专利名称：可装于开关箱的电机补偿电容的制作方法
技术领域：
本实用新型属电动机节能技术领域，是提高电动机功率因素的装置，具体地说是与异步电动机同步投切，用于低压无功补偿的，小型三相异步电动机运转电容器。
随着产生的不断需要电器也随着多样化，而电器的核心是电动机具近年有关资料表明电力网占最大负载(用电量)的是异步电动机，大家知道这些感性负载在运行中，需要从电力网中吸取无功电流，以供给其定子绕组建立磁场，故使电网的电压降低，电能损耗增加，从而妨碍了有功功率的输出；目前人们为了降低电能损耗，改善功率因素在电网设备上设置电力电容器作为无功补偿，来降低电能损耗，提高用电经济性。而过补偿又是有害的，这种补偿虽然对损耗有所改善，但根本问题没有解决无功补偿本应该随着负载率变化跟着变化的，特别是感性负荷的变化，例如工厂低负荷或停工休息就难免会造成人们不希望的暂态现象。因而人们在变电站、电网、电力系统中增设了，多种多样的无功补偿器及无功补偿控制装置，来减少电能损耗。就目前，多种多样的低压无功补偿器和无功补偿装置，例如TBBX系列电动机无功功率因数就地补偿器(箱)，SBQ系列电动机无功功率就地补偿器(箱)，XPJC系列无功功率自动控制箱等一些补偿器，都是由电容器和无功功率自动控制器组成的；由无功功率自动控制器对电网电流进行采样，由控制器内的微电脑对采样电流进行分析运算后，将控制信号送到输出继电器，输出继电器再控制补偿箱(柜)中的接触器切换电容器，从而控制电容器组的投切，以达到提高功率因数的目的。大家知道这些自动补偿器有以下缺点一是分组或分档投切电容器的，而不是无级调节电容量的；不能以投入感性负载的大小(台数的多少)来适量补偿的，因为感性负载的投切并不是按组或按档的；二是电容器的残留电压问题，电容器每次的切除、投运都需要间隔一定的时间，以保证电容器的充分放电，防止产生电压叠加损坏设备，但是感性负载的投切并不是按时间的，因其国家还规定了此类电容器，断开电源后3分钟，剩余电压应降到50伏以下的国家标准，为了使电容器达到此标准都装设了放电装置，但是放电装置是消耗电能产生热量的部件；三是这些动态无功补偿器的成本，主要体现在控制系统(微电脑)成本和控制器的维护费用，而不是作为无功补偿的电容器上；从而回收投资成本都是以年来计算的，因此只有部分企业实体能勉强使用。但是据有关部门统计，异步电动机用电量占全国总发电量的60％以上。异步电动机运行必需吸收无功电流，使电压降低，电能损耗增加，妨碍有功功率输出；同时也会由于工厂生产需要而产生的用电高峰和低谷，造成人们不希望的暂态现象等问题。
本实用新型的目的，是提供一种可装于开关箱的电机补偿电容，它可方便地，装配在开关箱(柜)上，作为与电动机同步投切，的就地适量无功补偿，以减少产生电压叠加等弊端，降低损耗，减少输电线路的无功电流，以减轻电源负担，降低电机的综合功率损耗和减少暂态现象，以提高功率因数和运行质量；而减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿措施。
为了达到上述目的，本实用新型，把无功补偿电容器(交流电动机电容器)，制成与目前常规的继电器或接触器安装尺寸孔距相符的卧式、圆圈形或圆筒形等电容器形状以可适应于装配在开关箱(柜)里，使用时将电容器引出线端并联接上电动机进线端子，以实现与异步电动机同步投切电容器的自然条件，使电动机需要的无功电流由该电容器供给，达到适量的就地无功补偿的目的；以减轻电源负担，提高功率因数和电动机运行质量，以提高用电经济性。
