一种无触点无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种无触点无功补偿装置，特别是一种电容式无功补偿装置，属于电气技术领域。
【背景技术】
[0002]无功功率大多是用来产生用电设备所需要的磁场的，特别是电动机、变压器等电感性设备。无功功率虽然不消耗电能的，但它要在电路中产生无功电流，无功电流同样会增加电气线路和变压设备的负担，降低电气线路和变压设备的利用率，增加电气线路的发热量。但是，如果没有它，用电设备(特别是电动机、变压器等电感性设备)又不能正常工作。通常是用电容器产生与电感电流方向相反的电流来抵消电感电流。这样，既不影响电动机、变压器等电感性设备产生磁场，又能消除或减少线路上的电感电流。只要在线路上接入的电容数量与负载的电感分量相匹配，产生的电容电流就能非常有效地消除或减少线路上的电感电流，也就是消除或减少负载向电网吸取的无功功率，从而减少电气线路和变压设备的负担，提高电气线路和变压设备的利用率，降低电气线路的发热量。
[0003]很多电气设备的无功功率比较大，需要对它进行无功补偿，补偿后能提高系统的功率因数，改善用电质量。但是，对无功补偿的补偿原则是既不能少补，也不能补偿过量。
[0004]目前的无功补偿装置，有电力电子式的，也有电容补偿的，高频电力电子式的无功补偿装置结构复杂，可靠性较低，并且容量不能做得很大。用电容器组进行补偿的，因电力电容器通常是做成固定值的，用投切装置接入电容器，通常是用机械触点或机械触点加无触点的，响应速度较慢，对某些无功变化较快的无功补偿效果不够理想。
【发明内容】
[0005]本发明的目的在于提出一种无触点无功补偿装置，使用自耦变压器与电容器相结合，通过无触点切换自耦变压器抽头，可以做到对无功功率的快速补偿。
[0006]本发明是这样实现的:一种无触点无功补偿装置，其特征在于，包括:自耦变压器
[I]、无触点开关单元[2]、智能单元[3]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]、电容器单元
[6];
无触点开关单元[2]与自耦变压器[1]、智能单元[3]、电容器单元[6]构成电气连接；
智能单元[3]与无触点开关单元[2]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]构成电气连接。
[0007 ]所述的无触点开关单元[2 ]由单向晶闸管或双向晶闸管构成。
[0008]所述的无触点开关单元[2]的输入端与自耦变压器[I]构成电气连接;无触点开关单元[2]的输出端与电容器单元相连接;无触点开关单元[2]的控制极与智能单元[3]相连接，开关状态受智能单元[3]控制。
[0009]所述的自耦变压器[I]具有多个抽头。
[0010]本发明的优点及效果是能够对负载进行快速的无功补偿，并且结构简单，成本较低。
【附图说明】
[0011 ]图1是本发明的原理方框图。
[0012I图2是本发明的原理示意图。
【具体实施方式】
[0013]下面结合附图详细说明本发明的实施例。
[0014]请参看图1，一种无触点无功补偿装置，包括:自耦变压器[I]、无触点开关单元
[2]、智能单元[3]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]、电容器单元[6];无触点开关单元
[2]与自耦变压器[I]、智能单元[3]、电容器单元[6]构成电气连接;智能单元[3]与无触点开关单元[2]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]构成电气连接。
[0015]无触点开关单元[2]由单向晶闸管或双向晶闸管构成，其输入端与自耦变压器[I]构成电气连接，输出端与电容器单元相连接，控制极与智能单元[3 ]相连接，开关状态受智能单元[3]控制。
[0016]请进一步参看图2，自耦变压器Tl有4个中间抽头;无触点开关单元由Ml?115共5个晶闸管模块组成，Ml?M5的输入端分别连接到电源输入端及自耦变压器Tl的4个中间抽头，Ml?M5的输出端分别经快速熔断器Fl?F5并联后连接到电容器C;快速熔断器Fl?F5用于保护晶闸管模块；智能单元由控制板KZB构成，其中含有单片机，电压检测单元由电压采样变压器T2构成，电流检测单元由电流采样变压器T3构成，电容器C为单个电力电容器或电容器组。
[0017]工作原理是:控制板KZB通过检测负载的感性无功分量，由单片机计算需要补偿的无功分量，由于电容器的无功容量与电容器电压的平方成正比:
Q = 2JifCU2
式中Q是电容器的无功功率，f是电源的频率，C是电容器的容量，U是电容器的工作电压。
[0018]因此可根据需要补偿的无功分量由单片机自动计算出加在电容器上的电压，由控制板KZB给出控制信号，控制Ml?M5中的一个晶闸管导通，接通相应的变压器抽头，将自耦变压器的输出电压加在电容器C上。由于晶闸管的动作速度快，因而本装置能够对负载进行快速的无功补偿。
[0019]从图2可以看出:电压采样变压器T2的输出信号及电流采样变压器T3的输出信号均送到控制板KZB中，控制板KZB中含有单片机，在控制板相关电路及单片机程序的配合下，根据采样到的负载电流大小及电压大小可计算出负载容量的大小，根据负载电流与电压的相位差可计算出负载的功率因数，由此可分析计算出需要补偿的无功功率大小，由单片机给出驱动信号，控制Ml?M5中的一个晶闸管模块触发导通，从而改变了加在电容器C上的电压，调节了无功补偿量的大小。
【主权项】
1.一种无触点无功补偿装置，其特征在于，包括:自耦变压器[1]、无触点开关单元[2]、智能单元[3]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]、电容器单元[6]; 无触点开关单元[2]与自耦变压器[1]、智能单元[3]、电容器单元[6]构成电气连接； 智能单元[3]与无触点开关单元[2]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]构成电气连接。2.根据权利要求1所述的一种无触点无功补偿装置，其特征在于，所述的无触点开关单元[2]由单向晶闸管或双向晶闸管构成。3.根据权利要求1所述的一种无触点无功补偿装置，其特征在于，所述的无触点开关单元[2]的输入端与自耦变压器[I]构成电气连接;无触点开关单元[2]的输出端与电容器单元相连接;无触点开关单元[2]的控制极与智能单元[3]相连接，开关状态受智能单元[3]控制。
【专利摘要】一种无触点无功补偿装置，包括：自耦变压器[1]、无触点开关单元[2]、智能单元[3]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]、电容器单元[6]；无触点开关单元[2]与自耦变压器[1]、智能单元[3]、电容器单元[6]构成电气连接；智能单元[3]与无触点开关单元[2]、电压检测单元[4]、电流检测单元[5]构成电气连接。无触点开关单元[2]的输入端与自耦变压器[1]构成电气连接；无触点开关单元[2]的输出端与电容器单元相连接；无触点开关单元[2]的控制极与智能单元[3]相连接，开关状态受智能单元[3]控制。优点是能够对负载进行快速的无功补偿，并且结构简单，成本较低。
【IPC分类】H02J3/18
【公开号】CN105529725
【申请号】CN201610058712
【发明人】涂金龙, 沈旭, 金立艳, 董彬
【申请人】南京交通职业技术学院
【公开日】2016年4月27日
【申请日】2016年1月28日