[实用新型]无功功率自动跟踪补偿控制主机

说明书

本实用新型涉及一种电力电网功率补偿设备，更确切地说是涉及一种无功功率补偿装置。

无功功率补偿装置是一种稳定电网电压、改善电网三相不平衡现象、使线路增容的设备。现有的电力电网低压无功功率补偿装置，广泛采用功率因数cosφ作为补偿信号源，以交流接触器等机械触点对电力电容器进行等电位投切，主要应用于电网自动跟踪无功动补投切屏及农网无功动补节电箱的电容组补偿投切。由于补偿投切时电路涌流大，易产生投切振荡，还存在触点易拉弧、动态响应时间长、噪音大、体积大、组装复杂、使用寿命短、可靠性差等缺点。

本实用新型的目的是设计一种无功功率自动跟踪补偿控制主机，可克服上述诸项缺点，并具有投切无振荡、无噪音，且结构简单体积小的特点。

本实用新型的目的是这样实现的：一种无功功率自动跟踪补偿控制主机，包括有无功功率取样器和顺序连接的模/数转换器、单片微处理器及电容器组的投切动作机构，其特征在于：还包括有无功电流加法器，所述的无功功率取样器与无功电流加法器是合二为一的变压器，变压器一初级线圈是接入在总电路回路中的第一电流互感器，变压器另一初级线圈是接入在投切电容回路中的第二电流互感器，变压器的次级线圈连接所述的模/数转换器。

所述的电容器组的投切动作机构是专用大功率电子开关，专用大功率电子开关的控制端与所述单片微处理器连接，专用大功率电子开关的开关端连接所述的电容器组。

所述专用大功率电子开关的控制端与所述单片微处理器的连接端间还设置有晶体管驱动电路。

还包括有同步信号检测电路和与之连接的整形滤波放大电路，同步检测电路的输入端采集电网电压的同步信号，整形滤波放大电路的输出端连接所述的单片微处理器。

本实用新型的无功功率自动跟踪补偿控制主机，可根据电网无功量的大小进行实时跟踪补偿。其有益效果是：结构简单组装方便，只要上接电网下接电容即可，可实现无人值守；采用先进的电子微处理器控制，无功功率采样，自动跟踪补偿，无投切振荡现象和过补现象；采用专用大功率电子开关，可实现频繁快速投切，无电弧重燃，动态响应时间Td≤10ms，克服了机械触点开关投切时拉弧、使用寿命短的缺点；功率因数可提高到0.9-0.99的范围，且不返送无功；智能补偿，稳定电压，改善电网三相不平衡，可使线路增容15-30％。可广泛用于当前城市电力网与农村电力网的改造工程中，在变台自动补偿箱、补偿柜及箱式变电站中选择为电力网系统的电容自动跟踪补偿。

下面结合实施例及附图进一步说明本实用新型的技术。

图1是本实用新型的无功功率自动跟踪补偿控制主机结构原理框图

图2是图1中无功功率取样器与无功电流加法器与电路回路的连接示意图

图3是图1所示无功功率自动跟踪补偿控制主机的实施电路图

参见图1，本实用新型的无功功率自动跟踪补偿控制主机10主要包括合二而一的无功功率取样器与无功电流加法器11，模/数(A/D)转换器12，单片微处理器13，专用大功率电子开关14，同步信号检测电路15和整形滤波放大电路16，在单片微处理器13的控制下通过专用大功率电子开关14实施对电容器组20的投切，电容器组20可为星形连接或角形连接。

结合参见图2，合二而一的无功功率取样器与无功电流加法器11通过电流互感器CT1和CT2并分别接入总电路回路和电容回路中，电流互感器CT1和CT2上的电流经模/数转换器12与单片微处理器13连接，单片微处理器13对由电流互感器CT1、CT2采集并经模/数转换器传输来的无功功率数值进行计算，确定所需投入的电容量，并操纵专用大功率电子开关14动作。专用大功率电子开关14则取代传统使用的交流接触器，将电容器组20无涌流地接入电力系统中。