[发明专利]智能节能集成电力电容器无功补偿模块

说明书

技术领域

本发明涉及一种配电网，尤其涉及该配电网中的无功补偿模块。

背景技术

随着社会的发展，电力需求越来越大，配电网面积越来越广，尤其是低压配电网中，用户多样，负荷复杂。低压电网中无功损耗也越来越大，影响电网质量，损耗了大量有限能源。配电网无功补偿不足，无功装置故障率高，自身功耗大，电容器补偿装置使用寿面短，接线多，不易维护。

并联电容器的无功补偿作用和原理是：低压电网中大部分负荷为感性负荷，当感性负荷和电容并联接在同一电路时，感性负荷吸收功率时正好电容器放出能量，感性负荷放出能量时正好电容器吸收功率，能量在它们之间相互交换，即感性负荷所需无功功率可由电容器的无功输出得到补偿。

由图1可见：现有技术中整个装置全部依靠一个总控制器工作，一旦总控制器出现故障，整个补偿系统瘫痪，不能自动工作，陷入人工手动工作的尴尬局面；整个装置仅有一个总控制器计算、运行、存储和控制，处理采样信号单一，只能三相共同补偿，不能单相分别补偿；处理器速度慢，投入和切除的时间长，易造成欠补或过补；计算精度不够高，易造成频繁投入和切除，直接影响元器件的使用寿命；采用机械式交流接触器为一次回路主要投切元件，交流接触器在投切过程中会有投切涌流冲击，甚至引起谐波产生；切除电容器时，还会产生很高的过电压；切除时由于机械式动作慢，时常伴随拉弧现象。

由于上述的结构存在对电容器的失效率和衰减率影响很大，这些都是导致电容器损坏的重要因素。

1.采用机械式交流接触器为一次回路主要投切元件，交流接触器一旦投入后都是靠继电器线圈持续得电保持的，自身功耗大，易发热，浪费电能和影响接触器的使用寿命。

2.采用熔断器和热继电器保护，保护单一。如果熔断器出现某一相熔断故障，还是不会自动切除电容器，造成缺相补偿的缺陷。热继电器仅靠双金属片受热弯曲来工作，灵敏度不高，常出现不能及时切除有故障的电容器，后果很严重。

3.电力电容器大多数是三相共补的，没有分补。对于现代化的建筑大楼，单相用电不平衡的小区是不利的，常出现某一相欠补或过补的现象。

发明内容

本发明需要解决的技术问题是提供了一种智能节能集成电力电容器无功补偿模块，旨在解决上述的问题。

为了解决上述技术问题，本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明包括：连接三相电流、电压信号、零序电流以及电压信号的双CPU主控制器；所述的双CPU主控制器与第一个双CPU从控制器和第二个双CPU从控制器以及第N个双CPU从控制器分别相连；所述的双CPU主控制器、第一个双CPU从控制器、第二个双CPU从控制器以及第N个双CPU从控制器分别与各自的过零检测触发电路相连；过零检测触发电路经可控硅复合模块和永磁保持继电器与线路保护模块相连；线路保护模块与电力混补电容器相连；所述的N是正整数，在3-17之间。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：实现了零电压投入，零电流切除，投切涌流几乎为零，免除了谐波注入。

附图说明

图1是现有技术中无功补偿装置图；

图2是本发明模块图(是2个从控制器情况)；

图3是零投切与非零投切对电容器失效率的影响示意图；

图4是零投切与非零投切对电容器衰减率的影响示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：

由图2可见：连接三相电流、电压信号、零序电流以及电压信号的双CPU主控制器；所述的双CPU主控制器与第一个双CPU从控制器和第二个双CPU从控制器以及第N个双CPU从控制器分别相连；所述的双CPU主控制器、第一个双CPU从控制器、第二个双CPU从控制器以及第N个双CPU从控制器分别与各自的过零检测触发电路相连；过零检测触发电路经可控硅复合模块和永磁保持继电器与线路保护模块相连；线路保护模块与电力混补电容器相连；所述的N是正整数，在3-17之间。

本发明的双CPU从控制器的数量可根据补偿容量来定，一般为5～10个，每台柜体里最多能安装1个主控制器和19个从控制器，补偿容量可到20*40＝800KVar。

本发明采用了智能双CPU主从控制器和可控硅开关与永磁保持继电器的复合开关，提出了智能控制的高可靠性和节能环保的优点；应用了先进的电子技术，具有过零检测信号功能、无触点光电触发功能、可控硅开关与永磁保持继电器的复合开关功能。