本實(shí)用新型涉及電氣工程技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組。

背景技術(shù)：

電力電容器是電力電網(wǎng)系統(tǒng)補(bǔ)償和濾波必須使用的產(chǎn)品，電力電網(wǎng)進(jìn)行補(bǔ)償或?yàn)V波需要通過(guò)投切開(kāi)關(guān)接入或斷開(kāi)電力電容器。

現(xiàn)有技術(shù)常用的電力電容器的容量一般都在20kF以上，單相的電力電容器一般在7kvar以上。如果需要更多的容量輸出，就需要通過(guò)多個(gè)電力電容器和開(kāi)關(guān)進(jìn)行組合。圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電力電容器組的示意圖，如圖1所示。例如，如果需要一組單相輸出范圍1kvar到7kvar輸出的電力電容器組，就需要通過(guò)至少三個(gè)開(kāi)關(guān)和三個(gè)電力電容器進(jìn)行組合。C1、C2和C3的容量分別1kvar、2kvar和4kvar，通過(guò)開(kāi)關(guān)K1、K2和K3的相應(yīng)動(dòng)作的組合，在電力電容器組兩端就可以得到1至7kvar的電容量的輸出。

三相電網(wǎng)由于需要三相電力電容器進(jìn)行補(bǔ)償，這樣就需要9個(gè)開(kāi)關(guān)和9個(gè)電力電容器才能組成一個(gè)從單相1kvar到三相21kvar輸出的電力電容器組，但采用圖1的連接方式盡管可以有效的提高系統(tǒng)的補(bǔ)償精度，但相應(yīng)也導(dǎo)致系統(tǒng)過(guò)于復(fù)雜，相應(yīng)使系統(tǒng)成本和維護(hù)難度的增加。

因此，如何提供一種低成本且精度高的三相電力電容器組就成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為解決現(xiàn)有技術(shù)無(wú)法提供低成本且精度高的三相電力電容器組的問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組，包括：三個(gè)電力電容器芯子組、控制器、投切開(kāi)關(guān)組，

所述控制器與所述投切開(kāi)關(guān)組連接，控制所述開(kāi)關(guān)組的投切；

所述投切開(kāi)關(guān)組與所述兩個(gè)以上電力電容器芯子組連接，通過(guò)所述開(kāi)關(guān)組的投切控制接入電力電網(wǎng)的電力電容器。

所述投切開(kāi)關(guān)組與所述三組電力電容器芯子組以星形方式連接。

所述投切開(kāi)關(guān)組與所述三組電力電容器芯子組以三角形方式連接。

所述電力電容器芯子組由七個(gè)容量相同的電力電容器子芯子組成，所述電力電容器子芯子以六角形排列；

七個(gè)所述電力電容器子芯子的一端連接在一起；

另外一端由一個(gè)所述電力電容器子芯子引出，兩個(gè)所述電力電容器子芯子的端面連接在一起引出，四個(gè)所述電力電容器子芯子的端面連接在一起引出。

所述電力電容器子芯子按1∶2∶4的電容容量設(shè)置。

所述電力電容器子芯子上設(shè)有溫度傳感器，所述溫度傳感器與所述處理器連接，用于檢測(cè)所述電力電容器子芯子的溫度，所述處理器根據(jù)所述溫度傳感器檢測(cè)到的溫度控制所述開(kāi)關(guān)組對(duì)所述電力電容器子芯子進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。

還包括電流測(cè)量裝置和電流諧波成分測(cè)量裝置，所述電流測(cè)量裝置和電流諧波成分測(cè)量裝置用于檢測(cè)所述開(kāi)關(guān)組閉合后通過(guò)所述電力電容器的電流，并將檢測(cè)到的電流信號(hào)發(fā)送給所述控制器處理。

所述開(kāi)關(guān)組的投切開(kāi)關(guān)為磁保持繼電器。

還包括殼體，所述殼體的頂端設(shè)有用于連接三相電源線的引出端子和用于控制所述開(kāi)關(guān)組的控制接口，所述控制接口的底部與所述控制器連接，所述三相電源線的引出端子內(nèi)設(shè)有電線緊固裝置。

