动态无功补偿集成模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种动态无功补偿集成模块，其特征在于，包括呈上下分体式设置的控制开关模块与电容器模块，还包括两只任意外形的低压并联自愈式电力电容器，以及通过塑胶壳安装在电容器上的控制器、过零投切开关、微型断路器、液晶显示模块。还包括塑胶盖，该塑胶盖采用阻燃型工程塑料(俗称ABS)，并将电力电子部分安装在阻燃型塑胶壳上。具有工作可靠、生产效率高，结构简单、紧凑、安装及维护方便的特点。
【专利说明】动态无功补偿集成模块
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种安全可靠，使用寿命长，集成化、网络化，接线方便，操作简便，可进行快速无功功率补偿的低压动态无功功率补偿集成模块。
【背景技术】
[0002]在电力系统中，由于负荷需要大量消耗无功功率，为提高功率因数，节能降耗，减少无功线损及力调电费，因此，需要安装低压成套无功功率补偿装置。
[0003]传统补偿装置一般由控制器、一 / 二次导线、熔断器/断路器、投切开关、热继电器、电容器等分立元器件组成，其中投切开关包括机电开关、复合开关、半导体电子开关，存在占用空间大，结构复杂，组装繁琐，成本高等缺点或不足。现有市场上流行的智能电容器(或机电一体化补偿模块)普遍采用低压并联电力电容器、电子线路板、断路器、外壳、导线拼接而成，大规模生产时，存在生产效率低、质量控制困难的缺点。因此，设计一种新电气结构的动态无功补偿集成模块，以提高补偿精度及生产效率是当前该领域急需解决的重要课题。
【发明内容】
[0004]本实用新型要解决的技术问题在于提供一种动态无功补偿集成模块，在低压无功功率补偿装置中，采用微电子软硬件技术、微型传感技术、微型网络技术等电器制造技术，实现低压动态无功自动补偿装置的智能化、模块化、标准化、系列化。
[0005]本实用新型的技术问题是按如下技术方案实现的:构造一种动态无功补偿集成模块，其特征在于，包括呈上下分体式设置的控制开关部分与电容器部分，还包括两只任意外形的低压并联自愈式电力电容器，以及通过塑胶壳安装在电容器上的控制器、过零投切开关、微型断路器、液晶显不|旲块。可节省电气柜体内安装空间，有效提闻柜体利用率。
[0006]按照本实用新型提供的动态无功补偿集成模块，其特征在于，所述控制开关部分通过塑胶壳固定在低压并联自愈式电力电容器端子上，确保电容器内部过压力保护，造成内部拉伸、鼓肚时，确保左右、上下空间，有效保护安全。
[0007]按照本实用新型提供的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关部分与电容器部分可以各自独立生产、组装、测试；控制开关模块可单独进行高、低温老化；控制开关模块可单独校准系统电压、电流、功率因数、电压和电流谐波总畸变率、有功功率、无功功率，电容电流、温度；控制开关模块可单独测试模块过零投切特性，动态响应时间特性，投切间隔时间特性，限涌流功能；控制开关模块具备过/欠电压、电压/电流谐波超限、温度超限、小电流闭锁、电容过流及三相电流不平衡、开关故障等保护功能。
[0008]按照本实用新型提供的动态无功补偿集成模块，其特征在于，每台联网动态无功补偿集成模块可实时查询显示网络中其他模块运行情况，有效节省巡检时间。
[0009]实现本实用新型的一种动态无功补偿集成模块，具有如下优点:工作可靠、生产效率高，具有结构简单、紧凑、安装及维护方便的特点，并具备过零投切、三相/分相混合补偿、分级补偿、智能网络、过电流/过电压/过谐波保护、故障自诊断、测量、通信、信号、联机、液晶显不、人机接口等功能。
【专利附图】
【附图说明】
[0010]图1本实用新型电气原理简图。
【具体实施方式】
[0011]一种动态无功补偿集成模块，充分利用现有市场通用型椭圆形低压并联自愈式电力电容器，专门设计了采用阻燃型ABS的塑胶盖，可将控制器、过零投切开关、微型断路器、液晶显示模块安装在两只电容器上；电子线路板安装在阻燃型ABS塑胶壳上，与高电压、大电流主回路绝缘距离大于14mm，绝缘强度高；采用控制开关模块和电容器模块上下分体式模块设计，电力电子部分与电容器各自独立，强弱电分开；采用大屏幕点阵液晶显示，显示内容多，直观，可扩展性；控制开关模块部分可单独进行调试、校准、老化，组装快速，无需整机搬运，生产工艺合理，省时、省力、省空间，也便于质量控制；控制部分与低压并联自愈式电力电容器严格电器隔离，在电容出现鼓肚拉伸时有足够位移空间，垂直有效距离不小于15mm，安全性好；控制开关模块可单独老化，校准系统电压、电流、功率因数、电压电流谐波总畸变率、有功功率、无功功率、温度，测试投切涌流、过/欠电压、电压/电流谐波超限、温度超限、小电流闭锁、电容过流及三相电流不平衡保护功能；配备高精度测量电容器实时电流有效值(有效限制1.3倍额定电流)、谐波电流分量(有效限制30%电流谐波畸变率)、运行温度(确保运行温度不大于55°C)，确保电容器安全稳定运行；采用微型断路器短路电流可达15kA，远高于4kA、6kA常规标准，更安全可靠。
[0012]本实用新型的一种动态无功补偿集成模块，参考如图1所示，具体实施例如下:
