专利名称：一种智能高压无功补偿设备的制作方法
技术领域：
一种智能高压无功补偿设备技术领域[0001]本实用新型涉及配电设备领域，尤其涉及一种智能高压无功补偿设备。
背景技术：
[0002]现在尚在广大农村使用的绝大部分高压无功功率补偿器还没有使用数字电子学 的技术。目前我国农村，电力发展很快，无功补偿跟不上，老式的机电式补偿装置的电容和 继电器频繁故障，造成变压器过载，传输系统损耗大，电压质量不好。实用新型内容[0003]本实用新型的目的在于提供一种智能高压无功补偿设备，可以充分利用传输系统 的承载能力，降低了系统热损，节约了能量。[0004]根据本实用新型的一个方面，提供了一种智能高压无功补偿设备，包括[0005]输入交流电的电源输入端；[0006]输出交流电的电源输出端；[0007]连接在所述电源输入端与电源输出端之间的电流取样装置；[0008]连接所述电源输入端或电源输出端的电压取样装置；[0009]连接所述电流取样装置和电压取样装置的控制装置；[0010]连接在所述控制装置与电源输出端之间的无功补偿装置。[0011 ] 优选地，所述控制装置包括分别连接所述电流取样装置和电压取样装置的用于 获得功率因素的功率因素获取模块；连接所述电压取样装置的用于检测超压的超压检测模 块；分别连接所述功率因素检测模块和超压检测模块的控制信号生成模块，用于在超压检 测模块未检测到超压时根据功率因素生成用于控制所述无功补偿装置进行补偿的控制信 号，并在检测到超压时生成中断无功补偿的控制信号。[0012]优选地，所述无功补偿装置包括其输入端连接所述控制信号生成模块输出端的 驱动器；分别连接所述电源输出端和驱动器输出端的电控开关(k);以及经由所述电控开 关接点连接所述电源输出端的补偿电容器组。[0013]优选地，所述的控制装置是型号为SMART6的集成电路。[0014]优选地，所述的电控开关与电源输出端之间连接有电抗器。[0015]优选地，所述无功补偿装置有多个。[0016]优选地，所述电流检测器(CT)是电流互感线圈，所述电源输入端经由所述电流互 感线圈初级连接所述电源输出端。[0017]优选地，还包括连接在所述电源输出端与所述电抗器之间的测试开关(Kl)。[0018]优选地，还包括连接在所述电源输入端或电源输出端的避雷器(Q)。[0019]优选地，还包括分别连接电流取样装置和电压取样装置的计算机接口。[0020]与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于本设备引进CIRCUT0RSMART6功 率因数控制器，使用高性能真空开关，平均无故障工作时间长，维护简单。适合于无人值守的IOKV农村传输系统。[0021]
以下结合附图对本实用新型的结构及原理进行详细说明。
[0022]图1是本实用新型提供的智能高压无功补偿设备的功能框图；[0023]图2是本实用新型实施例提供的智能高压无功补偿设备的控制装置的功能框图；[0024]图3是本实用新型实施例提供的智能高压无功补偿设备的系统方框图。[0025]图中F :熔断丝；A电流指示器；L电抗器；K真空断路器；C电容器组；Q避雷器；R 漏电阻。
具体实施方式
[0026]
以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行详细说明，应当理解，以下所说明 的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。[0027]图1显示了本实用新型提供的智能高压无功补偿设备的功能框图，如图1所示，包 括输入交流电的电源输入端101 ;输出交流电的电源输出端102 ;连接在所述电源输入端 101与电源输出端102之间的电流取样装置103 ;连接所述电源输入端101或电源输出端 102的电压取样装置104 ;连接所述电流取样装置103和电压取样装置104的控制装置105 ； 连接在所述控制装置105与电源输出端102之间的无功补偿装置106。