一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置及其連接系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)的電能控制領(lǐng)域，尤其是一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率 因數(shù)補(bǔ)償裝置及其連接系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002] 通常我們認(rèn)為電力系統(tǒng)中高壓用戶用電負(fù)荷理想情況下的運(yùn)行狀態(tài)是功率因數(shù) 接近1. 0,略微程感性，電流略微滯后電壓。這種運(yùn)行方式能保證變電所的出線功率因數(shù)接 近1. 0,通過變電所電容器組的自動(dòng)投切保證主變壓器二次側(cè)輸出功率因數(shù)也接近1. 0,主 變壓器容量利用率達(dá)到最高，線損達(dá)到最小。供電部門為了保證變電所主變壓器容量利用 率達(dá)到最高、線損降到最低，對(duì)高壓用戶用電負(fù)荷的功率因數(shù)進(jìn)行了考核，當(dāng)用戶的功率因 數(shù)較好時(shí)給予其一定獎(jiǎng)勵(lì)，功率因數(shù)較差時(shí)給予一定處罰。
[0003] 在實(shí)際用電過程中，大多數(shù)高壓用戶可以通過無(wú)功補(bǔ)償裝置自動(dòng)補(bǔ)償電容器，使 總體功率因數(shù)達(dá)到考核標(biāo)準(zhǔn)。目前市面上普遍使用的低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置補(bǔ)償原理為：從配 電變壓器低壓側(cè)出線總開關(guān)下粧頭母排取電流信號(hào)，從低壓母線取電壓信號(hào)，通過控制器 微機(jī)計(jì)算得到需補(bǔ)償無(wú)功功率值，按照自動(dòng)尋優(yōu)或循環(huán)投切方式投切電容器，使功率因數(shù) 達(dá)到設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)。
[0004] 該無(wú)功補(bǔ)償裝置存在以下缺點(diǎn)：①采樣信號(hào)均取自配電變壓器低壓側(cè)，因此其實(shí) 際效果僅能保證變壓器低壓側(cè)負(fù)荷輸出功率因數(shù)補(bǔ)償至設(shè)定標(biāo)準(zhǔn)以上，無(wú)法保證變壓器高 壓側(cè)輸入功率因數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值。②各廠家生產(chǎn)的無(wú)功補(bǔ)償控制器工作條件均為變壓器負(fù)荷 達(dá)到一定值以上（各廠家產(chǎn)品不同，靈敏度不同），未考慮變壓器嚴(yán)重輕載甚至接近空載這 一運(yùn)行狀態(tài)下的無(wú)功補(bǔ)償，對(duì)嚴(yán)重輕載變壓器無(wú)補(bǔ)償措施。
[0005] 因此少數(shù)用戶由于各種原因（設(shè)備調(diào)試、季節(jié)性峰谷生產(chǎn)、節(jié)假日放假、業(yè)務(wù)量下 降等）造成短時(shí)（幾周、幾個(gè)月）生產(chǎn)負(fù)荷下降甚至停產(chǎn)，僅剩辦公照明生活等基礎(chǔ)用電 時(shí)，此時(shí)變壓器嚴(yán)重輕載甚至接近空載，無(wú)法通過低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置進(jìn)行補(bǔ)償，實(shí)際功率因 數(shù)很低。當(dāng)供電部門考核其功率因數(shù)時(shí)，力調(diào)電費(fèi)罰款往往占電費(fèi)很大比重。實(shí)際根據(jù)供 電部門統(tǒng)計(jì)：月力調(diào)電費(fèi)罰款上萬(wàn)元的用戶60%是由于變壓器嚴(yán)重輕載引起。因此，如何 提高變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)是急需解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 本實(shí)用新型的目的是為了解決上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí) 的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，可以提高變壓器輕載甚至接近空載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)，避免高供高 計(jì)用戶負(fù)荷低時(shí)功率因數(shù)低所引起的力調(diào)電費(fèi)罰款。
[0007] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型所設(shè)計(jì)的一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償 裝置，包括箱體，所述箱體內(nèi)設(shè)有并聯(lián)設(shè)置的若干組補(bǔ)償單元，所述補(bǔ)償單元包括依次串聯(lián) 在一起的空氣開關(guān)、熔絲以及電容器，所述空氣開關(guān)上連有可與變壓器低壓母排相連接的 連接導(dǎo)線，所述電容器上連有接地導(dǎo)線。
[0008] 進(jìn)一步，還包括若干電抗器，所述電抗器串聯(lián)在熔絲與電容器之間。
[0009] 進(jìn)一步，還包括若干通過熔絲與空氣開關(guān)相連接的指示燈。
[0010] 優(yōu)選的，所述電容器為三相電容器，內(nèi)部接線方式為三角形連接。
[0011] 優(yōu)選的，所述補(bǔ)償單元為三組，讓補(bǔ)償更精確。
[0012] 通過控制空氣開關(guān)的分合調(diào)節(jié)電容器的電容量大小或者電容器與電抗器的組合 電容量的大小，從而提高變壓器在輕載甚至接近空載運(yùn)行的情況下的功率因數(shù)，從而避免 高供高計(jì)用戶負(fù)荷低時(shí)功率因數(shù)低所引起的力調(diào)電費(fèi)的罰款。
