专利名称：无功补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种无功补偿装置。
背景技术：
目前电力系统中实现无功补偿的常用设备是并联电力电容器，但非线性负载如整流设备、变频器、UPS、电脑、电梯、空调、电子镇流器等广泛使用，产生大量谐波电流并注入到电网中。谐波污染较大的系统中，单纯并联电容器组的无功补偿方式存在两个较大的问题一是由于谐波电流叠加在电容器基波电流上，使电容器的电流有效值增大，造成温度升高，减少使用寿命，甚至永久损坏；二是并联电容器组与系统电感在某次谐波频率上发生串联谐振或并联谐振，使得系统电压及电流的畸变更加，甚至严重发生谐振产生高电压和大电流烧毁设备。另外现有技术中的调谐型无功补偿装置采用与电容器串联电抗器的方法，使该回路的调谐频率低于网络中产生的最低次谐波的频率。这样，该装置在工频时呈容性，改善功率因数；在谐波频率时呈感性，阻止一部分高次谐波进入电容器防止电容器发热损坏同时串联电抗器的阻抗加大了系统的阻尼系数，从而减小了发生谐振时的故障电流。但该装置也不能完全避免无功补偿中谐振现象的产生，实际应用中多次出现补偿电容过热被烧毁的严重事故。现有技术中存在无功补偿装置产生谐振的问题，对此，相关技术中还没有提出有效的解决方案。
实用新型内容本实用新型的主要目的是提供一种无功补偿装置，以解决现有技术中无功补偿装置产生谐振的问题。为了实现上述目的，根据本实用新型的一个方面，提供了一种无功补偿装置。本实用新型的无功补偿装置，包括调谐装置和阻尼电阻，其中，阻尼电阻的第一端连接需要进行无功补偿的电源，第二端连接调谐装置的输入端；调谐装置的调谐频率低于电源最低次谐波的频率，高于电源工频频率。进一步地，调谐装置包括电容器和电抗器，其中，电容器为三角形接线；电抗器串接在三角形接线的出线与阻尼电阻的第二端之间。进一步地，还包括控制器和电源接触器，其中，电源接触器的触点串接在阻尼电阻的第一端与需要进行无功补偿的电源之间；电源接触器的控制端连接控制器，控制器用于控制无功补偿装置的投运和退出。进一步地，还包括电容器电压测量装置，电容器电压测量装置分别与电容器和控制器连接；电容器电压测量装置，用于测量电容器的工作电压，当电容器的工作电压超过第一预设值时，向控制器发出报警信号，控制器还包括用于根据报警信号向电源接触器发送断开电源接触器的触点的动作命令的部件。
3[0011]进一步地，还包括旁路接触器，旁路接触器的触点与阻尼电阻并联连接，该触点处于常闭状态；旁路接触器的控制端连接控制器，当电容器的工作电压超过第二预设值时，电容器电压测量装置向控制器发出旁路信号，控制器还包括用于根据旁路信号向旁路控制器发送断开旁路接触器的触点的动作命令。进一步地，阻尼电阻的阻值范围为0. 3 Ω至0. 5 Ω，最大功率根据调谐装置的补偿电流确定。进一步地，该无功补偿装置用于电压等级为380V的低压配电网的无功补偿。根据本实用新型的一个方面，提供了一种无功补偿电容柜。本实用新型的无功补偿电容柜，安装在电压等级为380V的低压配电室内，无功补偿电容柜内安装有上述的无功补偿装置；无功补偿电容柜的柜体上开有通风孔。根据本实用新型的技术方案，包括调谐装置和阻尼电阻，其中，阻尼电阻的第一端连接需要进行无功补偿的电源，第二端连接调谐装置的输入端；调谐装置的调谐频率低于电源最低次谐波的频率，高于电源工频频率，使该装置在工频时呈容性，改善功率因数；在谐波频率时呈感性，阻止一部分高次谐波进入电容器，防止电容器发热损坏。同时串联电抗器的阻抗加大了系统的阻尼系数，从而减小了发生谐振时的故障电流，阻尼电阻的存在保证在任何频率下回路阻抗都不为零，从而破坏产生谐振的条件，保证了补偿装置的安全可罪。
说明书附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。 在附图中图1是根据本实用新型实施例的无功补偿装置的示意图；以及图2是根据本实用新型实施例的无功补偿装置的调谐装置的示意图。
具体实施方式