[0013]控制开关模块由塑胶壳A盖、塑胶壳B盖、微型断路器、380V AC电源回路、动态无功补偿控制单元、过零投切开关/同步开关单元、液晶显示操控单元、RS485通讯及系统/补偿电流采样单元；RS485通讯及系统/补偿电流采样单元、微型断路器、380V AC电源回路、过零投切开关(同步开关)单元、动态无功补偿控制单元安装在塑胶壳B盖上；液晶显示操控单元安装在塑胶壳A盖上；微型断路器，用做过电流保护和分断短路电流；380V AC电源输入的电源回路，为各单元电路供电；动态无功补偿控制单元通过24AWG连接线分别与过零投切开关(同步开关)单元、液晶显示操控单元、RS485通讯及系统/补偿电流采样单元连接；另一部分为电容器模块由:塑胶壳C、底座、卡扣、温度测量单元、三角形接法的二个电力电容器或星形接法的三个单相电容器；两台电容器通过底座、卡口固定在一起；温度测量单元通过塑胶壳C盖与电容器连接；塑胶壳C与电容器通过铜连接片连接；组装完成的控制开关模块后，通过铜连接片与电容器模块连接构成动态无功补偿集成模块。
[0014]控制开关模块包括一个与系统相连的380V AC电源回路，为动态无功补偿控制单元和以下各单元电路提供一路±5V电源、一路+12V电源、两路+5V电源供电；其中，主电源VDDl ±5V动态无功补偿控制单元、液晶显示操控单元使用，VDD2+5V、VDD4+12V提供给过零投切开关/同步开关单元，VDD3+5V RS485通讯及系统/补偿电流采样单元。微型断路器通过铜连接片与过零投切开关/同步开关单元连接；液晶显示操控单元通过24AWG连接线与动态无功补偿控制单元连接，用于人机对话并显示相关信息；动态无功补偿控制单元通过24AWG连接线与RS485通讯及系统/补偿电流采样单元连接，所述RS485通讯及系统/补偿电流采样单元设有电容器放电接口、RS485插拔式接口、系统电流采样接口、电容电流采样接口。动态无功补偿控制单元通过24AWG连接线与温度测量单元连接；动态无功补偿控制单元通过24AWG连接线与过零投切开关/同步开关单元连接；动态无功补偿控制单元包括有一个或三个电压互感器和二个电流互感器；电压互感器检测AC相/ ABC相的电压，电流互感器检测AC相或ABC相的电流，测量电网/电容器配电参数；动态无功补偿控制单元通过24AWG连接线与过零投切开关/同步开关单元连接；所述过零投切开关/同步开关单元设有两组二相开关开关或三相开关。电容器模块包括塑胶壳C、底座、卡扣、温度测量单元、三角形接法的二个电力电容器或星形接法的三个单相电容器。三角形接法的二个电力电容器CS1、CS2或星形接法的三个单相电容器9CF1、CF2、CF3通过卡扣、底座、塑胶壳C盖连接在一起；温度测量单元通过螺丝固定在塑胶壳C盖上，并通过24AWG连接线与控制开关模块相连。
[0015]控制开关模块、电容器模块首先通过两个M4X8mm螺丝固定塑胶壳B盖与塑胶壳C盖，再使用五个M5 X 12mm螺丝将控制开关模块对应电容器模块位置(共补:S_A1、S-A2、S-Bl、S-Cl、S-C2位置；分补:F-A、F_B、F-C位置)固定后，即构成动态无功补偿集成模块。
[0016]本实用新型的一种动态无功补偿集成模块，以二台三角型或星型低压并联自愈式电力电容器为主体，控制开关模块与电容器模块各自独立，组装快速、测试方便、便于生产，可兼容不同外形、型号、规格、厂家的电容器，现场维护简单方便。控制部分采用液晶显示，投切开关采用过零投切开关(同步开关)，成本低而且投切过程无需放电，无过压，对电网冲击电流小。
【权利要求】
1.一种动态无功补偿集成模块，其特征在于，包括呈上下分体式设置的控制开关部分与电容器部分，还包括两只任意外形的低压并联自愈式电力电容器，以及通过塑胶壳安装在电容器上的控制器、过零投切开关、微型断路器、液晶显示模块。
2.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关部分与电容器部分可以各自独立生产、组装、测试。
3.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关模块可单独进行高、低温老化。
4.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关模块可单独校准系统电压、电流、功率因数、电压和电流谐波总畸变率、有功功率、无功功率，电容电流、温度。
5.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关模块可单独测试模块过零投切特性，动态响应时间特性，投切间隔时间特性，限涌流功能。
6.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，控制开关模块具备过/欠电压、电压/电流谐波超限、温度超限、小电流闭锁、电容过流及三相电流不平衡、开关故障若干保护功能。
7.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，每台联网动态无功补偿集成模块可实时查询显示网络中其他模块运行情况，节省巡检时间。
8.根据权利要求1所述的动态无功补偿集成模块，其特征在于，所述控制开关部分通过塑胶壳固定在低压并联自愈式电力电容器端子上，确保电容器内部过压力保护，造成内部拉伸、鼓肚时，确保左右、上下空间，保护安全。
【文档编号】H02J3/18GK203481833SQ201320563061
【公开日】2014年3月12日 申请日期:2013年9月5日 优先权日:2013年9月5日
【发明者】林川 申请人:林川