一种电容无功补偿柜.pdf

本发明公开了一种电容无功补偿柜，包括柜体和柜门，所述柜体内设有进线室、断路器室和元件接线室，其进线室内设有三相进线孔，在三相进线孔内设有铜排作为主母线，在柜体内设有三相共补单元和分相补偿单元，所述三相共补单元为三条分别与各相铜排对应连接的共补单相电路，其共补单相电路设有熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，并通过导线连接在一起；所述分相补偿单元也分为三条分别与三相铜排对应连接的分补单相电路，且也与熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器电性连接，本发明在无功补偿时可根据电力系统的具体情况通过投切开关完成全补与分补的单独补偿和配合使用，有利于解决三相不平衡冲击负荷补偿的技术问题。

1.  一种电容无功补偿柜，包括柜体和柜门，所述柜体与柜门通过铰链连接，在柜门上设置有控制器，其特征在于：所述柜体内部自上而下设有进线室、断路器室和元件接线室，在所述进线室内设有三相进线孔，所述三相进线孔并排布置，在三相进线孔内设置有铜排作为主母线；在柜体内还设有三相共补单元、分相补偿单元、断路器和接触器，所述三相共补单元为三条分别与各相铜排对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路设有熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，并通过导线连接在一起；所述分相补偿单元也分为三条分别与三相铜排对应连接的分补单相电路，且所述分补单相电路也与熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器电性连接；所述共补单相电路的电容器经过接触器首尾相连，所述三相共补单元和分相补偿单元都通过互感器和所述断路器与铜排电连接。

2.  根据权利要求1所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：所述分补单相电路的电容器为六个通过接触器并联的电容，并通过接地线接地。

3.  根据权利要求1所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：所述熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器置于元件接线室，所述元件接线室分为前部和后部，所述电容器设在后部，所述可控硅复合投切开关、电抗器、熔断器自上而下依次放置在前部。

4.  根据权利要求1所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：所述断路器设置在断路器室，所述断路器为手车式断路器。

5.  根据权利要求1至4中任一项所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：所述柜体内部还设有温湿度传感器，在柜体或柜门上还设有接收显示器，所述接收显示器与控制器电连接。

6.  根据权利要求5所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：所述柜体内部还设有发热片，所述发热片与控制器电连接。

7.  根据权利要求1至4中任一项所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：在所述柜体上还设置有避雷器，所述避雷器通过接地线接地。

