專利名稱：模組式低壓無功動態(tài)補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種能提高電網(wǎng)功率因數(shù)、改善電網(wǎng)供電質(zhì)量的低壓 動態(tài)無功補償裝置，尤其是能夠便于用戶安裝、方便容量擴展的模組式低 壓無功動態(tài)補償裝置。背條技術電網(wǎng)中的感性負載(如電機、扼流圈、變壓器、感應式加熱器和電焊 機等)都會產(chǎn)生不同程度的電滯，即所謂的電感。感性負載具有電壓改變 方向仍能使電流的方向保持一段時間的特性。 一旦存在了這種電流與電壓 之間的相位差，就會產(chǎn)生無功功率，并被反饋到電網(wǎng)中。在交流電網(wǎng)中(50/60Hz)，上述過程每秒重復50或60次，因而一種顯而易見的解決方 法就是直接將這些無功功率通過電容器來暫時存儲和釋放，從而減少了電 網(wǎng)的無功功率交換。隨著電能質(zhì)量、輸電效率越來越被重視，在無功補償時功率因數(shù)校正 技術得到了大規(guī)模的應用。通過改善功率因數(shù)來提高輸電效率，可以有效 凈化電網(wǎng)，節(jié)約能源。目前，企業(yè)用戶所應用低壓無功動態(tài)補償裝置一般包括投切元件，電 容器，功率因數(shù)控制器等。缺點是由于整個裝置的元器件布局分散，使 安裝面積加大，沒有擴展空間，也不便于用戶維護。實用新型內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術中的不足之處，提供一種方 便用戶安裝、方便容量擴展的新型式的低壓無功動態(tài)補償裝置。本實用新型的目的可以通過以下措施來達到--種模組式低壓無功動 態(tài)補償裝置，接入三相輸入端，其特別之處在于所述的模組式低壓無功
動態(tài)補償裝置包括功率因數(shù)控制器和由內(nèi)置熔斷器的隔離開關、內(nèi)置可控 硅的智能電容投切開關、電抗器和電容器依次串聯(lián)組成的模組，所述模組有3 9組。所述模組容量為10Kvar 60Kvar時，將三組電容器組與三個電抗器分 別串聯(lián)后，并聯(lián)在三相三線的任兩線之間，再將兩個投切元件分別串聯(lián)在 任兩線上，然后在每條線上串聯(lián)一個熔斷器，可控硅在線內(nèi)。所述模組容量為70Kvar 90Kvar時，將三個投切元件、三個電抗器與 三組電容器組分別順序串聯(lián)后，并聯(lián)在三相三線的任兩線之間，再在每條 線上串聯(lián)一個熔斷器，可控硅在相內(nèi)。所述投切元件是可控硅開關。所述電抗器是抗諧振電抗器。所述熔斷器是開關式熔斷器。本實用新型具有如下優(yōu)點1、 便于用戶安裝和檢修。2、 方便容量擴展。
圖1、圖2是本實用新型第一實施例的低壓無功動態(tài)補償裝置電路原理圖。圖3是本實用新型第二實施例的低壓無功動態(tài)補償裝置電路原理圖。
具體實施方式
下面將結合附圖對本實用新型作進一步詳述 圖l、圖2示出了本實用新型的第一實施例。模組式低壓無功動態(tài)補償裝置的模塊的安裝容量為10kvar、 15kvar、 20kvar、 25kvar、 30 kvar、 35kvar、 40kvar、 45kvar、 50kvar、 60kvar、 70kvar、80kvar、90kvar。共13檔分組。在整柜分組時，建議采用1:2:3......、1:2:4……或1:2:2……的比例分組，該分組比例比傳統(tǒng)接觸器1:1:1方式在保證輸出步進精度的前提下，減少分組路數(shù)。如圖1所示，當用戶補償安裝容量為320kvar，要求步進精度為20 Kvar 時。該分組精度，按傳統(tǒng)的1:1:1分組需分16路。系統(tǒng)采用1:3:4:4:4方 式分組(20kvar+60kvar+80kvarX3)，在保證輸出步進精度20kvar的情況下，節(jié)省了 11組。容量為20 kvar的模塊，模塊內(nèi)三線中每條線上，從模塊與電網(wǎng)連接 端開始， 一個開關式熔斷器FU、 一個町控硅開關K、 一個容量為20kvar的 抗諧振電抗器L、 一個電容器C順序串聯(lián)，其中每一條線上電抗器L和電容 器C的串聯(lián)與另兩線的電抗器L和電容器C的串聯(lián)分別并聯(lián)，可省略模塊 內(nèi)三線中一條線上的可控硅開關K。容量為60kvar的模塊，模塊內(nèi)三線中每條線上，從模塊與電網(wǎng)連接端 開始， 一個開關式熔斷器FU、 一個可控硅開關K、 一個容量為60kvar的抗 諧振電抗器L、一個電容器C順序串聯(lián)，其中每一條線上電抗器L和電容器 C的串聯(lián)與另兩線的電抗器L和電容器C的串聯(lián)分別并聯(lián)，可省略模塊內(nèi)三 線中一條線上的可控硅開關K。容量為80kvar的模塊，模塊內(nèi)三線中每條線上，從模塊與電網(wǎng)連接端 開始， 一個開關式熔斷器FU、 一個可控硅開關K、一個容量為80kvar的抗 諧振電抗器L、 一個電容器C順序串聯(lián)，其中每--條線上可控硅開關K、抗 諧振電抗器L和電容器C的串聯(lián)與另兩線的可控硅開關K、抗諧振電抗器L 和電容器C的串聯(lián)分別并聯(lián)。模塊的安裝采用通用導軌，可以滿足標準的GGD、 GCS、 MNS柜體和非
