[实用新型]智能低压无功自动补偿箱

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种在三相或单相无功功率变化时能够快速达到最佳补偿状态的智能低压无功自动补偿箱。

背景技术

随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，居民生活用电的结构和用电量发生了根本的变化，已经从过去单一的照明用电变为以空调、电取暖器、电热水器、洗衣机、冰箱、电视机和电炊具等家用电器为主的生活用电，不但居民用电量大幅增加，而且感性无功功率增大，造成电网功率因数下降。另外，由于作息时间、个人爱好、经济条件等方面的差异，居民生活用电的随机性亦大大增加，负荷的峰谷差绝对值很大。目前，居民住宅楼大多为单相供电，每幢居民楼之间的用电差异势必造成三相用电负荷不均衡。三相用电负荷的不均衡，势必造成配电变压器不平衡运行，使中线电流增大，增加变压器的铜损、铁损，使变压器的运行效率降低，影响变压器的安全运行。

随着人们对供电质量的要求不断提高，电力系统对低压无功补偿提出了更高的要求，对公用变压器而言，不但要实行三相无功功率补偿，还要根据三相无功功率不平衡的情况进行分相无功补偿，以达到最佳无功补偿效果。由此可见，传统的三相共补方式已不能满足要求。这就研制开发了一种由“三相共补”与“单相分补”组合的新型的低压无功补偿方案——三相共补+单相分补混合补偿。“三相共补”是根据三相无功功率总量作为取样物理量并以此投切电容器组，电容器为三角形接法。“单相分补”是根据各相无功功率差额作为取样物理量并以此投切电容器组，电容器接法为星形接法。三相无功功率不平衡，而且，这种不平衡的大小、相位不断变化。由于用电负荷是在不断变化的，三相无功功率和单相无功功率也同样在不断变化，这就要求根据三相和单相无功功率的变化，适时跟踪、检测、判断、计算、控制、执行，“三相共补”与“单相分补”相互默契配合，并按照一定的原则来投切电容器组，才能实现低压无功补偿——混合补偿。

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术中存在的不足而提供一种优先保证电压质量，当电网电压过高时，即使系统处于欠补偿状态，也立即将已投入电网的电容器切除，这样可以使电网电压降低以及避免电容器过电压运行的智能低压无功自动补偿箱，以“三相共补”为主，“单相分补”为辅，当三相或单相无功功率变化时，快速达到最佳补偿状态。

本实用新型的是这样实现的：一种智能低压无功自动补偿箱，其特征在于：在三相线路的A、B、C相上连接有A相功率取样电路、B相功率取样电路、C相功率取样电路以及显示三相线电压和相电压、三相线电流和相电流、三相有功功率和无功功率、单相有功功率和无功功率、三相功率因数和单相功率因数、投入门限值、切除门限值、过压门限值、故障提示、投切指示的显示电路，A相功率取样电路、B相功率取样电路、C相功率取样电路的输出端与三相过电压检测电路相连接，三相过电压检测电路的输出端与无功功率Q比较电路相连接，无功功率Q比较电路的输出端与三相共补控制电路和三相分补控制电路相连接，三相共补控制电路的输出端与三相分补控制电路相连接，在三相共补控制电路上串联有三组电容C，三相分补控制电路上并联有三组电容C。

本实用新型具有安全可靠、经济实用、补偿效果好、提高变压器的运行效率和保证变压器运行安全的优点。

附图说明

图1为本实用新型的电路连接示意图。

具体实施方式

如图1所示，本实用新型在三相线路的A、B、C相上连接有A相功率取样电路、B相功率取样电路、C相功率取样电路以及显示三相线电压和相电压、三相线电流和相电流、三相有功功率和无功功率、单相有功功率和无功功率、三相功率因数和单相功率因数、投入门限值、切除门限值、过压门限值、故障提示、投切指示的显示电路，A相功率取样电路、B相功率取样电路、C相功率取样电路的输出端与三相过电压检测电路相连接，三相过电压检测电路的输出端与无功功率Q比较电路相连接，无功功率Q比较电路的输出端与三相共补控制电路和三相分补控制电路相连接，三相共补控制电路的输出端与三相分补控制电路相连接，在三相共补控制电路上串联有三组电容C，三相分补控制电路上并联有三组电容C。

本实用新型优先保证电压质量。当电网电压过高时，即使系统处于欠补偿状态，也必须立即将已投入电网的电容器切除，这样可以使电网电压降低(电容器投入会使电网电压升高)以及避免电容器过电压运行。“三相共补”为主，“单相分补”为辅。当三相或单相无功功率变化时，应采取最少的投切步，快速达到最佳补偿状态。“三相共补”采用智能循环投切控制方式；“单相分补”采用A、B、C循环控制方式。

(1)取样：三相电压和三相电流，取样物理量为无功功率。(2)显示：三相线电压和相电压、三相线电流和相电流、三相有功功率和无功功率、单相有功功率和无功功率、三相功率因数和单相功率因数、投入门限值、切除门限值、过压门限值、故障提示、投切指示。运行时显示三相功率因数，其余数据显示手动切入，5s后自动切换至三相功率因数显示。(3)三相过电压检测：首先判断是否三相过电压，如否，则执行下一程序，如是，则执行快速切除电容器程序，并将投入程序封锁，直至三相过电压解除。(4)无功功率Q比较：设定每级三相无功功率量，假设为15kvar，共6级；设定每级单相无功功率量，假设为5kvar，共2级；设定三相无功功率投入门限Q_L；设定三相无功功率投入门限Q_C；设定单相无功功率投入门限Q_LA、Q_LB、Q_LC；设定三相无功功率投入门限Q_CA、Q_CB、Q_CC。首先进行三相无功功率判断，当三相无功功率Q＞Q_L，执行“三相共补”投入程序，按每级15kvar投入三相电容器，当某一相无功功率(例如C相)Q＜5kvar，“三相共补”投入程序停止，进入单相无功功率判断(A、B、C三相循环)，假如Q＞Q_LA，则执行A相“单相分补”投入程序，按每级5kvar投入单相电容器。反之，当三相无功功率Q＞Q_C，执行“三相共补”切除程序，按每级15kvar切除电容器，当某一相无功功率(例如C相)Q＜5kvar，“三相共补”切除程序停止，进入单相无功功率判断(A、B、C三相循环)，假如Q＞Q_CA，则执行A相“单相分补”切除程序，按每级5kvar切除单相电容器。(5)“三相共补”程序控制：按循环投切控制程序工作，并与“单相分补”程序控制互锁。(6)“单相分补”程序控制：按A、B、C三相循环投切控制程序工作。