所述電線緊固裝置為電線緊固螺母或電線緊固壓片，所述殼體的形狀為立方體或圓柱體。

本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組功能強(qiáng)，成本較低，補(bǔ)償?shù)木认喈?dāng)于采用現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理裝置(SVG)，而其造價(jià)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SVG，并且安全性好，適用于在產(chǎn)業(yè)上大規(guī)模推廣應(yīng)用。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖是本實(shí)用新型的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是現(xiàn)有技術(shù)的電力電容器組的示意圖。

圖2為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的星形方式連接的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的三角形方式連接的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的電力電容器芯子組的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖6為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

圖2為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的星形方式連接的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，圖3為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的三角形方式連接的一個(gè)實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)示意圖，如圖2和圖3所示，本實(shí)施例的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組，可以包括：三個(gè)電力電容器芯子組、控制器、投切開(kāi)關(guān)組。

控制器與投切開(kāi)關(guān)組連接，控制開(kāi)關(guān)組的投切。

投切開(kāi)關(guān)組與三組電力電容器芯子組連接，通過(guò)開(kāi)關(guān)組的投切控制接入電力電網(wǎng)的電力電容器。

投切開(kāi)關(guān)組與三個(gè)電力電容器芯子組以星形方式連接，每組電力電容器芯子包含兩個(gè)以上電力電容器芯子。

具體的，如圖2所示，投切開(kāi)關(guān)組與三個(gè)電力電容器芯子組以星形方式進(jìn)行連接，每個(gè)電力電容器芯子組由三個(gè)容量不同的電力電容器芯子組成。投切開(kāi)關(guān)組的每組3個(gè)投切開(kāi)關(guān)由控制器控制，相應(yīng)控制3個(gè)電力電容器芯子組，控制器與電力電容器芯子組組成一個(gè)單元模塊，相應(yīng)三個(gè)單元模塊可以組成多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組。A、B、C與N之間可以得到從0到511個(gè)不同的電容量組合輸出。

投切開(kāi)關(guān)組與三組電力電容器芯子組以三角形方式連接。

具體的，如圖3所示，投切開(kāi)關(guān)組包括9個(gè)投切開(kāi)關(guān)，電力電容器芯子組有3個(gè)，每個(gè)芯子組包含三個(gè)容量不同的電力電容器芯子。投切開(kāi)關(guān)和電力電容器芯子之間星形連接，通過(guò)控制器MCU控制投切開(kāi)關(guān)K1到K9的閉合和斷開(kāi)，相應(yīng)在A、B、C三個(gè)端子上可以得到從0到511個(gè)不同的電容量組合輸出。

圖4為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的電力電容器芯子組的結(jié)構(gòu)示意圖，優(yōu)選的，電力電容器芯子組由七個(gè)容量相同的電力電容器子芯子組成，電力電容器子芯子以六角形排列，七個(gè)電力電容器子芯子的一端連接在一起。另外一端由一個(gè)電力電容器子芯子引出，兩個(gè)電力電容器子芯子的端面連接在一起引出，四個(gè)電力電容器子芯子的端面連接在一起引出。這樣電力電容器子芯子就可以方便的組合成所需的電容量。

進(jìn)一步優(yōu)選的，電力電容器子芯子按1∶2∶4的電容容量設(shè)置。在電力電容器子芯子都相同的情況下，一個(gè)電力電容器子芯子組成C1，兩個(gè)電力電容器子芯子并聯(lián)組成C2，4個(gè)電力電容器子芯子并聯(lián)組成C3，這個(gè)電容器組的容量比就為1∶2∶4，通過(guò)與芯子連接開(kāi)關(guān)的閉合或斷開(kāi)的組合，可以實(shí)現(xiàn)容量1到7的輸出。

進(jìn)一步優(yōu)選的，電力電容器的芯子可以裝在內(nèi)截面為梅花形的外殼里，而外殼的外截面由長(zhǎng)短不一的龍骨組成圓形，這樣不但美觀而且增加電容器的散熱面積，大大提高電容器的耐受電流的能力并增加使用壽命。

進(jìn)一步優(yōu)選的，電力電容器子芯子上設(shè)有溫度傳感器，溫度傳感器與處理器連接，用于檢測(cè)電力電容器子芯子的溫度，處理器根據(jù)溫度傳感器檢測(cè)到的溫度控制開(kāi)關(guān)組對(duì)電力電容器子芯子進(jìn)行過(guò)熱保護(hù)。具體的，溫度對(duì)于電力電容器的正常工作十分重要，電力電容器的溫度過(guò)高，容易發(fā)生燒毀事故。因此在電力電容器子芯子上設(shè)有溫度傳感器，通過(guò)溫度傳感器來(lái)監(jiān)控電力電容器子芯子的溫度，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)電力電容器子芯子的工作溫度異常，從而及時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的斷開(kāi)處理，可以有效的保證多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組工作的安全性和可靠性。