[0013] 本實(shí)用新型還提供了一種使用上述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的 連接系統(tǒng)，包括依次相連的高壓側(cè)計(jì)量裝置、變壓器、低壓出線總開關(guān)、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置 以及用戶負(fù)載，所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與變壓器低壓母排相連接，所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置 與變壓器低壓母排的連接點(diǎn)位于低壓出線總開關(guān)的上粧位置，且在低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置中控 制器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)之前。將功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與變壓器低壓母排的連接點(diǎn)設(shè)置在低壓 無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償裝置中控制器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)之前，可以提高變壓器輕載運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)整體 功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)撵`敏度。
[0014] 其中低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置為現(xiàn)有技術(shù)，如JKW、RVC等型號(hào)，不再贅述。
[0015] 本實(shí)用新型得到的一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置及其連接系統(tǒng)，其 技術(shù)效果是：1、可以直接補(bǔ)償配電變壓器輕載甚至接近空載運(yùn)行情況下的無(wú)功損耗以及照 明、辦公、生活等基礎(chǔ)用電消耗的無(wú)功，使變壓器在輕載運(yùn)行甚至在接近空載運(yùn)行情況下高 壓側(cè)輸入功率因數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值；2、該裝置接入系統(tǒng)無(wú)功容量可調(diào)節(jié)，且調(diào)試方式簡(jiǎn)單，僅需 控制空氣開關(guān)的分合即可將電容器打到合理值，適合用戶電工操作，無(wú)安全隱患；3、該裝置 和低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置配合使用，不影響用戶正常負(fù)荷下用電；4、該裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低； 5、經(jīng)濟(jì)效益明顯，可以避免因高供高計(jì)用戶負(fù)荷低時(shí)功率因數(shù)低所引起的力調(diào)電費(fèi)的罰 款；6、該裝置一旦調(diào)節(jié)完成后用戶無(wú)需再操作本裝置，無(wú)需維護(hù)。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實(shí)用新型一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的整體結(jié)構(gòu)示意 圖。
[0017] 圖2是實(shí)施例1、實(shí)施例2、實(shí)施例3的裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018] 圖3是實(shí)施例4、實(shí)施例5的裝置內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019] 圖4是本實(shí)用新型的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的連接系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0020]圖5是本實(shí)用新型的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的連接系統(tǒng)的部分電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明。
[0022] 實(shí)施例1 :
[0023] 如圖1、2所示，本實(shí)用新型提供的一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置1， 包括箱體11，所述箱體11內(nèi)設(shè)有并聯(lián)設(shè)置的三組補(bǔ)償單元，所述補(bǔ)償單元包括依次串聯(lián)在 一起的空氣開關(guān)12、熔絲13、電抗器14以及電容器15,所述空氣開關(guān)12上連有可與變壓 器2低壓母排相連接的連接導(dǎo)線16,所述電容器15上連有接地導(dǎo)線17,所述箱體11上設(shè) 有三個(gè)通過熔絲13與空氣開關(guān)12相連接的指示燈18。
[0024] 本實(shí)施例中，所述電容器15為三相電容器，內(nèi)部接線方式為三角形連接。
