专利名称：动态电容补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种交流配电网络中的补偿无功功率的装置，尤其是用于50HZ、400伏等级的低压配电网络电容补偿装置。
背景技术：
为了针对用电过程中产生的无功功率缺额、许多电气装置生产厂家生产出一些自动无功功率补偿装置，这些补偿装置一般由主回路、二次回路和含单片机系统的中央控制器三部分组成，而主回路主要由保护系统以及接触器和电力电容器组成的电路构成，由于受电容器承受涌流能力、放电时间和接触器不能太频繁动作的限制，这类产品存在以下不足之处1、补偿电容投切时电流冲击大，接触器动作频繁，致使寿命降低。
2、补偿精度差，补偿跟随不强，当电网负载变化快及波动大时，根本无法进行快速补偿。
为此，申请人于2001年7月2日申请了一项名为“动态电容补偿装置及其投切方式”的发明专利，并于2004年8月18日获得专利权，专利号为01114333.9。解决了现有低压配电网络的补偿问题，该发明的内容为“本发明的目的是提供一种动态电容补偿装置及其投切方式，应能解决投切器件寿命及投切补偿速度的问题。
本发明包括主回路、二次回路和含单片机系统的中央控制器，其中主回路包括开关保护系统，以及接触器和电力电容器组成的补偿电路，其特征在于所述接触器和电力电容器组成的补偿电路还加入了固态继电器电路，补偿电路设置成若干个固态继电器补偿支路和接触器补偿支路，每个补偿支路的结构为熔断器、固态继电器或接触器常开触点，限流电抗器和角接电容器组依序连接；各补偿支路熔断器的另一端与装置内母线连接，内母线与外母线通过开关连接。
受控制器及其控制系统的控制，测量反馈系统对配电网络的电压、电流及其功率因数变化的动态过程进行测量，将无功功率欠补或过补的测量结果反映到控制器和控制系统，上述补偿支路的投切方式为
当配电网络无功功率欠补时，先投入固态继电器补偿支路，如无功补偿量还欠补，则再投入接触器补偿支路；当配电网络无功功率过补时，先切固态继电器补偿支路，如无功补偿量还过补，则再切接触器补偿支路；上述投切补偿直到配电网络的功率因数进入设定值范围内为止。
该结构的动态电容补偿装置，结合了固态继电器其动作速度快和接触器低成本触点容量大的优点，同时辅以优化的投切方式，使补偿过程在动态中完成，与现有技术相比，性能价格比高。在补偿速度、精度和可靠性方面都得到了提高。”在近来的实践应用中，申请人发现，在上述动态电容补偿装置中，使用了固态继电器的电路。固态继电器实际上是双向可控硅或两个单向可控硅的反向并联构成的，关断时不导电，开通时处于全导通状态。在大电流通过固态继电器时，由于可控硅的多层PN或NP结存在着一定的电阻，会产生压降、发热和不良谐波，严重的会烧坏元器件和线路，影响补偿装置的可靠运行。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种动态电容补偿装置，它应能克服上述固态继电器存在问题，使补偿装置可靠地运行。
本实用新型包括主回路、二次回路和中央控制器，其中，主回路包括开关保护系统，以及接触器和电力电容器组成的补偿电路，其特征在于所述接触器和电力电容器组成的补偿电路还包含有复合继电器(或称复合开关)电路，补偿电路设置成若干个复合继电器补偿支路和接触器补偿支路，每个补偿支路的结构为熔断器、复合继电器或接触器常开触点，限流电抗器(如果接触器具限涌流功能则可以取消)和角接或星接电容器组依序连接；各补偿支路熔断器的另一端与装置电源连接。
以上结构的补偿装置的补偿电路中采用了复合继电器，该复合继电器的结构是在双向可控硅或两反向并接的可控硅的两端，并接一个继电器的常开触点；其工作原理是导通时，可控硅先过零导通，继电器常开触点后闭合，关断时，继电器常开触点先断开，可控硅后关断。将复合继电器利用到补偿电路上，当可控硅导通时，其继电器常开触点也闭合，闭合时的触点电阻很小，可通过大部分电流，通过可控硅的电流几乎等于零。这样，在导电过程中，可控硅上无压降和无发热，而且，消除了谐波，从而使补偿装置能可靠地运行。
图1是本实用新型结构框图。
图2所示，是本实用新型补偿支路原理图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型作进一步说明。
