专利名称：自动调容式电容器装置的制作方法
技术领域：
本发明属于电力装置的技术领域，具体涉及在电力系统中广泛使用的无功补偿电容器。
背景技术：
由于电力系统中的无功功率占用了供配电设备的容量，增大了线路的损耗，造成 电网电压下降，功率因数降低，严重影响电能质量和电网的经济运行，从电力用户的角度来 看，无功功率不能就地平衡，直观表现为功率因数偏低，产生的无功冲击引起电网压降。电 压波动与闪变；产生的高次谐波使电网电压畸变，从而引起保护装置误动、电容器过负荷过 电压，电器设备损耗增大、发热、绝缘易老化等一系列不良影响。随着国民经济的发展，各产 业电力负荷都大幅度增加，新增负荷中，无功负荷增大了供电系统损耗，而我国目前配电网 的变电站中多数采用固定集合式电容器组无功补偿方式，由于缺少无功调节手段，在供电 峰谷其间功率因数波动较大，时常出现过补和欠补问题。
发明内容
本发明提供了一种自动调容式电容器装置，可以根据对电网电压和功率因数的综 合判定，实现自动补偿电力线路的无功。一种自动调容式电容器装置，包括集合式并联电容器和用于自动调容控制的二 次回路，其中，所述的二次回路包括无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，所述的无励磁 调节开关与所述的电动控制器相连接，所述的电动控制器连接所述的自动控制器；所述的集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联电 容器组、电抗器和放电线圈构成，所述的并联电容器组进线端与电抗器串联连接，所述的并 联电容器组与放电线圈并联连接，所述的并联电容器组中有两个并联的电容器，每个电容 器的出线分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。所述的集合式并联电容器通过无励磁调节开关接入到所述的二次回路中。所述的无励磁调节开关由档位开关和控制档位通断的电机组成。所述的电动控制器由档位输入模块、档位输出模块和执行模块组成。所述的自动控制器由模拟量转换模块、档位输入模块、逻辑判断模块和执行模块 组成。所述的二次回路由无励磁调节开关、电动控制器、自动控制器、档位开关输出电 缆、电机控制电缆、进线电压电缆和进线电流电缆组成。所述的二次回路中，所述的无励磁调节开关的档位开关通过档位开关输出电缆与 电动控制器的档位输入模块相连，所述的电动控制器的档位输出模块通过档位开关输出电 缆与自动控制器的档位输入模块相连，所述的进线电压通过所述的进线电压电缆与自动控 制器的模拟量转换模块相连，所述的进线电流通过所述的进线电流电缆与自动控制器的模拟量转换模块相连，所述的自动控制器的执行模块通过电机控制电缆与电动控制器的执行 模块的一端相连，电动控制器的执行模块的另一端通过电机控制电缆与无励磁调节开关的 电机相连。本发明中，集合式电容器组中每相电容器单元均采用无励磁调节开关不同的接点 分别与并联电容器组中的相应电容器出线端连接构成电容器组的中性点，将每相电容器单 元分为两组经无励磁调节开关接点的通断组成三种不同容量的组合。并通过电动控制器控 制无励磁调节开关实现三档位切换。采用电动控制器控制无励磁调节开关，用电动控制器 电动调档调容；同时，使用无功自动控制器检测电网电压、电流、计算有功功率、无功功率及 功率因数，通过对电网电压和功率因数的综合判定，采用自动控制器控制电动控制器进行 调容。调容时，先跳进线开关、切断电源、自动调整集合式电容器内部无励磁调节开关到满 足功率因数要求的档位，再合进线开关，恢复送电。本发明的自动调容式电容器装置，克服了现有集合式电容器内部不能自动调容的 缺陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，实现了提高功率因 数，减少线损，保证供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。
图1为本发明自动调容式电容器装置的结构示意图；其中，电抗器L ；电容器C1\C2 ；熔断器FU1\FU2 ；无励磁调节开关K ；放电线圈TV ； 电动控制器DK ；自动控制器ZK。图2为本发明自动调容式电容器装置中二次回路的控制连接示意图；其中，无励磁调节开关K ；档位开关K1、K2、K3 ；电机D1、D2 ；档位输入模块KI2 ；档 位输出模块KO ；执行模块ZX2 ；模拟量转换模块A/D ；档位输入模块KIl ；逻辑判断模块LOG ； 执行模块ZXl ；进线AC相线电压YMa、YMc ；进线B相电流TAb。
具体实施例方式下面结合实施例和附图来详细说明本发明，但本发明并不仅限于此。如图1所示，一种自动调容式电容器装置，包括电抗器L、电容器Cl (内含熔断器 FUl)、电容器C2 (内含熔断器FU2)、无励磁调节开关K、放电线圈TV、电动控制器DK和自动 控制器ZK。其中，电容器Cl和无励磁调节开关K的一个接点串联构成一个电容器支路，电容 器C2和无励磁调节开关K的另一个接点串联构成另一个电容器支路，两条支路并联构成并 联电容器组，并联电容器组与电抗器L串联连接，并联电容器组与放电线圈TV并联连接。一 相并联电容器组、一相电抗器L和一个放电线圈TV构成单相电容器单元，三相相同的电容 器单元构成集合式并联电容器。集合式并联电容器通过无励磁调节开关K接入到二次回路 中。如图2所示，二次回路由无励磁调节开关K、电动控制器DK、自动控制器ZK、档位开 关输出电缆、电机控制电缆、进线AC相线电压电缆YMa、YMc和进线B相电流电缆TAb组成。 