低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提成了一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置。該裝置包括：控制器，以及和控制器連接的AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元、電流互感器CT?A、電流互感器CT?B和電流互感器CT?C。電流互感器CT?A將采集的A相電流、電流互感器CT?B將采集的B相電流、電流互感器CT?C將采集的C相電流傳輸給控制器。控制器根據(jù)采集的電壓和接收的電流計(jì)算出功率因數(shù)，根據(jù)功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元對(duì)相應(yīng)相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。本發(fā)明可以自動(dòng)計(jì)算功率因數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)電容器的投切，使功率因數(shù)穩(wěn)定在目標(biāo)值以上?？梢杂行У馗纳频蛪汗╇娤到y(tǒng)的三相功率不平衡，無(wú)功功率缺失大，負(fù)荷變化快的情況，安全可靠，使用方便。
【專利說(shuō)明】
低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本發(fā)明涉及低壓無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002] 汽車工業(yè)點(diǎn)焊設(shè)備絕大多數(shù)是用380V電源，在點(diǎn)焊機(jī)的焊接制造中，當(dāng)負(fù)荷變化 極為快速時(shí)，將引發(fā)大量的無(wú)功功率，由二相供電（L1 一L2、L2-L3或L3-L1)，通常三相負(fù) 載的平衡問(wèn)題在工廠供電設(shè)計(jì)時(shí)就已經(jīng)考慮，把點(diǎn)焊機(jī)的供電布局接近平衡，避免因三相 不平衡而出現(xiàn)零序電流，所以在這種情況下通常采用三相平衡就可以了。但是在實(shí)際生產(chǎn) 過(guò)程中，點(diǎn)焊機(jī)的供電不平衡度通常為20%以下時(shí)，對(duì)供電網(wǎng)絡(luò)采用無(wú)功功率平衡補(bǔ)償無(wú) 大礙，在不平衡度超過(guò)20 %時(shí)，目前還沒有一種有效的三相不平衡補(bǔ)償方案。
[0003] 現(xiàn)有的三相不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)實(shí)際為單相補(bǔ)償裝置，補(bǔ)償電容器組額定電壓為 230V，為星形接法，分別連接在114、124、13-1首先由于電容器運(yùn)行電壓低，電容量為相 對(duì)相接法的1/3,選取單只數(shù)量增多，導(dǎo)致安裝困難、安全性降低;負(fù)荷點(diǎn)焊機(jī)分別連接的是 L1-L2、L2-L3、L3-L1，由于補(bǔ)償時(shí)負(fù)荷不平衡，極易造成中性點(diǎn)電位偏移，致使某相電壓升 高，某相電壓降低，此時(shí)電容器的容量發(fā)生變化，補(bǔ)償精度受到影響，尤其在出現(xiàn)嚴(yán)重不平 衡時(shí)，電容器運(yùn)行極不安全，如出現(xiàn)某相過(guò)補(bǔ)償或欠補(bǔ)償，將使零線電流太大導(dǎo)致保護(hù)開關(guān) 誤動(dòng)作，影響配電系統(tǒng)的安全可靠性。
[0004] 采用星形接法的三相不平衡系統(tǒng)的最大弊端為：通常我國(guó)低壓采用三相四線制 TN-C系統(tǒng)供電，其特點(diǎn)是工作中性線N與保護(hù)接地線PE合為一根PEN線，所有設(shè)備的外裸可 導(dǎo)電部分均與PEN線相連。當(dāng)三相不平衡時(shí)，PEN線上有電流通過(guò)。單相補(bǔ)償時(shí)電容器頻繁投 切引起的三相不平衡合閘涌流，可使PEN線過(guò)負(fù)荷發(fā)熱，引起零電位漂移，危及人身安全，影 響用電設(shè)備的正常工作。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明所解決的技術(shù)問(wèn)題是：以往三相不平衡補(bǔ)償系統(tǒng)的安全性仍然存在隱患， 有待進(jìn)一步提尚。
[0006] 具體來(lái)說(shuō)，本發(fā)明提出了如下技術(shù)方案：
[0007] -種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括:控制器，以及和所述控制器連接的AB相補(bǔ) 償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元、電流互感器CT-A、電流互感器CT-B和電流互感器CT-C:
[0008] 所述電流互感器CT-A，用于將采集的A相電流傳輸給所述控制器；
[0009] 所述電流互感器CT-B，用于將采集的B相電流傳輸給所述控制器；
[0010] 所述電流互感器CT-C，用于將采集的C相電流傳輸給所述控制器；
[0011]所述的控制器，用于采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和A相電流計(jì)算出AB相的功率因 數(shù)，根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相 的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[0012 ]采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的 功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ) 償；
[0013] 采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的 功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ) 償。
[0014] 進(jìn)一步地，所述控制器包括K1控制器、K2控制器和K3控制器；
[0015] K1控制器和電流互感器CT-A、AB相補(bǔ)償單元連接，采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和 A相電流計(jì)算出AB相的功率因數(shù)，根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[0016] K2控制器和電流互感器CT-B、BC相補(bǔ)償單元連接，采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和 B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[0017] K3控制器和電流互感器CT-C、CA相補(bǔ)償單元連接。采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和 A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。
