低压远程补偿控制柜的制作方法

本实用新型属于低压远程控制系统，具体涉及一种低压远程补偿控制柜。

背景技术：

通用的无功补偿控制柜采用智能无功补偿控制器作为控制核心，利用复合开关或接触器作为电容器组的投切器件，根据功率因数或无功功率进行电容器组的投切，达到稳定系统电压、补偿电网无功、改善功率因数、提高变压器及线路承载能力的目的。

此形式的控制柜虽然实现了电容器组的自动投切，但是不能远程监控控制柜运行情况，无法读取现场电压、电流、功率因数参数，发生故障不能及时收到报警并处理；如安装范围广，分散(如油田)，只能采用人工到安装现场巡视检查方式，造成人员浪费，效率低下，且由于人为因素，存在漏检，错检情况。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术中的控制柜不能实现远程监控的问题，为此，本实用新型提供了低压远程补偿控制柜。本实用新型要解决的技术问题通过以下技术方案实现：

低压远程补偿控制柜，由柜体、外柜门、内柜门及顶盖构成，所述内柜门上设有远程控制器，所述远程控制器内置DTU模块，通过GPRS网络实现与上位计算机的无线远程通讯；

所述顶盖上设有通讯天线座，所述通讯天线座连接至远程控制器的通讯端口。

作为本实用新型的进一步限定，所述柜体内设有多组并联构成的一次回路，所述一次回路由断路器、复合开关、电容器依次串联而成。

作为本实用新型的进一步限定，所述柜体内设有对复合开关进行控制的二次回路，所述二次回路通过控制复合开关的通断进而控制电容器的投切，所述二次回路由可远程控制复合开关闭合或断开的远程控制器及可设定为自动或手动控制复合开关闭合断开的无功补偿控制器组成。

作为本实用新型的进一步限定，所述无功补偿控制器设置在内柜门上，所述无功补偿控制器用于自动或手动投切电容器实现无功补偿。

作为本实用新型的进一步限定，所述内柜门上还设有用于检测柜门开关状态的门磁开关组件。

作为本实用新型的进一步限定，所述远程控制器为CEYC-C远程控制器。

作为本实用新型的进一步限定，所述外柜门关闭后为防雨密封状态。

作为本实用新型的进一步限定，所述柜体内设有在雷击时用于给设备提供保护的避雷针，所述避雷针接入一次回路。

本实用新型的有益效果：

本实用新型在通用型的补偿控制柜基础上嵌入CEYC-C远程控制器及配套变送器组件，不仅实现了电容器组的手动自动投切功能，还配合上位计算机软件实现了远程投切电容器组，运行状态监控，电力数据采集记录，故障报警，报表汇总打印等功能。

以下将结合附图及实施例对本实用新型做进一步详细说明。

附图说明

图1是控制柜元件布置图。

图2是本实用新型的电气原理图。

图3是补偿前的电能累加数据图。

图4是最佳补偿电能累加数据图。

图中：1.天线座；2.避雷针；3.顶盖；4.柜体；5.电压变送器；6.断路器；7.二次回路空开；8.功率因数变送器；9.电容断路器；10.电流变送器；11.复合开关；12.电容器；13.远程控制器；14.无功补偿控制器；15.门磁开关组件；16. 内柜门；17.电源盒；18.总工作电流互感器；19.电压变送器；20.门锁；21.外柜门。

ZK1为主断路器，ZK2-5为电容器组断路器，Zka,b,c为二次回路断路器，LH1-4 为电容器工作电流变送器，LH5为总电流变送器，YH1-2为电压变送器，为功率因数变送器，JK1-JK 4为复合开关，C1-C 4为三相共补电容，CT1为电流互感器， F1为避雷器，KU1为远程控制器，KU2为智能无功补偿控制器，PW1为DC24V电源盒。

具体实施方式

为进一步阐述本实用新型达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本实用新型的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