由于采用了上述方案，消除了另外增加补偿相(柜)的麻烦问题，降低了电机综合功率损耗，同时提供了即时性，减少补偿电容器的爆炸事故及危害性，以创造异步电动机最经济节电的自然条件；能自然实现电力部门补偿与用户补偿相结合、可优化无功潮流、减少合闸涌流，提高了设备利用率，提高电动机的功率因数，减少电器欠电压，使负载出力提高；由于它是跟随负载的最末端补偿、最细级的投切补偿电容量、最分散的分点补偿、也是最靠近感性负载的容性补偿、所以它有最好的补偿环境和最广的补偿空间；因而可改善电网供电质量，减少电网的过补偿以及暂态现象；因其以减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施；以提高用电经济性。
以下结合附图实施例对本实用新型进一步说明
图1是本实用新型卧式的，可装于开关箱的电机补偿电容实施例示意图。
图2是本实用新型圆圈形，可装于开关箱的电机补偿电容实施例示意图。
图3是本实用新型圆筒形，可装于开关箱的电机补偿电容实施例示意图。
图4是本实用新型，三相异步电动机(绕组)并接补偿电容器示意图。
图中C.补偿电容器芯子；2.电容器底座；3.安装固定孔；4.电容器外壳；5.电容器极板；6.绝缘介质；7.通气空；8.电容器线端头；A、B.电容器安装尺寸；Ie限流器；W、U、V、为三个(三相电动机接线端头)接线端。
在图1中看出，本实用新型是以常规的工艺和引出线端方式，把三个电容器芯子(C)，中间隔着绝缘介质(6)组合成卧式的，底座(2)与电容器外壳(4)是连成一体的；限流器(Ie)可用固性绝缘材料，浇铸固定在电容器外壳(4)内，也可以与电容器外壳(4)铸在一体上的，因而它是干式的或半干式的，而不是湿式的，固定孔(3)的安装尺寸(A、B)与目前常规继电器或接触器安装尺寸孔距相符的；以便用于安装在常规开关箱(柜)上，然后将电容器极板引出线，并联接上电动机进线端子(W、U、V)，以实现与异步电动机同步投切电容器的自然条件，使电动机需要的无功电流由该电容器供给，达到适量的就地无功补偿的目的；以减轻电源负担；图1A为普通型，可装于开关箱的电机补偿卧式电容器，图1B是子母型可装于开关箱的电机补偿卧式电容器，它可适用于开关箱中剩余的一些空间的安置。
图2是本实用新型圆圈形，可装于开关箱的电机补偿电容的，电容器芯子与底座的安置方式示意图；它是以三只电容器(C)(三只空心电容器)与底座固定板(2)、限流器(Ie)、安装固定孔(3)、电容器壳(4)、绝缘介质(6)(未画出请参照图1A)、通气空(7)、电容器线端头(8)等组成的，它可以是不带电容器壳(4)的底座，也可以是带电容器壳(4)的底座；本图给出的是不带电容器壳的底座；不带壳的底座可适应的电容器容量(体积)可以宽一些，但是限流器(Ie)和电容器芯子(C)也需要组装、绝缘材料(6)浇铸固定的工序；带电容器壳的底座可以省去，电容器与底座组装的一些工序，但是三只电容器也需要绝缘介质(6)的固定，因而可由生产工艺和生产方式拟定，但是由于它是空心的应使用生产干式电容器的工艺，消除漏油隐患。通气空(7)是起通气散热作用的，因而它可适应于大一些的电容器；由于它的核心电容器是利用，专利号ZL01225495 9公告号CN2482199Y的空心电容器，因此它可制成空心的其它形状，如一些空心的互感器形状，以适应不同的开关箱安装空间。它的固定孔(3)的安装尺寸(A、B)与目前常规继电器或接触器安装尺寸孔相符的，但它的容量的额定电流应当是相同安装尺寸(孔距)接触器工作额定电流的20％到50％。
由图3中看出它是将常规的三只电动机补偿电容器芯子(C)，中间隔着绝缘介质(6)，以手电筒方式组装成圆筒形的；限流器(Ie)是固定在电容器外壳(4)内的，可装于开关箱的电机补偿电容，它可用大线夹或大线扣来固定于开关箱中的，一些剩余空间上作为，电动机的无功补偿电容器的，然后将电容器极板引出线并联接上电动机进线端子，以实现与异步电动机同步投切电容器的自然条件，使电动机需要的无功电流由该电容器供给，达到适量的就地无功补偿的目的。