[0018]進(jìn)一步地，所述AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元并聯(lián)連接，所述AB相 補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元中包括依次串聯(lián)連接的熔斷器、晶閘管、電抗器和 電容器單元。
[0019] 進(jìn)一步地，在所述AB相補(bǔ)償單元中，A相交流電經(jīng)過(guò)刀開關(guān)后，接入熔斷器組，并接 入避雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器后接入晶閘管，經(jīng)晶閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗 器后接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的B相。
[0020] 進(jìn)一步地，在所述BC相補(bǔ)償單元中，B相交流電經(jīng)過(guò)刀開關(guān)后，接入熔斷器，并接入 避雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器RD后接入晶閘管，經(jīng)晶閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗 器后接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的C相。
[0021 ]進(jìn)一步地，在CA相補(bǔ)償單元中，C相交流電經(jīng)過(guò)刀開關(guān)后，接入熔斷器組，并接入避 雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器后接入晶閘管，經(jīng)晶閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗器后 接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的A相。
[0022] 進(jìn)一步地，所述的電流互感器CT-A設(shè)置在LA1和LA2之間，LA1是用于CA相補(bǔ)償?shù)牡?壓無(wú)功補(bǔ)償裝置與A相的主母排線的連接點(diǎn)，LA2是用于AB相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與A 相的主母排線的連接點(diǎn)，電流互感器CT-A按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集A相電流，，并將A相電流 傳輸給控制器；
[0023] 所述CT-B電流互感器設(shè)置在LB1和LB2之間，LB1是用于AB相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償 裝置與B相的主母排線的連接點(diǎn)，LB2是用于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與B相的主母排 線的連接點(diǎn)，電流互感器CT-B按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集B相電流并將B相電流傳輸給控制 器；
[0024] 所述CT-C電流互感器設(shè)置在LC1和LC2之間，LC1是用于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償 裝置與C相的主母排線的連接點(diǎn)，LC2是用于CA相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與C相的主母排 線的連接點(diǎn)，電流互感器CT-C按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集B相電流并將C相電流傳輸給控制 器D
[0025] 進(jìn)一步地，所述的K1控制器，用于根據(jù)AB相電壓Uab、A相電流Iab計(jì)算出有功功率 Pab、無(wú)功功率視在功率為Sab;
[0026]有功功率!\s= 秘 cas (1);
[0027]無(wú)功功率二 Habeas s i n (b;
[0028]視在功率力S如=
[0029] 〇為AB相電壓11如與A相電流I如之間的相角差；
[0030] 射算出功率因數(shù)=
[0031] 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)AB相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)AB相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償AB相主母排上的無(wú) 功功率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)AB相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0032] 進(jìn)一步地，所述的K2控制器，用于控制器根據(jù)BC相電壓Ubc、B相電流IBC計(jì)算出有功 功率Pbc、無(wú)功功率視在功率為Sbc;
[0033] 有功功率P|k 二 小；
[0034] 無(wú)功功率Ugcbc. s.丨.n ??；
[0035] 視在功率為;
[0036] 〇為AB相電壓11銳:與4相電流1叛:之間的相角差；
[0037] 射算出功率因數(shù)=
[0038] 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)BC相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)BC相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償BC相主母排上的無(wú) 功功率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)BC相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0039] 進(jìn)一步地，所述的K3控制器，用于根據(jù)CA相電壓Uca、B相電流IBC計(jì)算出有功功率 PCA、無(wú)功功率視在功率為ScA;
[0040]有功功率Pca= ;
[0041 ]無(wú)功功率Qca = s 丨 n 4>.;
[0042] 視在功率力成；
[0043] 〇為CA相電壓與A相電流之間的相角差；
[_]并將出_糊數(shù)=