参照图1和图2，低压远程补偿控制柜，由柜体4、外柜门21、内柜门16、顶盖3 构成，内柜门16上设有远程控制器13，远程控制器13内置DTU模块，通过GPRS网络实现与上位计算机的无线远程通讯；

顶盖3上设有通讯天线座1，通讯天线座1连接至远程控制器13的通讯端口。

优选柜体4内设有多组并联构成的一次回路，一次回路由断路器6、复合开关11、电容器12依次串联而成。优选柜体4内设有对复合开关11进行控制的二次回路，二次回路通过控制复合开关11的通断进而控制电容器12的投切，二次回路由可远程控制复合开关11闭合或断开的远程控制器13及可设定为自动或手动控制复合开关11闭合断开的无功补偿控制器14组成。优选无功补偿控制器14设置在内柜门16上，无功补偿控制器14用于自动或手动投切电容器12实现无功补偿。优选内柜门16上还设有用于检测柜门开关状态的门磁开关组件15。

优选远程控制器13为CEYC-C远程控制器。

优选外柜门关闭后为防雨密封状态。

优选柜体4内设有在雷击时用于给设备提供保护的避雷针，避雷针接入一次回路。

本实施例的低压远程补偿控制柜优选0.4KV低压远程补偿控制柜，本实施例的无功补偿控制器优选智能无功补偿控制器。

附图1中，元件布置图中可以看出，控制柜结构由柜体，外柜门，内柜门，顶盖构成。柜体尺寸宽600mm，高960mm，深340mm。外柜门关闭后为防雨密封状态，可安装于户外。

内柜门安装远程控制器和智能无功补偿控制器，还有检测柜门开关状态的门磁开关组件；柜内安装有断路器，复合开关，电容器，电压电流功率因数变送器，电源盒，避雷器等；柜子顶盖安装有通讯天线座，连接至远程控制器通讯端口。

附图2电气原理图中一次回路：由一个断路器，一个复合开关，一个电容器按顺序串联成一组，共四组并联构成一次回路；

二次回路：主要是对复合开关的控制，通过对复合开关的通断控制电容器的投切；复合开关的通断由远程控制器和无功补偿控制器共同完成，远程控制器可远程控制复合开关闭合断开，无功补偿控制器可设定为自动或手动控制复合开关闭合断开。

电力参数的检测：由电压变送器(A相电压，AB相线电压)，电流变送器(4 组电容器工作电流和设备总电流)及功率因数变送器(A相电压,A相电流)完成。

电源盒将AC380转化DC24V,提供给电压和电流变送器作为工作电源。

避雷器接入一次回路，在雷击时给设备提供保护。

CEYC-C远程控制器内置DTU模块，通过GPRS网络实现了与上位计算机的无线远程通讯,凡是有移动网络信号的地方均可安装本控制柜，无需架设专用通讯电缆；

控制器的开关量输出端口采用继电器干结点，通过对复合开关的控制实现了电容器组的投切；通过模拟量端口可测相电压，线电压，总电流，每组电容器工作电流，功率因数。

电压变送器采样相电压与线电压，电流变送器采样4组电容器的工作电流和控制柜总电流，功率因数变送器通过电流电压的采样换算出功率因数；这三种变送器输出4-20mA电流信号给远程控制器，由控制器进行AD转换并上传到上位计算机。

本实用新型不仅能自动或手动投切电容器组实现无功补偿，还能通过控制中心计算机上配套的软件实现对控制柜的远程实时监控，故障报警，电力参数采集，报表汇总分析。

本实用新型所采用的技术方案是，在通用型的补偿控制柜基础上嵌入我公司研发的CEYC-C远程控制器及配套变送器组件，不仅实现了电容器组的手动自动投切功能，还配合上位计算机软件实现了远程投切电容器组，运行状态监控，电力数据采集记录，故障报警，报表汇总打印等功能。