標準柜體的組裝。實時采樣電壓和采樣電流信號傳送到功率因數(shù)控制器，控制器根據(jù)電 壓釆樣信號和電流采樣信號進行計算后，發(fā)出數(shù)字式控制信號，控制可控 硅開關的通斷和模組的工作與否。如圖2所示，當用戶需要對該低壓無功動態(tài)補償裝置擴容，此時補償 安裝容量為540 kvar，且要求步進精度為30 kvar。該分組精度，按傳統(tǒng) 的1:1:1分組需分18路。該系統(tǒng)采用1:2:3:3:3……方式分組(30kvar +60kvar+90kvarX5)，在保證輸出步進精度30 kvar的情況下，節(jié)省了ll 組?，F(xiàn)把系統(tǒng)從540 kvar改成720 kvar時，在進行增容時，不需改動安 裝的柜體，不必改動母線，不必長時間停電，只需將原系統(tǒng)中的1個20kvar 和3個80kvar的模塊換下，增加1個30kvar和7個90kvar的模塊，原系 統(tǒng)中的60kvar的模塊仍可保留。容量為90kvar的模塊，模塊內(nèi)三線中每條線上，從模塊與電網(wǎng)連接端 開始， 一個開關式熔斷器FU、 -個可控硅開關K、 一個容量為(9()kvar ) 的抗諧振電抗器U —個電容器C順序串聯(lián)，其中每一條線上可控硅開關K、 抗諧振電抗器L和電容器C的串聯(lián)與另兩線的可控硅開關K、抗諧振電抗器 L和電容器C的串聯(lián)分別并聯(lián)。圖3示出了本實用新型的第二實施例。如圖1所示，當用戶補償安裝容量為320 kvar，要求步進精度為10 kvar 時。該分組精度，按傳統(tǒng)的1:1:1分組需分16路。系統(tǒng)采用1:2:4: 4: 4 方式分組(20 kvar +60 kvar +80X3 kvar)，在保證輸出步進精度20 kvar 的情況下，節(jié)省了 11組。在系統(tǒng)運行時發(fā)現(xiàn)該低壓無功動態(tài)補償裝置中，安裝容量為2()kvar的
模塊出現(xiàn)故障，無需專用工具即可在短時間內(nèi)拆除故障單元，同時用一個備用的20kvar的模塊進行安裝替換，恢復低壓無功動態(tài)補償裝置的運行。 對該出現(xiàn)故障的模塊的修理也是在脫離裝壹的前提下處理，具有更^子的安 全性。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，凡依本專利權利要求范圍所 做的均等變化與修飾，皆應屬本實用新型權利要求的涵蓋范圍。
權利要求1、 一種模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，接入三相輸入端，其特征在于 所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置包括功率因數(shù)控制器和由內(nèi)置熔斷器的 隔離幵關、內(nèi)置可控硅的智能電容投切開關、電抗器和電容器依次串聯(lián)組成的 模組，所述模組有3 9組。
2、 根據(jù)權利要求1所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，其特征在于所述模組容量為10Kvar 60Kvar時，將三組電容器組與三個電抗器分別串聯(lián) 后，并聯(lián)在三相三線的任兩線之間，再將兩個投切元件分別串聯(lián)在任兩線上， 然后在每條線上串聯(lián)一個熔斷器，可控硅在線內(nèi)。
3、 根據(jù)權利要求1所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，其特征在于 所述模組容量為70Kvar 90Kvar時，將三個投切元件、三個電抗器與三組電 容器組分別順序串聯(lián)后，并聯(lián)在三相三線的任兩線之間，再在每條線.h串聯(lián)一 個熔斷器，可控硅在相內(nèi)。
4、 根據(jù)權利要求1所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，其特征在于 所述投切元件是可控硅開關。
5、 根據(jù)權利要求1所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，其特征在于 所述電抗器是抗諧振電抗器。
6、 根據(jù)權利要求1所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，其特征在于所述熔斷器是開關式熔斷器。
專利摘要一種模組式低壓無功動態(tài)補償裝置，接入三相輸入端，其特征在于所述的模組式低壓無功動態(tài)補償裝置包括功率因數(shù)控制器和由內(nèi)置熔斷器的隔離開關、內(nèi)置可控硅的智能電容投切開關、電抗器和電容器依次串聯(lián)組成的模組，所述模組有3～9組。本實用新型克服了現(xiàn)有的低壓無功動態(tài)補償裝置的元器件布局分散，安裝面積大，沒有擴展空間，也不便于用戶維護的缺點，具有便于用戶安裝、檢修，方便容量擴展的優(yōu)點。
文檔編號H02J3/18GK201038782SQ20072011909
公開日2008年3月19日 申請日期2007年3月21日 優(yōu)先權日2007年3月21日
發(fā)明者波 胡 申請人:深圳市恒力電源設備有限公司;胡 波