[0025] 本實(shí)用新型還提供了一種使用上述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置1的連接系統(tǒng)，如圖4、5所 示，包括依次相連的高壓側(cè)計(jì)量裝置6、變壓器2、低壓出線總開關(guān)3、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置4以 及用戶負(fù)載5,所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置1與變壓器2低壓母排相連接，所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝 置1與變壓器2低壓母排的連接點(diǎn)8位于低壓出線總開關(guān)3的上粧位置，且在低壓無(wú)功自 動(dòng)補(bǔ)償裝置4中控制器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)7之前。將功率因數(shù)補(bǔ)償裝置1與變壓器2低壓 母排的連接點(diǎn)8設(shè)置在低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置4中控制器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)7之前，可以提高 變壓器輕載運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)整體功率因數(shù)補(bǔ)償?shù)撵`敏度。
[0026] 其中低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置4為現(xiàn)有技術(shù)，如JKW、RVC等型號(hào)，不再贅述。
[0027] 本實(shí)施例中的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置1中的元件配置參數(shù)如表1所示：
[0028] 表 1
[0029]
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，包括箱體，其特征在于：所述箱體內(nèi) 設(shè)有并聯(lián)設(shè)置的若干組補(bǔ)償單元，所述補(bǔ)償單元包括依次串聯(lián)在一起的空氣開關(guān)、熔絲以 及電容器，所述空氣開關(guān)上連有可與變壓器低壓母排相連接的連接導(dǎo)線，所述電容器上連 有接地導(dǎo)線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，其特征在于：還包 括若干電抗器，所述電抗器串聯(lián)在熔絲與電容器之間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，其特征在于： 還包括若干通過熔絲與空氣開關(guān)相連接的指示燈。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，其特征在于：所述 電容器為三相電容器，內(nèi)部接線方式為三角形連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，其特征在于：所述 補(bǔ)償單元為三組。
6. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，其特征在于：所述 電容器的電容量或者電容器與電抗器的組合電容量為O-IOkVar。
7. -種使用權(quán)利要求3所述變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的連接系統(tǒng)，包括 依次相連的高壓側(cè)計(jì)量裝置、變壓器、低壓出線總開關(guān)、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置以及用戶負(fù)載， 其特征在于：所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與變壓器低壓母排相連接，所述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與 變壓器低壓母排的連接點(diǎn)位于低壓出線總開關(guān)的上粧位置，且在低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置中控制 器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)之前。
【專利摘要】一種變壓器輕載運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)補(bǔ)償裝置，包括箱體，箱體內(nèi)設(shè)有并聯(lián)設(shè)置的若干組補(bǔ)償單元，補(bǔ)償單元包括依次串聯(lián)在一起的空氣開關(guān)、熔絲、電容器，空氣開關(guān)上連有連接導(dǎo)線，電容器上連有接地導(dǎo)線。還提供了一種使用上述功率因數(shù)補(bǔ)償裝置的連接系統(tǒng)，包括依次相連的高壓側(cè)計(jì)量裝置、變壓器、低壓出線總開關(guān)、低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置以及用戶負(fù)載，功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與變壓器低壓母排相連接，功率因數(shù)補(bǔ)償裝置與變壓器低壓母排的連接點(diǎn)位于低壓出線總開關(guān)上樁位置，且在低壓無(wú)功補(bǔ)償裝置中控制器的電流信號(hào)取樣點(diǎn)之前。其有益效果是：使變壓器在輕載運(yùn)行情況下高壓側(cè)輸入功率因數(shù)達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，避免高供高計(jì)用戶負(fù)荷低時(shí)功率因數(shù)低所引起的力調(diào)電費(fèi)的罰款。
【IPC分類】H02J3-18
【公開號(hào)】CN204271656
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201420731522
【發(fā)明人】馬國(guó)平
【申請(qǐng)人】馬國(guó)平
【公開日】2015年4月15日
【申請(qǐng)日】2014年11月19日