[0045]當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)CA相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)CA相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償CA相主母排上的無(wú) 功功率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)CA相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0046] 下面結(jié)合附圖和各個(gè)【具體實(shí)施方式】，對(duì)本發(fā)明及其有益技術(shù)效果進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。 本發(fā)明的低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)設(shè)置AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單 元，控制器根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的功率因數(shù)判斷是否啟動(dòng)補(bǔ)償單元對(duì)無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn) 了自動(dòng)測(cè)量電網(wǎng)參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算功率因數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)電容器的投切，使功率因數(shù)穩(wěn)定在目標(biāo) 值以上?？梢杂行У馗纳频蛪汗╇娤到y(tǒng)的三相功率不平衡，無(wú)功功率缺失大，負(fù)荷變化快的 情況，具有安全可靠，科學(xué)合理，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0047] 圖1為本發(fā)明提供的一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)框圖；
[0048] 圖2本發(fā)明提供的一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的具體實(shí)現(xiàn)電路圖；
[0049] 附圖標(biāo)記說(shuō)明
[0050] QP1-QP5 刀開關(guān) CT-A CT-B CT-C 電流互感器
[0051] K1 K2 K3控制器 J 晶閘管
[0052] RD 熔斷器 L 電抗器
[0053] C 電容器 FV 避雷器
[0054] V 電壓表 A 電流表。
【具體實(shí)施方式】
[0055] 如上所述，本發(fā)明的目的在于提供一種安全可靠，科學(xué)合理，使用方便，有效改善 三相功率不平衡，無(wú)功功率缺失大，負(fù)荷變化快的低壓供電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)。
[0056] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)框圖如圖 1所示，包括:控制器，以及和所述控制器連接的AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單 元、電流互感器CT-A、電流互感器CT-B和電流互感器CT-C
[0057]所述電流互感器CT-A，用于將采集的A相電流傳輸給所述控制器；
[0058]所述電流互感器CT-B，用于將采集的B相電流傳輸給所述控制器；
[0059]所述電流互感器CT-C，用于將采集的C相電流傳輸給所述控制器；
[0060]所述的控制器，用于采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和A相電流計(jì)算出AB相的功率因 數(shù)，根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相 的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[00611采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的 功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ) 償；
[0062] 采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的 功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ) 償。
[0063] 其中，控制器包括K1控制器、K2控制器和K3控制器。
[0064] K1控制器和電流互感器CT-A、AB相補(bǔ)償單元連接，采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和 A相電流計(jì)算出AB相的功率因數(shù)，根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[0065] K2控制器和電流互感器CT-B、BC相補(bǔ)償單元連接，采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和 B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償；
[0066] K3控制器和電流互感器CT_C、CA相補(bǔ)償單元連接。采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和 A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。
[0067]所述AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元并聯(lián)連接，所述AB相補(bǔ)償單元、 BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元中包括依次串聯(lián)連接的熔斷器、晶閘管、電抗器和電容器單 J L 〇
[0068]在本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式中，提供的一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的具體 實(shí)現(xiàn)電路圖如圖2所示，在CA相補(bǔ)償單元、AB相補(bǔ)償單元和BC相補(bǔ)償單元中都包括:恪斷器， 單相電容器，電抗器，晶閘管，避雷器。
[0069]在AB相補(bǔ)償單元中，A相交流電的經(jīng)過(guò)刀開關(guān)QP2后，接入熔斷器組RD，并接入避雷 器FV，避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器RD后接入晶閘管J(電容投切開關(guān)），經(jīng)晶閘管后接入電 抗器L，經(jīng)電抗器L后接入電容器單元C，再經(jīng)刀開關(guān)QP1后分別接至系統(tǒng)三相交流電的B相。 [0070] 在BC相補(bǔ)償單元中，B相交流電經(jīng)過(guò)刀開關(guān)QP2后，接入熔斷器組RD，并接入避雷器 FV，避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器RD后接入晶閘管J(電容投切開關(guān)），經(jīng)晶閘管后接入電抗 器L，經(jīng)電抗器L后接入電容器單元C，再經(jīng)刀開關(guān)QP1后分別接至系統(tǒng)三相交流電的C相。 [0071] 在CA相補(bǔ)償單元中，C相交流電經(jīng)過(guò)刀開關(guān)QP2后，接入熔斷器組RD，并接入避雷器 FV，避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器RD后接入晶閘管J(電容投切開關(guān)），經(jīng)晶閘管后接入電抗 器L，經(jīng)電抗器L后接入電容器單元C，再經(jīng)刀開關(guān)QP1后分別接至系統(tǒng)三相交流電的A相。 [0072] 圖2所示的裝置中還包括控制器K1、K2和K3、K1控制器和電流互感器CT-A、AB相補(bǔ) 償單元連接，K2控制器和電流互感器CT-B、BC相補(bǔ)償單元連接，K3控制器和電流互感器CT-C、CA相補(bǔ)償單元連接。