在图4中，A是三个补偿电容器(C)以三角形接法，中间串联着限流器(Ie)，并联接到三相电动机星形接法绕组的三个进线端W、U、V、接线端头上；限流器(Ie)，是限定大电流冲击电容器而设置的，在工况相对平稳的电动机上可以用熔断器或用电流热继电器；在起动比较频繁的电动机上可以用小电感线圈；在容量稍大一些的或工作环境不佳的可装设两种以上的限流器，例如熔断器主要起短路保护和过电压保护；电流热继电器，主要起室温偏高和电压偏高时的过流过热保护；也可用带手动复位的超温开关。由于该补偿电容是并联在电动机绕组出线端上的，是利用绕组放电的，消除了消耗电能产生热量的放电装置，能保证电容器即时放电，减少电压叠加危害，它与相同补偿容量的以电阻放电的常规补偿电容器相比，它的放电时间可缩短到百分一以下，因此补偿电容器的爆炸事故及危害性，可降到以往的百分一以下，且可为无功补偿技术的推广应用减少障碍。在图4中，B是三个补偿电容器(C)以星形接法，在公端上设置限流器(Ie)，并联在三相电动机三角形接法绕组的三个进线端W、U、V、接线端头，上作为电动机的并联电容器；也可以与本图A同样把限流器(Ie)，设置在电容器的三个引出线端上(其余以上已阐述)，但是它的动作电压比公端高，不如公端可靠(目前作为无功补偿的电容器一般是以三角形接法，只有电容器耐压不够或容量过大时，采用星形接法)。
由于该补偿是装在开关相上的，跟随电动机同步投切的补偿，因此它的补偿容量(无功容量)相对来讲比较稳定，功率因数可以0.95做固定补偿；在负荷工况不确定的情况下，功率因数以0.98做固定轻载补偿，它在满载时功率因数也不低于0.95，因为在功率因数接近1时，再继续提高，所需要增加的电容值相对讲是很大的，但收到的效果并不显著；其次，负荷的增加是有功功率的增加，无功功率增加并不明显，本补偿是形成极多分系统的固定静态补偿，自然就形成了整系统最适量的动态补偿，她补偿容量的精度级，也自然地高于，作为事后补偿的任何动态补偿器。所以该补偿是最优的补偿，以减少电网的过补偿以及暂态现象，减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿措施；来提高电动机的功率因数，减少输电线路的无功电流，减少负载欠电压、以提高电动机出力；即提高用电经济性；
权利要求1.一种可装于开关箱的电机补偿电容，它由电容器芯子(C)、电容器底座(2)、安装固定孔(3)、电容器外壳(4)电容器极板(5)绝缘介质(6)电容器线端头(8)等组成的，其特征在于它的安装固定孔的尺寸A、B是与目前常规的继电器或接触器安装尺寸孔距相符的，用于安装在常规开关箱(柜)上的。
2.根据权利要求1所述的、可装于开关箱的电机补偿电容，其特征在于它是干式或半干式的，而不是湿式的。
3.根据权利要求1所述的可装于开关箱的电机补偿电容，其特征在于它配置有限流器(Ie)。
专利摘要一种可装于开关箱的电机补偿电容，属电动机节能技术领域，它以公知的补偿电容器为基型，把它制成，与常规接触器或继电器安装尺寸孔距相符的，卧式、圆圈形等形状以便装于开关箱上，作为电机并联电容器，形成极多分系统固定静态补偿，而形成的整系统最适量、经济、安全的动态补偿，以减少电网的过补偿以及暂态现象，提高电机功率因数，减少输电线路无功电流，减少欠电压；以减少电网中昂贵的无功补偿器和无功补偿控制装置的，事后补偿设施，即提高用电经济性。
文档编号H02J3/18GK2588651SQ0223648
公开日2003年11月26日 申请日期2002年5月26日 优先权日2002年5月26日
发明者叶孙础, 叶孙星 申请人:叶孙础