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。图1是根据本实用新型实施例的无功补偿装置的示意图，如图1所示，该无功补偿装置主要包括包括调谐装置11和阻尼电阻13，其中，阻尼电阻13的第一端连接需要进行无功补偿的电源Un，第二端连接调谐装置的输入端；调谐装置11的调谐频率低于电源最低次谐波的频率，高于电源工频频率。图中是示出了电源Un的Α、B、C的供电母线，三相供电的三相平衡，每相元器件的型号规格均为一致，以下均以一相为例进行说明。图2是根据本实用新型实施例的无功补偿装置的调谐装置的示意图，如图2所述， 调谐装置11可以包括电容器111和电抗器113，其中，电容器111为三角形接线；发明人在实现本实用新型的过程中发现电容的星形接法电容补偿量是三角形接法的0. 58倍，也就是相同的补偿效果的情况下，星形连接每相的电容的容值是三角形接法的容值的3倍，另外，三角形接法的接线更简单，电容器外壳与支架的接地可靠性更高，因此，本实用新型优先使用电容器三角接线方式。电抗器113串接在三角形接线的出线与阻尼电阻13的第二端之间。与纯电容补偿回路相比，串联电抗器后，电容器端电压有所抬升，高于电网电压，并使无功补偿容量有所增加。调谐频率fr计算方法如下
权利要求1.一种无功补偿装置，其特征在于，包括调谐装置和阻尼电阻，其中，所述阻尼电阻的第一端连接需要进行无功补偿的电源，第二端连接调谐装置的输入端；所述调谐装置的调谐频率低于电源最低次谐波的频率，高于电源工频频率。
2.根据权利要求1所述的无功补偿装置，其特征在于，所述调谐装置包括电容器和电抗器，其中，所述电容器为三角形接线；所述电抗器串接在所述三角形接线的出线与所述阻尼电阻的第二端之间。
3.根据权利要求2所述的无功补偿装置，其特征在于，还包括控制器和电源接触器，其中，所述电源接触器的触点串接在所述阻尼电阻的第一端与所述需要进行无功补偿的电源之间；所述电源接触器的控制端连接所述控制器，所述控制器用于控制所述无功补偿装置的投运和退出。
4.根据权利要求3所述的无功补偿装置，其特征在于，还包括电容器电压测量装置， 所述电容器电压测量装置分别与所述电容器和所述控制器连接；所述电容器电压测量装置，用于测量所述电容器的工作电压，当所述电容器的工作电压超过第一预设值时，向所述控制器发出报警信号，所述控制器还包括用于根据所述报警信号向所述电源接触器发送断开所述电源接触器的触点的动作命令的部件。
5.根据权利要求4所述的无功补偿装置，其特征在于，还包括旁路接触器， 所述旁路接触器的触点与所述阻尼电阻并联连接，该触点处于常闭状态；所述旁路接触器的控制端连接所述控制器，当所述电容器的工作电压超过第二预设值时，所述电容器电压测量装置向所述控制器发出旁路信号，所述控制器还包括用于根据所述旁路信号向所述旁路控制器发送断开所述旁路接触器的触点的动作命令。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的无功补偿装置，其特征在于，所述阻尼电阻的阻值范围为0. 3Ω至0. 5Ω，所述阻尼电阻的最大功率根据所述调谐装置的补偿电流确定。
7.根据权利要求1至5中任一项所述的无功补偿装置，其特征在于，该无功补偿装置用于电压等级为380V的低压配电网的无功补偿。
8.一种无功补偿电容柜，其特征在于，安装在电压等级为380V的低压配电室内，所述无功补偿电容柜内安装有根据权利要求1至5中任一项所述的无功补偿装置； 所述无功补偿电容柜的柜体上开有通风孔。
9.一种无功补偿电容柜，其特征在于，安装在电压等级为380V的低压配电室内， 所述无功补偿电容柜内安装有根据权利要求6所述的无功补偿装置；所述无功补偿电容柜的柜体上开有通风孔。
专利摘要本实用新型提供了一种无功补偿装置，用以解决现有技术中存在无功补偿装置产生谐振的问题。该无功补偿装置包括包括调谐装置和阻尼电阻，其中，阻尼电阻的第一端连接需要进行无功补偿的电源，第二端连接调谐装置的输入端；调谐装置的调谐频率低于电源最低次谐波的频率，高于电源工频频率。采用本实用新型的技术方案，有助于使该装置在工频时呈容性，改善功率因数；在谐波频率时呈感性，阻止一部分高次谐波进入电容器，同时串联电抗器的阻抗加大了系统的阻尼系数，从而减小了发生谐振时的故障电流，阻尼电阻的存在保证在任何频率下回路阻抗都不为零，从而破坏产生谐振的条件，保证了补偿装置的安全可靠。
文档编号H02B1/56GK202333824SQ20112049863
公开日2012年7月11日 申请日期2011年12月2日 优先权日2011年12月2日
发明者尹亚军, 张树凯, 郭慧, 郭莹, 韩嘉亮 申请人:北京市电力公司