[0073] 1:在進(jìn)行AB相補(bǔ)償時(shí)，分析AB兩相的補(bǔ)償?shù)碾娏餍盘?hào)，電流互感器CT-A設(shè)置在LA1 和LA2之間，LA1是用于CA相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與A相的主母排線的連接點(diǎn)，LA2是用 于AB相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與A相的主母排線的連接點(diǎn)。根據(jù)基爾霍夫電流定律分析， 電流互感器CT-A采集的LA 1-LA2段的母線電流，此電流包括LA2-LA3段的負(fù)載電流(A相的負(fù) 載電流)和LA2-LB1的容性電流(A相的容性電流），A相的負(fù)載電流和A相的容性電流共同構(gòu) 成A相電流：I.4 S。電流互感器CT-A將采集的A相電流傳輸給控制器，控制器K1采集AB相電 壓。然后，控制器K1根據(jù)AB相電壓、A相電流計(jì)算出有功功率、無(wú)功功率視 在功率為。
[0074] 有功功率Pas =cos 4> ；：
[0075] 無(wú)功功率〇As = s i n ?。?br>[0076] 視在功率為= UjigiAg ;
[0077] 〇為AB相電壓II如與A相電流(細(xì)之間的相角差。
[_并計(jì)算出功率因數(shù)=
[0079] 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)AB相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)AB相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償AB相主母排上的無(wú) 功功率。直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)AB相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0080] 2:在進(jìn)行BC相補(bǔ)償時(shí)，分析BC兩相的補(bǔ)償?shù)碾娏餍盘?hào)，CT-B電流互感器設(shè)置在LB1 和LB2之間，LB1是用于AB相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與B相的主母排線的連接點(diǎn)，LB2是用 于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與B相的主母排線的連接點(diǎn)。CT-B電流互感器采集的是 LB2-LB3段的負(fù)載電流(B相的負(fù)載電流)和LB2-LC1 (B相的容性電流)的容性電流之矢量和， B相的負(fù)載電流和B相的容性電流共同構(gòu)成B相電流IBC。電流互感器CT-B將采集的B相電流 Ibc傳輸給控制器?？刂破鱇2采集BC相電壓UBC。然后，控制器K2根據(jù)BC相電壓Ubc、B相電流I BC 計(jì)算出有功功率Pbc、無(wú)功功率視在功率為Sbc。
[0081 ]有功功率 Pgt = COS 4)；
[0082] 無(wú)功功率s i n ?。?br>[0083] 視在功率為Sge= U從Igc;
[0084] 〇為AB相電壓llge與A相電流之間的相角差。
[0085] 射算出功率因數(shù)=
[0086] 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)BC相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)BC相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償BC相主母排上的無(wú) 功功率。直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)BC相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0087] 3:在進(jìn)行CA相補(bǔ)償時(shí)，分析CA兩相的補(bǔ)償?shù)碾娏餍盘?hào)，CT-C電流互感器設(shè)置在LC1 和LC2之間，LC1是用于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與C相的主母排線的連接點(diǎn)，LC2是用 于CA相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與C相的主母排線的連接點(diǎn)。CT-C電流互感器采集的是 LC2-LC3段的負(fù)載電流(C相的負(fù)載電流)和LC2-LA1 (C相的容性電流)的容性電流之矢量和， C相的負(fù)載電流和C相的容性電流共同構(gòu)成C相電流ICA。電流互感器CT-B將采集的C相電流 Ica傳輸給控制器?？刂破鱇3采集CA相電壓Uca。然后，控制器K3根據(jù)CA相電壓Uca、B相電流Ibc 計(jì)算出有功功率PeA、無(wú)功功率視在功率為Sca。
[0088]有功功率 cos ；
[0089]無(wú)功功率s i n 4);
[0090]視在功率為
[0091 ] 〇為CA相電壓0&與厶相電流la之間的相角差。
[_]并計(jì)算出功率因數(shù)=
[0093]當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)CA相補(bǔ)償單元中的晶 閘管的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)CA相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償CA相主母排上的無(wú) 功功率。直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)CA相 補(bǔ)償單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
[0094] 在圖2中，LB3為AB相負(fù)載鏈接點(diǎn)，LB4，LC3為BC相負(fù)載鏈接點(diǎn)，LA4，LC4為AC相負(fù)載 鏈接點(diǎn)。
