(tài)無觸點開關(guān)是用可控硅來控制的，因此不會有火花，彌補了觸點開關(guān)復合時有火花的不足，避免因電流過大出現(xiàn)火花或在高電壓電路中擊穿空氣，造成誤動作。動態(tài)無觸點開關(guān)在電壓過零導通；電流過零切除；響應速度快(^ 1ms);并具有溫度自主保護。
[0016]整機工作流程:低壓母線輸入380V交流三相四線制電壓通過微型斷路器4接入到抗諧波無功補償電容模塊裝置，當外部12V投入信號通過控制信號接線端子接入到諧波保護器的繼電器輸出點上再將信號提供給動態(tài)無觸點開關(guān)，使其動態(tài)無觸點開關(guān)導通，三相電壓再通過電抗器接入到電容器上，完成一次電容投入。電抗器用于消除電路中的諧波，諧波保護器通過電流互感器檢測其系統(tǒng)總的諧波及電流大小，當超出我們設置的規(guī)定值時其輸出繼電器斷開12V投入信號，從而斷開動態(tài)無觸點開關(guān)切除其電路中的電力電容器，完成保護操作。
[0017]圖2是抗諧波無功補償電容模塊裝置諧波保護器電原理框圖，諧波保護器的工作流程如下:220V交流電壓輸入到變壓器，通過變壓器將220V交流電壓電壓降為5V低壓交流電壓，5V低壓交流電壓通過整流濾波輸入到3.3V直流穩(wěn)壓模塊，將電壓轉(zhuǎn)為穩(wěn)定的3.3V直流電壓，為后面的各個外圍模塊提供電源，同時也為主控MCU提供電源；MCU通過電流互感器和三相交流電壓采樣模塊采集電流和電壓，并通過分析計算得到其回路中的諧波量；MCU通過外圍按鍵查看電流電壓和諧波量，且通過它修改其內(nèi)部參數(shù)，使我們能夠很方便的設置需要保護的功能。MCU將采集到得電流和電壓以及諧波量和當前的工作狀態(tài)實時的通過顯示模塊顯示出來，方便我們查閱和及時維護出現(xiàn)故障的元器件；MCU也可以將以上參數(shù)通過485通訊模塊上傳到我們的個人計算機和網(wǎng)絡服務器上，實現(xiàn)遠程監(jiān)控；當電流過流和三相不平衡及其諧波超量作出保護時，MCU將控制繼電器保護模塊工作，斷開外部信號，避免其元件損壞造成嚴重后果。
[0018]圖3是抗諧波無功補償電容模塊裝置內(nèi)部連接圖，整個模塊安裝在一個控制箱中，安裝靈活、維修方便、操作簡單。圖3中I是
[0019]本說明書未作詳細描述的內(nèi)容屬于本領(lǐng)域技術(shù)人員公知的現(xiàn)有技術(shù)，雖然本發(fā)明己通過有關(guān)的實施案例進行了圖示和描述，但是，本專業(yè)技術(shù)人員應當了解，在權(quán)利要求書的范圍內(nèi)，可作形式和細節(jié)上的各種各樣變化，因此本發(fā)明的保護范圍當以權(quán)利要求書為準。
【權(quán)利要求】
1.一種抗諧波無功補償電容模塊裝置，其特征在于:低壓母線輸入的380V三相四線制電壓接入微型斷路器(4)，微型斷路器(4)的輸出一路送入電流互感器(5)，另一路送入諧波保護器(3)，并接入一個380V交流散熱風扇(9);然后380V交流電通過電流互感器(5)接入到動態(tài)無觸點開關(guān)(6)，經(jīng)過電抗器(7)接入補償電力電容器(8)上完成一次回路連接；外部12V投切信號接入到控制信號接線端子(I)上，經(jīng)過諧波保護器(3)的常閉觸點最終接入到動態(tài)無觸點開關(guān)(6)的控制信號端，以此控制動態(tài)無觸點開關(guān)(9)的開啟和關(guān)斷，從而完成電各器的投入和切除。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種抗諧波無功補償電容模塊裝置，其特征在于:諧波保護器(3)通過采樣電流互感器(5)和微型斷路器(4)接入的交流電信號，從而計算出該回路的諧波和電流大小，且通過顯示屏(2)實時顯示屏該回路的電流、諧波次數(shù)和相關(guān)的報警操作，諧波保護器(3)通實時過采樣值與內(nèi)部的所設置的參數(shù)進行比對，作出相應的報警和過流、超諧波保護、過流或者超諧波都會使投入的12V控制信號斷開，使回路不投入電力電容器(8)。
【文檔編號】H02J3/01GK204012713SQ201420393449
【公開日】2014年12月10日 申請日期:2014年7月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月16日
【發(fā)明者】陳軍, 馮偉, 楊波, 杜春榮, 胡濤 申請人:重慶瑞升康博電氣有限公司