功率因数自动补偿装置的制作方法

专利名称:功率因数自动补偿装置的制作方法
本实用新型涉及一种功率因数自动补偿装置；特别是一种能够按电力网无功功率进行多组电容器投切的自动补偿装置。适合于高低压电力网。
现有的功率因数自动补偿装置，一般仅按电力网的功率因数值投切电容器组，如河北冀县城关无线电厂生产的COSφ－B2型自动补偿器，便属于这种形式。这种形式的自动补偿器，如果不在功率因数整定值和动作时间上作出一些配合性的调整。如功率因数值取偏低值，加长动作时间，则不可避免的产生反复“投——切”的误动作，这对电力网的稳定运行与设备安全，都是不允许的。还有株洲市无线电八厂曾生产的一种数控式功率因数自动补偿器，由于一般企业技术水平跟不上，使维修使用带来了一定的困难，该厂只得转产。
本实用新型的任务是为高低压电力网，提供一种结构简单，维修方便，运行可靠，可按电力网无功功率投切多组电容器的自动补偿装置。这种装置不但可避免产生反复“投切”的误动作，运行稳定。而且所控制的投入电容器的组数不限。即由1－n组补偿均匀，功率因数可控制在－0.95～1之间。
本实用新型是以如下方式完成的，由于电力网中的无功功率Q＝VISInφ。检测出电力网中的电流I及功率因数COSφ，便可实现无功功率的检测。该自动补偿装置对电力网功率因数的检测，是由两个整流型电流相位继电器1XIJ与2XIJ来实现的，其中1×IJ的动作范围为COSφ＝0.85～1，2×XJ的动作范围为COSφ＝－0.5～－0.95。这种继电器的结构如图1，其原理为经变换整流器整形的电流方波信号与整流整形后的参考电压方波信号叠加，电流与电压之间相位角的大小，将改变叠加后方波有效值的大小。把这一信号接入电磁继电器线圈，直接进行相位检测，即对电网功率因数的检测，或采用其它性能类似的相位继电器。
对电力网负荷电流的检测，先将被检测的电流(如来自C相电流互感器)，见图2，通过特制的电流互感器LH1变为毫安级，再接入电流继电器线圈LJ进行检测。(电流继电器采用DL－21C型0.05安)。在继电器线圈上并有可变电阻R1－R3其接通与断开由控制投切电容器组的中间继电器1－4J的动合触头控制。改变R1－3的值，可改变电流继电器每一级动作电流。使每投入一组电容器的补偿容量与电力网中的无功功率接近相等。将电力网中的功率因数提高到－0.95～1之间。
这种按电力网无功功率进行多级补偿的自动装置，结线如图3，时间继电器线圈1SJ由电流相位继电器2×IJ与电流继电器LJ的动合触头控制。当电力网中无功功率增加，功率因数下降，负荷电流增加到某一数值时2×IJ与LJ动作，动合触头闭合，1SJ动作。延时20秒闭合的动合触头接通中间继电器1J(并延时2秒释放)。投入一组电容器(1SJ的动作延时整定为电力网中最大一台电动机的启动时间乘上1.2倍)。这组电容器的容量必须近似等于Q＝VISInφ3，这时功率因数提高到接近1.2×IJ返回。同时1J动作在电流继电器线圈上并上R1由于R1的分流作用LJ亦返回，1SJ失电并返回。此时1J的另一组动合触头已接通中间继电器5J，5J的动合触头闭合，接通2J。为下一组电容器投入作好准备。依此类推，根据电力网中无功功率的状况，直到投入全部电容器组。当电力网中的无功功率减少，功率因数超过1时，1×IJ动作。时间继电器2SJ延时闭合(动作时间整定为10秒)，短接4J，4J失电释放，退出一组电容。此时若电力网中功率因数小于1，1×IJ立即返回。若大于1，继续退出一组。依此类推，直至退出全部电容器组。
图3中K为“自动”与“手动”开关。合上为自动，断开为手动。通过按钮QA，投入电容器组。通过按钮TA切除电容器组。×D1－6为本装置各种运行状况的指示灯。
全部元件安装在一个箱体内。
本实用新型与现有技术比较的优点与积极效果1.按电力网中无功功率投入容量相适应的电容器组，进行补偿，不会产生反复“投——切”的误动作，运行稳定；2.按电力网无功功率变化情况进行多组电容器补偿，补偿均匀；3.全部采用普通继电器，结线简单，维修方便，运行可靠；4.控制原理简单，与我国目前一般企业的技术水平相适应，便于推广；5.结构简单，制造方便，成本低廉。
权利要求
1.一种用于高低压电力网的功率因数自动控制器，由整流型电流相位继电器1xij、2xij，电流继电器Lj，时间继电器1Sj、2Sj，步进继电器1～8j的电路组成，其特征是a由整流型电流相位继电器与电流继电器检测电力网中无功功率的性质与大小，b电流的检测是由变流器变成毫安级电流后，接入一个电流继电器，通过改变并联在继电器线圈上电阻阻值，完成各级电流的检测。
2.按照权利要求
1所述的功率因数自动控制器其特征是采用两个整流型电流相位继电器，检测功率因数的范围分别为COSφ＝－0.5～－0.95，与COSφ＝－0.95～0.8。
3.按照权利要求
1所述的功率因数自动控制器，其特征是检测电流的结线为电流变换器LH1的原边接入被检测的电流IC副边并联有(1)电流继电器线圈Lj；(2)与中间继电器1j动合触点串联的可变电阻R1；(3)与中间继电器2j动合触点串联的可变电阻R2；(4)直至与中间继电器n动合触点串联的可变电阻Rn。
4.按照权利要求
1所述的功率因数自动控制器，其特征是延时投入电容器组的结线为电流继电器的动合触点Lj、整流型电流相位继电器的动合触点2xij、可变电阻、电阻、电容器依次串联后，电流继电器的动合触点的另一端，与控制电源正极相连接，电容器的另一端与控制电源的负极相连接，电容器与电阻相连接的一点，与单结晶体管发射极相连，单结晶体管的第一基极经继电器线圈2Sj与控制电源负极相连接，第二基极经电阻与控制电源正极相连接，在2Sj的线圈上，按照续流方向并联一个二极管，由2Sj的动合触点控制步进继电器的电路，投入电容器组。
5.按照权利要求
1所述的功率因数自动控制器，其特征是延时切除电容器组的结线为整流型电流相位，继电器的动合触点1xij，可变电阻、电阻、电容器依次串联后，整流型电流相位继电器的动合触点1xij的另一端与控制电源正极相连接，电容器的另一端与控制电源负极相连接，电阻与电容器连接的一点与单结晶体管发射极相连接，单结晶体管的第一基极经继电器线圈1Sj与控制电源负极相连接，第二基极经电阻与控制电源正极相连接，在1Sj的线圈上，按照续流方向，并联一个二极管，由1Sj的动合触点控制步进继电器的电路，切除电容器组。
专利摘要
一种新的功率因数自动补偿装置，它由两个电流相位继电器，一个电流继电器实现对电力网中各种大小不同的无功功率状况的检测，控制多组电容器的投切，使投入的补偿电容量总是与电力网的无功功率相适应，补偿均匀，并可避免产生反复“投一切”的误动作，其主要部件是一个可动作于多种电流值的电流继电器，即在它的线圈上每投入一组电容，便并上一个可变电阻，改变电阻值，可整定下一级动作电流，所以该装置能控制的投切组数可由1—n组。
文档编号H02J3/18GK86201355SQ86201355
公开日1987年6月24日 申请日期1986年3月10日
发明者尹杰良 申请人:湖南省七宝山硫铁矿