[0095] 綜上所述，本發(fā)明的低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)設(shè)置AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ) 償單元、CA相補(bǔ)償單元，控制器根據(jù)實(shí)時(shí)計(jì)算出的功率因數(shù)判斷是否啟動(dòng)補(bǔ)償單元對(duì)無(wú)功 功率進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)測(cè)量電網(wǎng)參數(shù)，自動(dòng)計(jì)算功率因數(shù)，自動(dòng)調(diào)節(jié)電容器的投切，使 功率因數(shù)穩(wěn)定在目標(biāo)值以上?？梢杂行У馗纳频蛪汗╇娤到y(tǒng)的三相功率不平衡，無(wú)功功率 缺失大，負(fù)荷變化快的情況，具有安全可靠，科學(xué)合理，使用方便等優(yōu)點(diǎn)。
[0096] 本發(fā)明的低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置通過(guò)跨相補(bǔ)償，使得低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞礁?加廣闊，可以有效地保障配電系統(tǒng)的安全可靠性，對(duì)于汽車類工業(yè)化的用電系統(tǒng)和用電質(zhì) 量得到大的改善。本發(fā)明的低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置的分相連接方法可以穩(wěn)定電壓、消 除閃變并能充分地利用現(xiàn)有的設(shè)備，提高電網(wǎng)質(zhì)量，降低電能損耗，減少基本費(fèi)用開支。
[0097] 本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解:附圖只是一個(gè)實(shí)施例的示意圖，附圖中的模塊或 流程并不一定是實(shí)施本發(fā)明所必須的。
[0098] 本說(shuō)明書中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部 分互相參見即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于裝置或 系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見方法 實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的裝置及系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為 分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或 者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿?據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù) 人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。
[0099] 以上所述，僅為本發(fā)明較佳的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此， 任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換， 都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求的保護(hù)范圍 為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種低壓動(dòng)態(tài)跨相無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括:控制器，以及和所述控制器連 接的AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元、電流互感器CT-A、電流互感器CT-B和電 流互感器CT-C; 所述電流互感器CT-A，用于將采集的A相電流傳輸給所述控制器； 所述電流互感器CT-B，用于將采集的B相電流傳輸給所述控制器； 所述電流互感器CT-C，用于將采集的C相電流傳輸給所述控制器； 所述的控制器，用于采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和A相電流計(jì)算出AB相的功率因數(shù)， 根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相的 無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償； 采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的功率 因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償； 采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的功率 因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng)所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述控制器包括Kl控制器、K2控制器和K3 控制器； 所述Kl控制器和電流互感器CT-A、AB相補(bǔ)償單元連接，采集AB相電壓，根據(jù)AB相電壓和 A相電流計(jì)算出AB相的功率因數(shù)，根據(jù)所述AB相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述AB相補(bǔ)償單元對(duì)所述AB相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償； 所述K2控制器和電流互感器CT-B、BC相補(bǔ)償單元連接，采集BC相電壓，根據(jù)BC相電壓和 B相電流計(jì)算出BC相的功率因數(shù)，根據(jù)所述BC相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述BC相補(bǔ)償單元對(duì)所述BC相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償； 所述K3控制器和電流互感器CT-CXA相補(bǔ)償單元連接。采集CA相電壓，根據(jù)CA相電壓和 A相電流計(jì)算出CA相的功率因數(shù)，根據(jù)所述CA相的功率因數(shù)和無(wú)功補(bǔ)償策略判斷是否啟動(dòng) 所述CA相補(bǔ)償單元對(duì)所述CA相的無(wú)功功率進(jìn)行補(bǔ)償。3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，所述AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ) 償單元并聯(lián)連接，所述AB相補(bǔ)償單元、BC相補(bǔ)償單元、CA相補(bǔ)償單元中包括依次串聯(lián)連接的 熔斷器、晶閘管、電抗器和電容器單元。