[发明专利]一种瞬时无功补偿节电器及瞬时无功补偿方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种节电器，具体涉及一种瞬时无功补偿节电器。

背景技术

电动机末端补偿选择电容器容量，是根据电机空载电流允许值来确定。若电容器选择过大，就会产生自励磁过电压，投、切就会出现振荡，轻者造成电机起动困难，严重时使电机转子轴断裂。因此补偿量必须合理减少，现有的电机就地补偿的补偿量是固定参数，补偿量过大影响容性负载，影响电动机出力，配置不当也会造成电动机起动困难。对于工矿企业，例如造纸领域，水力碎浆机、磨浆机、真空泵等工艺设备负载起动时惯性大，碎浆周期性功率负荷变化大，采用固定无功补偿，易造成起动困难或产生振荡，这是现电机就地补偿的最大缺陷。

发明内容

针对现有电机就地补偿存在的问题，本发明提出了一种瞬时无功补偿节电器以及瞬时无功补偿方法。

该瞬时无功补偿节电器包括主回路和分支补偿回路，电动机末端接线盒内安装CT电流互感器2，利用电机绕组作为电容器放电线圈，取消原电抗线圈，主回路由断路器1串接CT电流互感器2至电动机，分支补偿回路设有避雷器5，并列接入无功补偿主电源进线开关6，由PIC单片机无功控制器3采集电流、电压同相位信号，以功率因数和无功功率为复合控制物理量进行控制，并将控制信号传输到动态补偿电容器4，进行投、切循环控制。本发明的节电器改变原电机末端固定参数补偿为动态补偿，不产生投切振荡，减少电动机铁损、铜损、电动机负荷线路损耗，实现智能检测量与控制目标一致，能够真正随机实现无功功率缺多少补多少，超多少自动切多少，实现智能一次性投、切到位，补偿效果更好。

本发明还提供了一种利用该瞬时无功补偿节电器进行瞬时无功补偿的方法，包括：CT电流互感器安装在电动机接线盒内，由工业PIC单片机采集取样电流信号、取样电压信号，经处理后的控制信号分析负荷中有功功率和无功功率变化趋势，计算出提高电动机末端功率因数，通过动态补偿电容器4动态地对投入门限与切除门限循环控制，从而快速提高电动机功率因数，提高末端工作电压，降低负荷电流，实现电动机输出功率与负荷转矩精确匹配。即在保证工艺质量数量不变前提下，减少电动机输出电流，减少电动机输出功率。

本装置适用于380伏、660伏、690伏感性负载设备，通过POWER输出信号，实现模块功能过流、限流、短路、缺相、欠压、过压多项保护，保证电器投、切满足生产大负荷冲击受化，又可延长电动机本身机械、轴承寿命，是一种全智能化免维护节电装置。

本装置配置小型避雷器，可瞬时消除电网侵入末端雷电谐波。

附图说明

附图1给出了本发明的瞬时无功补偿节电器的结构示意图。

具体实施方式

以面浆电动机为例，电动机型号为Y355-8，功率185KW，电流360A，电压380V，转速740r/min。面浆槽承载能力一槽为4.5包浆，碎浆一槽时间18分钟，电流波动为前3分钟350A，10分钟内310A，5分钟290A。采用现有电机的固定就地补偿方式，电机有时启动困难，碎浆过程中电机振动有噪声，不能满足生产需求。

采用本发明的技术方案后，设计了一个小型悬挂式JSBZ(P)瞬时补偿智能节电器，该瞬时无功补偿节电器包括主回路和分支补偿回路，电动机末端接线盒内安装CT电流互感器2，利用电机绕组作为电容器放电线圈，取消原电抗线圈，主回路由断路器1串接CT电流互感器2至电动机，分支补偿回路设有避雷器5，并列接入无功补偿主电源进线开关6，由PIC单片机无功控制器3采集电流、电压同相位信号，以功率因数和无功功率为复合控制物理量进行控制，并将控制信号传输到动态补偿电容器4，进行投、切循环控制。动态补偿电容器4共计12组，每组三相补偿分别由KM1与C1、KM2与C2、……KM12与C12组成，电容器补偿选择容量，根据负荷变化情况精确计算配置，最终由PIC实现缺多少补多少，超多少切多少。使用本发明的瞬时补偿节电器后，工艺生产一槽6.5包浆，电流波动为前3分钟330A，10分钟内280A，5分钟260A，对比可以发现负载增2包浆，而有功电流又大幅度减少，可见使用瞬时补偿节电器在工业应用中很有优势，实现无功功率就地平衡，提高功率因数，减少有功电流，消除固定补偿的多种缺陷不足。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。