[0028]所述无功补偿装置106有多个，其包括其输入端连接所述控制信号生成模块输 出端的驱动器；分别连接所述电源输出端和驱动器输出端的电控开关(k);以及经由所述 电控开关接点连接所述电源输出端的补偿电容器组。[0029]图2显示了本实用新型实施例提供的智能高压无功补偿设备的控制装置的功能 框图，如图2所示，所述控制装置105包括分别连接所述电流取样装置和电压取样装置的 用于获得功率因素的功率因素获取模块；连接所述电压取样装置的用于检测超压的超压检 测模块；以及分别连接所述功率因素检测模块和超压检测模块的控制信号生成模块，用于 在超压检测模块未检测到超压时根据功率因素生成用于控制所述无功补偿装置进行补偿 的控制信号，并在检测到超压时生成中断无功补偿的控制信号。[0030]所述的控制装置105是型号为SMART6的集成电路。[0031]所述的电控开关与电源输出端102之间连接有电抗器。[0032]图3显示了本实用新型实施例提供的智能高压无功补偿设备的系统方框图，如图 3所示，主要由交流真空接触器、全密封高压并联电容器、高压控制器、电流互感器CT、电压 互感器PT、避雷器、高压熔断器、串联电抗器、联接母线等组成。电流信号的测量采用电流互 感器，电压互感器V型接于真空开关之前，用来测量母线的电压，用电流CT作为电流采样。 通过电压、电流计算无功功率。[0033]所述电流检测器(CT)是电流互感线圈，所述电源输入端101经由所述电流互感线 圈初级连接所述电源输出端102。[0034]本实用新型的智能高压无功补偿设备还包括连接在所述电源输出端102与所述 电抗器之间的测试开关(Kl);连接在所述电源输入端101或电源输出端102的避雷器(Q)； 分别连接电流取样装置103和电压取样装置104的计算机接口。[0035]本实用新型的无功自动补偿在电压优先原则下，依系统实际所需无功量自动投切电容补偿柜组，无功欠补逐步投电容器组，(根据对无功功率的测定)；无功过补逐步切电容器组。使系统始终处于不过压、少过补、欠补，电网损耗最小状态。综保功能每组装置有开关保护(选配)过压、失压、过流(短路)和零序续电保护，熔断器过流保护、氧化锌避雷器过压保护、接地保护、速断保护等。过负荷能力本装置能在1.1倍额定电压下长期运行，在1. 5倍额定电压下每24h中运行30min ;本设备能在有效值为1. 3倍额定电流下连续运行；补偿装置从电网断开后，经内部放电部件自动将残余电压降低到50V以下；具有实时测量和存储功能，整点记录半年。可采用USB接口下载。[0036]本实用新型的电容组成，电容分排，分组编排的，每个单元由“电容+保险丝”组成。这种电容采用串并联方法，以达到高电压、大功率电容的目的。并且，当有一个电容击穿；其它电容，就向该路放电，于是，把该路保险丝烧毁，这一路就放弃。这样，虽然总电容下降了一些；整个电容器仍可以使用。此外，高压电容在内部配置了放电电阻，以确保电容退出使用一定时间后，电容两个端子之间的残留电压不超过某一数值。为了保证投/切换的速度，另有外置放电电阻。[0037]本实用新型的设备是用钢板外壳封装的，顶部有瓷绝缘套管，接线螺丝是M12。每个电容是由两层铝箔构成，中间是聚丙烯薄膜。装灌了无毒和可生物分解的物质。这种材料，比其他的材料好，主要是电容内介质损耗低(低到大约O. 15W/kvar)，和电容尺寸小。此夕卜，安全。因为，内部短路的可能性少。避免了，电容内部短路，使纸膜燃烧，产生气体，电容内的压力增加的故障。[0038]本实用新型的主要参数包括[0039]1、额定电压 10KV.[0040]2、控制柜中工作电压 220V ± 20 %。3、控制方式电压、无功功率。[0042]4、测量精度电压误差彡0.5%，电流误差彡I %，无功、有功误差彡1%，功率因数 ±2[0043]5、绝缘水平[0044](I)、高压端绝缘耐压[0045]a、全波冲击耐压(L2/50us) :60KV (峰值)[0046]b、工频Imin耐压32KV(有效值)[0047](2)、二次绕组之间及绕组对地的工频耐压(Imin) 3KV(有效值)外绝缘相对地最小有效爬电距离瓷绝缘彡216mm合成绝缘彡240mm[0048]本实用新型的工作原理是本智能高压无功补偿设备由高可靠性的控制器进行电压无功综合控制。