[实用新型]一种基于过零点动态与静态相结合的电力无功补偿系统

说明书

技术领域

本实用新型属于电网无功补偿技术领域，尤其是一种基于过零点动态与静态相结合的电力无功补偿系统。

背景技术

随着经济的飞速发展，现代电力装机容量越来越大，高科技自动化设备已成为制造业高效生产的重要环节。由于各种频繁启动和冲击性负荷设备的大量涌现，造成电网质量很差，为了保证用电设备的正常可靠运行，对电网的电能质量要求也越来越高。对于电力能源的节约，电力部门出台了相应的规定，企业用电功率因数必须达到0.9以上，但是，目前企业的用电功率因数通常在0.65～0.8之间，为了使企业用电功率因数达到国家用电要求，就必须对电力设备进行集中或分散补偿。

近年来，很多企业普遍采用过零点复合投切开关为执行器件的过零点静态无功补偿设备,过零点静态无功补偿设备采用控制器控制过零点复合投切开关为执行器件通过先投先切的循环原理来控制电容器的投入和切出以达到相应的目标功率因数。过零点复合投切开关的基本原理是将可控硅与磁保持继电器并接,实现可控硅电压过零点导通,稳定后再将磁保持继电器吸合使补偿电容器导通,切除时将磁保持继电器先断开,可控硅电流过零断开使补偿电容器切除的工作原理,由于电磁保持继电器的机械寿命以及拉弧、打火、动作慢等原因,设计2次连续动作需要一段延时保护,因此带来缓慢的静态补偿效果,无法跟踪快速频繁变化的负荷,在这种情况下，过零点静态无功补偿由于存在投切时间点不可选择性，以及延时时间的限制;无法实现快速频繁投切，所以跟不上负荷的快速频繁变化；如果在这样的系统中使用过零点静态无功补偿方案，结果往往不是欠补偿就是过补偿，非常不节能。

对于某些特殊的应用环境，系统中并非所有的负荷都属于稳定负荷类型,系统中还有一部分负荷是快速频繁变化的，快速频繁变化的负荷只是系统中的一部分，例如：商用写字楼内除了照明和空调这样的稳定负荷外，还有部分属于快速变化类型的负荷--电梯；工业企业除了部分设备稳定负荷外，还有相当多部分属于快速变化类型的负荷--电焊机、点焊机、起重设备、注塑机、冲床设备、大型轧机等冲击性负载的设备。针对上述应用系统，如果采用过零点复合静态投切电容器组，由于复合开关的特性2次连续投切须延时,因此只能补偿变化比较稳定负荷,在负载变化较快时(如电梯使用高峰时)会面临由于部分电容器回路在特定的时间内频繁投切，无法对系统进行实时补偿，达不到电力部门要求目标功率因数；如果全部使用动态晶闸管投切，尽管可以完全满足系统要求，但是设备的投资成本太高，而且功耗也大,动态回路使用率也较低，非常不经济

发明内容

本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，提供一种设计合理、运行功耗低、成本低廉且能够快速有效提高用电功率因数的基于过零点动态与静态相结合的电力无功补偿系统。

本实用新型解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：

一种基于过零点动态与静态相结合的电力无功补偿系统，包括补偿控制器、总电源保护开关、过压保护装置、动态补偿回路和过零静态补偿回路，该补偿控制器分别接入电网中并与动态补偿回路和过零静态补偿回路相连接，动态补偿回路及过零静态补偿回路通过总电源开关和过压保护装置连接到电网中，所述的动态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、动态可控硅快速开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器；所述的过零静态补偿回路包括依次连接的对补偿回路进行过电流和短路保护的熔断器、复合投切开关、进行系统谐波抑制和滤除的谐波电抗器、补偿电容器。

而且，所述的补偿控制器采用的是VPFE3-12D智能无功补偿控制器，该补偿控制器设有电源端口、电流采集端口和电压采集端口并分别接入电网中实现电源接入、电流测量和电压测量，该补偿控制器通过控制端口有源输出分别与动态补偿回路的动态可控硅快速开关、过零静态补偿回路的复合投切开关相连接实现开关控制功能。

而且，总电源保护开关由总隔离熔断器组或断路器组成。

而且，所述的过电压保护装置包括尖峰保护器和浪涌保护器/避雷器。

而且，所述的动态补偿回路为一路或多路；所述的过零静态补偿回路为一路或多路。

本实用新型的优点和积极效果是：