其中，无励磁调节开关K由档位开关K1、K2、K3和电机D1、D2组成；电动控制器DK由档位 输入模块KI2、档位输出模块KO和执行模块ZX2组成；自动控制器ZK由模拟量转换模块A/D、档位输入模块KI1、逻辑判断模块LOG，执行模块ZXl组成；进线AC相线电压YMa、YMc和 进线B相电流TAb构成电参量。无励磁调节开关的档位开关ΚΙ、K2、K3通过档位开关输出 电缆与电动控制器DK的档位输入模块KI2相连，DK的档位输出模块KO通过档位开关输出 电缆与自动控制器ZK的档位输入模块KI1相连，进线AC相线电压通过进线AC相线电压电 缆YMa、YMc与自动控制器ZK的模拟量A/D转换模块相连，进线B相电流通过进线电流TAb 电缆与自动控制器ZK的模拟量A/D转换模块相连，自动控制器ZK的执行模块ZXl通过电 机控制电缆与电动控制器DK的执行模块ZX2的一端相连，电动控制器DK的执行模块ZX2 的另一端通过电机控制电缆与无励磁调节开关的K的电机D1、D2相连。由于二次回路中无励磁调节开关K与电动控制器DK相连接，实现电动控制器DK 对档位的监测和调节；同时，电动控制器DK与自动控制器ZK相连，自动控制器采集进线的 AC相线电压、B相电流和由电动控制器转入的无励磁调节开关的档位信号，通过模拟量A/ D转换模块进行A/D转换、逻辑判断模块LOG进行逻辑判断，启动执行模块ZX1，通过电动控 制器DK的执行模块ZX2，自动控制无励磁调节开关K电机Dl、D2的正转或反转，实现电容 调档功能，从而实现调档的目的。上述集合式电容器组中每相电容器单元均采用无励磁调节开关接点分别与并联 电容器组中的每个电容器串联连接，将每相电容器单元分为两组三个档位；并通过电动控 制器控制无励磁调节开关，实现调档调容；同时，使用无功自动控制器检测电网电压、电流， 计算有功功率、无功功率及功率因数。调容时，通过对电网电压和功率因数的综合判定，跳 进线开关、切断电源、自动调整集合式电容器内部无励磁调节开关到满足功率因数要求的 档位，再合进线开关，恢复送电。上述自动调容式电容器装置，克服了现有集合式电容器内部不能自动调容的缺 陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，实现了提高功率因 数，减少线损，保护供电质量，解决无功过补偿和欠补偿问题。
权利要求
一种自动调容式电容器装置，其特征在于，包括集合式并联电容器和用于自动调容控制的二次回路，其中，所述的二次回路包括无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，所述的无励磁调节开关与所述的电动控制器相连接，所述的电动控制器连接所述的自动控制器；所述的集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联电容器组、电抗器和放电线圈构成，所述的并联电容器组进线端与电抗器串联连接，所述的并联电容器组与放电线圈并联连接，所述的并联电容器组中有两个并联的电容器，每个电容器的出线分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。
2.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的无励磁调节开关 由档位开关和控制档位通断的电机组成。
3.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的电动控制器由档 位输入模块、档位输出模块和执行模块组成。
4.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的自动控制器由模 拟量转换模块、档位输入模块、逻辑判断模块和执行模块组成。
5.如权利要求1所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的二次回路由无励 磁调节开关、电动控制器、自动控制器、档位开关输出电缆、电机控制电缆、进线电压电缆和 进线电流电缆组成。
6.如权利要求5所述的自动调容式电容器装置，其特征在于，所述的二次回路中，所述 的无励磁调节开关的档位开关通过档位开关输出电缆与电动控制器的档位输入模块相连， 所述的电动控制器的档位输出模块通过档位开关输出电缆与自动控制器的档位输入模块 相连，所述的进线电压通过所述的进线电压电缆与自动控制器的模拟量转换模块相连，所 述的进线电流通过所述的进线电流电缆与自动控制器的模拟量转换模块相连，所述的自动 控制器的执行模块通过电机控制电缆与电动控制器的执行模块的一端相连，电动控制器的 执行模块的另一端通过电机控制电缆与无励磁调节开关的电机相连。全文摘要
本发明公开了一种自动调容式电容器装置，包括集合式并联电容器、无励磁调节开关、电动控制器和自动控制器，其中，集合式并联电容器包括三相相同的电容器单元，每相电容器单元由并联电容器组、电抗器和放电线圈构成，并联电容器组进线端与电抗器串联连接，并联电容器组与放电线圈并联连接，并联电容器组中有两个并联的电容器，每个电容器的出线端分别与无励磁调节开关的不同接点串联连接构成中性点。无励磁调节开关的二次回路与电动控制器相连接，电动控制器连接自动控制器。本发明装置克服了现有集合式电容器内部不能自动调容的缺陷，根据对电网电压和功率因数的综合判定，自动补偿电力线路无功，解决无功过补偿和欠补偿问题。
文档编号H02J3/18GK101938134SQ20101028904
公开日2011年1月5日 申请日期2010年9月21日 优先权日2010年9月21日
发明者尚荣, 张黎明, 林伟卫, 程晓弘, 董海 申请人:宁波天安(集团)股份有限公司