电容器组由高压真空接触器来投切。当控制器检测到的无功功率值超过整个定值时，控制器根据需投电容器组的级数，给出控制信号，自动合闸，高压真空接触器， 将电容器组投入运行；当负载无功功率值低于整定值时，控制器给出控制信号将高压真空接触器断开，电容器组退出工作，以上操作完全自动进行。[0049]综上所述，本实用新型引进CIRCUTOR SMART6功率因数控制器；使用高性能真空开关，平均无故障工作时间长，维护简单。适合于无人值守的IOKV农村传输系统，具有高可靠性与稳定性。[0050]尽管上文对本实用新型进行了详细说明，但是本实用新型不限于此，本技术领域 技术人员可以根据本实用新型的原理进行各种修改。因此，凡按照本实用新型原理所作的 修改，都应当理解为落入本实用新型的保护范围。
权利要求1.一种智能高压无功补偿设备，其特征在于，包括输入交流电的电源输入端；输出交流电的电源输出端；连接在所述电源输入端与电源输出端之间的电流取样装置；连接所述电源输入端或电源输出端的电压取样装置；连接所述电流取样装置和电压取样装置的控制装置；连接在所述控制装置与电源输出端之间的无功补偿装置。
2.根据权利要求1所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述控制装置包括 分别连接所述电流取样装置和电压取样装置的用于获得功率因素的功率因素获取模块；连接所述电压取样装置的用于检测超压的超压检测模块；分别连接所述功率因素检测模块和超压检测模块的控制信号生成模块。
3.根据权利要求2所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述无功补偿装置包括 其输入端连接所述控制信号生成模块输出端的驱动器；分别连接所述电源输出端和驱动器输出端的电控开关(k);以及经由所述电控开关接点连接所述电源输出端的补偿电容器组。
4.根据权利要求2或3所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述的控制装置是型号为SMART6的集成电路。
5.根据权利要求2或3所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述的电控开关与电源输出端之间连接有电抗器。
6.根据权利要求2或3所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述无功补偿装置有多个。
7.根据权利要求2或3所述的高压无功补偿设备，其特征在于，所述电流检测器(CT) 是电流互感线圈，所述电源输入端经由所述电流互感线圈初级连接所述电源输出端。
8.根据权利要求7所述的高压无功补偿设备，其特征在于，还包括连接在所述电源输出端与所述电抗器之间的测试开关(Kl)。
9.根据权利要求1所述的高压无功补偿设备，其特征在于，还包括连接在所述电源输入端或电源输出端的避雷器(Q)。
10.根据权利要求9所述的高压无功补偿设备，其特征在于，还包括分别连接电流取样装置和电压取样装置的计算机接口。
专利摘要本实用新型公开了一种智能高压无功补偿设备，包括输入交流电的电源输入端；输出交流电的电源输出端；连接在所述电源输入端与电源输出端之间的电流取样装置；连接所述电源输入端或电源输出端的电压取样装置；连接所述电流取样装置和电压取样装置的控制装置；连接在所述控制装置与电源输出端之间的无功补偿装置。本设备引进CIRCUTOR SMART 6功率因数控制器，使用高性能真空开关，平均无故障工作时间长，维护简单，适合于无人值守的10KV农村传输系统，具有高可靠性与稳定性。
文档编号H02J3/18GK202840529SQ20122054225
公开日2013年3月27日 申请日期2012年10月23日 优先权日2012年10月23日
发明者梁郭泰 申请人:梁郭泰