在图1中可知，本实用新型由过流保护器、复合继电器及接触器和电容器组构成的主回路、电压和电流测量反馈系统构成的二次回路和控制器构成的控制电路组成。其工作原理为从400V电源母线引连线至主回路的过流保护器和测量反馈系统，从电源母线来的电压信号及进线电流互感器来的电流信号经过测量反馈系统进入到中央控制器，经降压、滤波等处理，控制器根据反馈回来的电压、电流信号，计算到当前功率因数值或无功缺额和要求设定的功率因数值和无功定值相比较，发出指令经控制器到主回路，从而按照程序内定投切规律进行电容器补偿支路的投切，以达到保证功率因数或无功定值在设定值范围的目的。
图2所示，是本实用新型补偿支路原理图，在图中可知，复合继电器是在双向可控硅KP或两个单向可控硅反向并联的结构上，再并接一通用继电器的常开触点J构成。复合继电器也叫复合开关，在现有的市场上可以购到，是现有产品和技术，如深圳市友邦怡电气技术有限公司产的YBY-30；杭州浙泰电气有限公司产的QFK5F-45。复合继电器的工作原理为导通时，可控硅KP先过零开通，通用继电器常开触点J后闭合；关断时，通用继电器常开触点J先断开，可控硅KP后关断。补偿电路由多个复合继电器KFJ补偿支路和多个接触器KM补偿支路组成，每条补偿支路的连接关系为熔断器FU、复合继电器1KFJ～MKFJ或接触器常开触点1KM～nKM、角接或星接电力电容器组C依序连接，其中，n＝1、2、3、4、5、6......，M＝1、2、3、4、5、6......的自然整数，各补偿支路熔断器FU的另一端都与装置电源连接。
在附图2中，复合继电器KFJ补偿支路和接触器KM补偿支路的动作顺序是这样的当整个配电网络无功欠补时，控制器及其系统发出投电容信号，先投入复合继电器1KFJ......MKFJ补偿支路，如无功补偿量还欠补，则再投入接触器1KM......nKM补偿支路。当整个配电网络无功过补时，控制器及其系统发出切电容信号，先切复合继电器1KFJ......MKFJ补偿支路，如无功补偿量还过补，则再切接触器1KM......nKM补偿支路。直到配电网络功率因数或无功定值进入设定值范围内为止。
本装置优点是补偿速度快，精度高，可靠性好，易于维护，性能价格比高，完全可替代目前大部分自动无功功率补偿装置。
权利要求1.一种动态电容补偿装置，它包括接触器(KM)和电力电容器组C构成的补偿电路，其特征在于所述的补偿电路还包括复合继电器(KFJ)电路，补偿电路设置成若干个复合继电器(KFJ)补偿支路，和多个接触器(KM)补偿支路组成，每个补偿支路的结构为熔断器(FU)、复合继电器(1KFJ～mKFJ)或接触器触点(1KM～nKM)、限流电抗器和角接或星接电力电容器组依序连接，n＝1、2、3、4、5......，m＝1、2、3、4、5......的自然整数；各补偿支路熔断器(FU)的另一端与装置电源连接。
2.根据权利要求1所述的动态电容补偿装置，其特征在于所述的复合继电器(1KFJ～mKFJ)补偿支路和接触器触点(1KM～nKM)补偿支路构成的补偿电路受控制器及其控制系统的控制，各补偿支路的的投切顺序为当配电网络无功功率欠补时，先循环投入复合继电器(1KFJ或～mKFJ)补偿支路，再循环投入接触器触点(1KM或～nKM)补偿支路；当配电网络无功功率过补时，先循环切复合继电器(1KFJ～mKFJ)补偿支路，再循环切接触器触点(1KM～nKM)补偿支路。上述的投切补偿直到配电网络的功率因数进入设定值范围内为止。
专利摘要本实用新型公开了一种动态电容补偿装置，它包括接触器和电力电容器组构成的补偿电路，其特征在于所述的补偿电路还包括复合继电器电路，补偿电路设置成若干个复合继电器补偿支路，和多个接触器补偿支路组成，每个补偿支路的结构为熔断器、复合继电器或接触器触点、限流电抗器和角接或星接电力电容器组依序连接，各补偿支路熔断器的另一端与装置内母线连接。将复合继电器利用到补偿电路上，当可控硅导通时，其继电器常开触点也闭合，闭合时的触点电阻很小，可通过大部分电流，通过可控硅的电流几乎等于零。这样，在导电过程中，可控硅上无压降和无发热，而且，消除了谐波，从而使补偿装置能可靠地运行。
文档编号H02J3/18GK2894027SQ200620096598
公开日2007年4月25日 申请日期2006年4月30日 优先权日2006年4月30日
发明者骆武宁 申请人:南宁微控技术有限公司