進(jìn)一步優(yōu)選的，還包括電流測(cè)量裝置和電流諧波成分測(cè)量裝置，電流測(cè)量裝置和電流諧波成分測(cè)量裝置用于檢測(cè)開(kāi)關(guān)組閉合后通過(guò)電力電容器的電流，并將檢測(cè)到的電流信號(hào)發(fā)送給所述控制器處理。為了保障電力電容器不會(huì)因?yàn)殡娏鬟^(guò)大發(fā)熱燒毀，通過(guò)電流測(cè)量裝置和電流諧波成分測(cè)量裝置，可以對(duì)電力電容器的電流進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并在電流將要達(dá)到臨界值時(shí)通知控制器進(jìn)行斷開(kāi)處理，可以進(jìn)一步提高多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組工作的安全性和可靠性。

進(jìn)一步優(yōu)選的，開(kāi)關(guān)組的投切開(kāi)關(guān)為磁保持繼電器。使用磁保持繼電器可以大大降低多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組投切開(kāi)關(guān)組的功耗。另外控制器可以采用電容降壓電流供電，進(jìn)一步減小控制器電路的功耗。

圖5為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖5所示，本實(shí)施例的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組還包括殼體104，殼體104的頂端設(shè)有用于連接三相電源線的引出端子101和用于控制開(kāi)關(guān)組的控制接口105，控制接口的底部與控制器103連接，控制器與電力電容器芯子組102連接，三相電源線的引出端子101內(nèi)設(shè)有電線緊固裝置。需要說(shuō)明的是，為了描述的方便，圖示中將控制器103描述為三個(gè)，但本領(lǐng)域技術(shù)人員通過(guò)電路集成等方式，可以將控制器設(shè)置為一個(gè)。

優(yōu)選的，為了保證電線緊固的牢固性，電線緊固裝置為電線緊固螺母或電線緊固壓片，殼體的形狀為立方體或圓柱體。

圖6為本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組的一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖6所示，所有的電力電容器子芯子可以做成容量一樣的芯子，電力電容器芯子組可以由7個(gè)芯子組成，再由1個(gè)、2個(gè)和4個(gè)組合成1∶2∶4的電容器組，然后相應(yīng)與投切開(kāi)關(guān)組連接。電力電容器芯子組也可以用1∶2∶4單個(gè)電容器芯子組成，但這樣的電容器芯子體積不同。電力電容器芯子組也可以用1∶2∶4∶8的電力電容器子芯子組成，對(duì)應(yīng)每組電力電容器芯子組就需要4個(gè)開(kāi)關(guān)進(jìn)行控制，這樣的多容量智能開(kāi)關(guān)電容器可以輸出4096個(gè)小同容量組合。

本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組如果做成30kvar的容量，最小輸出容量為單相1.43kvar，在一個(gè)電容柜內(nèi)配一個(gè)或兩個(gè)本實(shí)用新型的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組，其余則可以配置現(xiàn)有技術(shù)的30kvar智能開(kāi)關(guān)電容器，這樣電容柜可以做到精細(xì)補(bǔ)償，補(bǔ)償?shù)木认喈?dāng)于采用現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理裝置(SVG)，而其造價(jià)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SVG。在電動(dòng)機(jī)就地補(bǔ)償?shù)膱?chǎng)合，使用一個(gè)20kvar或30kF的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組即可滿(mǎn)足無(wú)功補(bǔ)償?shù)男枰?/p>

本實(shí)施例的多級(jí)分相補(bǔ)償電力電容器組功能強(qiáng)，成本較低，補(bǔ)償?shù)木认喈?dāng)于采用現(xiàn)有技術(shù)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償及諧波治理裝置(SVG)，而其造價(jià)則遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于SVG，并且安全性好，適用于在產(chǎn)業(yè)上大規(guī)模推廣應(yīng)用。

最后應(yīng)說(shuō)明的是：以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)方案，而非對(duì)其限制；盡管參照前述實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)的說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對(duì)前述各實(shí)施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對(duì)其中部分技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實(shí)用新型各實(shí)施例技術(shù)方案的精神和范圍。