4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述AB相補(bǔ)償單元中，A相交流電經(jīng)過(guò)刀 開關(guān)后，接入熔斷器組，并接入避雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器后接入晶閘管，經(jīng)晶 閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗器后接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的B相。5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述BC相補(bǔ)償單元中，B相交流電經(jīng)過(guò)刀 開關(guān)后，接入熔斷器，并接入避雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器RD后接入晶閘管，經(jīng)晶 閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗器后接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的C相。6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，在所述CA相補(bǔ)償單元中，C相交流電經(jīng)過(guò)刀 開關(guān)后，接入熔斷器組，并接入避雷器，該避雷器另一端接地，經(jīng)熔斷器后接入晶閘管，經(jīng)晶 閘管后接入電抗器，經(jīng)電抗器后接入電容器，再經(jīng)刀開關(guān)后接至系統(tǒng)三相交流電的A相。7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，所述的電流互感器CT-A設(shè)置在LAl和LA2之 間，LAl是用于CA相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與A相的主母排線的連接點(diǎn)，LA2是用于AB相補(bǔ) 償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與A相的主母排線的連接點(diǎn)，電流互感器CT-A按照設(shè)定的時(shí)間間隔 采集A相電流，，并將A相電流傳輸給控制器； 所述CT-B電流互感器設(shè)置在LBl和LB2之間，LBl是用于AB相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置 與B相的主母排線的連接點(diǎn)，LB2是用于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與B相的主母排線的 連接點(diǎn)，電流互感器CT-B按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集B相電流并將B相電流傳輸給控制器； 所述CT-C電流互感器設(shè)置在LCl和LC2之間，LCl是用于BC相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置 與C相的主母排線的連接點(diǎn)，LC2是用于CA相補(bǔ)償?shù)牡蛪簾o(wú)功補(bǔ)償裝置與C相的主母排線的 連接點(diǎn)，電流互感器CT-C按照設(shè)定的時(shí)間間隔采集B相電流并將C相電流傳輸給控制器。8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于： 所述的Kl控制器，用于根據(jù)AB相電壓Uab、A相電流Iab計(jì)算出有功功率PAB、無(wú)功功率視在 功率為Sab; 有功功率Pab = UabIabcos Φ ; 無(wú)功功率QAB = UABlABSin Φ ; 視在功率為Sab = Uab Iab;Φ為AB相電壓Uab與A相電流Iab之間的相角差； 并計(jì)算出功率因數(shù) 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)AB相補(bǔ)償單元中的晶閘管 的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)AB相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償AB相主母排上的無(wú)功功 率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)AB相補(bǔ)償 單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。9. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于： 所述的K2控制器，用于控制器根據(jù)BC相電壓UBC、B相電流Ibc計(jì)算出有功功率PBC、無(wú)功功 率視在功率為Sbc; 有功功率Pbc = UbcIbccos Φ ; 無(wú)功功率QBC = UBclBcsin Φ ; 視在功率為Sbc = UbcIbc; Φ為AB相電壓Ubc與A相電流Ibc之間的相角差； fA| 并計(jì)算出功率因數(shù)=; 當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)BC相補(bǔ)償單元中的晶閘管 的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)BC相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償BC相主母排上的無(wú)功功 率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)BC相補(bǔ)償 單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于： 所述的K3控制器，用于根據(jù)CA相電壓UCA、B相電流Ibc計(jì)算出有功功率Pca、無(wú)功功率視在 功率為Sca; 有功功率Pca=UcaIcacos Φ ; 無(wú)功功率QCA=UcAlcAsin<l> ; 視在功率為Sca=UcaIca; Φ為CA相電壓Uca與A相電流Ica之間的相角差； 并計(jì)算出功率因 I當(dāng)功率因數(shù)小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值時(shí)，則控制器觸發(fā)CA相補(bǔ)償單元中的晶閘管 的投切，晶閘管觸發(fā)工作后，通過(guò)CA相補(bǔ)償單元中的電容器來(lái)補(bǔ)償CA相主母排上的無(wú)功功 率;直到下次計(jì)算出的功率因數(shù)不小于預(yù)先設(shè)定的功率因數(shù)閾值，則控制器觸發(fā)CA相補(bǔ)償 單元中的晶閘管關(guān)斷，停止晶閘管工作，停止功率補(bǔ)償。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK105846449SQ201610367972
【公開日】2016年8月10日
【申請(qǐng)日】2016年5月26日
【發(fā)明人】蔡小軍, 孫小娟
【申請(qǐng)人】陜西寶光珊和電氣有限公司