本实用新型的有益效果是：

1.线路运行改良效果

通过数据分析得知电压随着电容的投入而升高；电流随着电容的投入而降低；有功功率随着电容的投入而升高；无功功率随着电容的投入而降低；视在功率随着电容的投入而降低；功率因数随着电容的投入而升高；

2.节电效果

2.1实验数据计算结果

补偿前的电能累加数据如图3所示：

每小时用电：(1620+3960)/242/1000*3600＝83.0度；

最佳补偿(投入末端六组电容后)的电能累加数据如图4所示：

最佳补偿每小时用电：(1620+1020)/244/1000*3600＝39.0度

每小时节电：83.0度－39.0度＝44度

2.1.1按每天运行24小时和360天/年计算：

补偿前年耗电：

83.0度*24小时*360天＝717120度

补偿后电网运行在良好状态下年耗电：

39.0度*24小时*360天＝336960度

年可节电量为：

717120–336960＝380160度

年可节电金额为：

380160度*0.5元/度＝190080元

节电效率为：

380160/717120*100％＝53.0％

2.1.2按目前实际每天运行8小时和360天/年计算：

补偿前年耗电：

83.0度*8小时*360天＝239040度

补偿后电网运行在良好状态下年耗电：

39.0度*8小时*360天＝112320度

年可节电量为：

239040度–112320度＝126720度

年可节电金额为：

126720度*0.5元/度＝63360元

节电效率为：

126720/239040*100％＝53.0％

2.2运行四小时电量累计测量计算：

由于计算电能时的测试时间较短，所以在未投电容和投入末端六组电容后运行四小时的电能截图来分析，用于和计算的数据进行对比。

未投电容时运行四小时的电量分析：

四小时用电量：(94920+225060)÷1000＝319.98度

平均每小时用电量：319.98÷4＝80.00度

最佳运行状态运行四小时的电量分析：

四小时用电量：(98520+71160)÷1000＝169.68度

平均每小时用电量：169.68÷4＝42.42度

2.2.1按每天运行24小时和360天/年计算：

补偿前年耗电：

80.0度*24小时*360天＝691200度

补偿后电网运行在良好状态下年耗电：

42.42度*24小时*360天＝366508.6度

年可节电量为：

691200–366508.6＝324691.4度

年可节电金额为：

324691.4度*0.5元/度＝162345.7元

节电效率为：

324691.4/691200*100％＝46.98％

2.2.2按目前实际每天运行8小时和360天/年计算：

补偿前年耗电：

80.0度*8小时*360天＝230400度

补偿后电网运行在良好状态下年耗电：

42.42度*8小时*360天＝122169.6度

年可节电量为：

230400度–122169.6度＝108230.4度

年可节电金额为：

126720度*0.5元/度＝54115.2元

节电效率为：

108230.4/230400*100％＝46.98％

2.3运行五天时电能累加分析

由于计算电能时的测试时间较短，所以在未投电容和投入末端六组电容后运行三天的电能截图来分析，用于和计算的数据进行对比。

未投电容时运行五天的电量分析：

未投电容五天用电量：3461280÷1000＝3461.28度

平均每天用电量：3461.28÷5＝692.3度

最佳运行状态运行五天的电量分析：

最佳运行状态运行五天的电量数据

最佳运行状态五天用电量：1600920÷1000＝1600.92度

平均每天用电量：1600.92÷5＝320.2度

按360天/年计算：

补偿前年耗电：

692.3度*360天＝249228度

补偿后电网运行在良好状态下年耗电：

320.2度*360天＝115272度

年可节电量为：

249228度–115272度＝133956度

年可节电金额为：

133956度*0.5元/度＝66978元

节电效率为：

133956/249228*100％＝53.7％

3.结论

从以上分析得知：

1.此线路当投入末端六组电容后系统线路运行达到最佳状态。

2.此线路当在最佳运行状态时年节电133956度；年节约资66978元；节电效率达到53.7％。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。