8.  根据权利要求1至4中任一项所述的一种电容无功补偿柜，其特征在于：在所述柜体顶部还设置有散热风扇。

一种电容无功补偿柜
技术领域
本发明涉及一种电气控制柜，具体涉及一种电容无功补偿柜，属于电工电气技术领域。
背景技术
无功功率补偿在供电系统中起提高电网的功率因数的作用，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境，所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个非常重要的位置，合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少网络的损耗，使电网质量提高，但是如选择或使用不当，可能造成供电系统的电压波动、谐波增大等诸多因素，在实际电力系统中，大部分负载都为异步电动机。而一个异步电动机的等效电路可看作电阻和电感的串联电路，其电压与电流的相位差较大，功率因数较低，而电容补偿柜的作用相当于在其上并联电容器，电容器的电流将抵消一部分电感电流，从而使电感电流减小，总电流随之减小，电压与电流的相位差变小，使功率因数提高，但是在现有的技术中，如中国专利申请号为201310578419.0的专利文献提供了一种无功补偿柜，其虽然可以起到共补的作用但是在不同的情况之下不能起到一个合理调配的作用，由于用户负载用到变频器较多,在电容补偿柜中采用的投切开关多是触点连接，存在功率补偿投切接触器触点易发生烧损、电容电流冲击大等缺点，而且现有补偿方式一般是三相共补和分补是分开单独进行的，两者之间没有起到协作辅助的作用，而对于电力系统当中可能出现功率因素降低的情况有很多种，有的是单相缺无功，如果这个时候采用全补就显得有些得不偿失，而只采用单相补偿在三相功率因数都降低的时候又会达不到要求。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明提出一种电容无功补偿柜，它包括柜体和柜门，所述柜体内设有进线室、断路器室和元件接线室，其进线室内设有三相进线孔，在三相进线孔内设有铜排作为主母线，在柜体内设有三相共补单元和分相补偿单元，所述三相共补单元为三条分别与各相铜排对应连接的共补单相电路，其共补单相电路设有熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，并通过导线连接在一起；所述分相补偿单元也分为三条分别与三相铜排对应连接的分补单相电路，且也与熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器电性连接，本发明在无功补偿时可根据电力系统的具体情况通过投切开关完成全补与分补的单独补偿和配合使用，有利于解决三相不平衡冲击负荷补偿的技术问题。
本发明解决其技术问题，所采用的技术方案是：一种电容无功补偿柜，包括柜体和柜门，所述柜体与柜门通过铰链连接，在柜门上设置有控制器，其结构特点为：所述柜体内部自上而下设有进线室、断路器室和元件接线室，在所述进线室内设有三相进线孔，所述三相进线孔并排布置，在三相进线孔内设置有铜排作为主母线；在柜体内还设有三相共补单元、分相补偿单元、断路器和接触器，所述三相共补单元为三条分别与各相铜排对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路设有熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器，并通过导线连接在一起；所述分相补偿单元也分为三条分别与三相铜排对应连接的分补单相电路，且所述分补单相电路也与熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器电性连接。
进一步的，所述熔断器、可控硅复合投切开关、电抗器和电容器置于元件接线室，所述元件接线室分为前部和后部，所述电容器设在后部，所述可控硅复合投切开关、电抗器、熔断器自上而下依次放置在前部。
进一步的，所述断路器设置在断路器室，所述断路器为手车式断路器。
优选地，所述共补单相电路的电容器经过接触器首尾相连。
优选地，所述分补单相电路的电容器为六个通过接触器并联的电容，并通过接地线接地。
优选地，所述三相共补单元和分相补偿单元都通过互感器和所述断路器与铜排电连接。
优选地，所述柜体内部还设有温湿度传感器，在柜体或柜门上还设有接收显示器，所述接收显示器与控制器电连接。
优选地，所述柜体内部还设有发热片，所述发热片与控制器电连接。
进一步的，在所述柜体上还设置有避雷器，所述避雷器通过接地线接地。
优选地，在所述柜体顶部还设置有散热风扇。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明提出的一种无功补偿柜，通过将三相全补电路和单相补偿电路置于同一个柜体当中并与无触点的可控硅复合投切开关配合使用，在无功补偿的时候可以根据电力系统的具体情况通过投切开关完成全补与分补的单独补偿和配合使用，解决了三相不平衡冲击负荷补偿的技术难题，使用智能控制器控制也优化了其投切方式,根据电力系统的无功缺失情况可以合理的选择分补与共补，也达到了通过一个柜体实现多种补偿的高效率工作目的，而可控硅复合投切开关能够实现多级电容器组进行快速无过渡投切，克服了传统无功功率补偿投切接触器触点烧损，电容电流冲击大 的缺点。
附图说明
下面结合附图对本发明的实施方案作详细说明。
图1为本发明的一种无功补偿柜结构示意图。
图2为本发明的一种无功补偿柜关门时的结构示意图。
图3为图1的背视图。
图4为图1的左视图。
图5为图1的俯视图。
图6为本发明的一种无功补偿柜的电路原理图。
图中：1.电容无功补偿柜；2.柜体；201.柜门；3.进线室；4.断路器室；5.元件接线室；6.三相进线孔；7.铜排；401.断路器；8.控制器；9.接触器；10.可控硅复合投切开关；11.电抗器；12.电容器；501.前部；502.后部；13.互感器；14.温湿度传感器；15.接收显示器；16.发热片；17.避雷器；18.接地线；19.散热风扇；20.熔断器。
具体实施方案
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本发明进行进一步详细说明。
如图1至图6所示，本发明的第一种具体实施方案为：一种电容无功补偿柜，包括柜体2和柜门201，所述柜体2与柜门201通过铰链连接，所述柜体2内部自上而下设有进线室3、断路器室4和元件接线室5，所述进线室3左侧设有三相进线孔6，所述三相进线孔6并排布置，在三相进线孔6内设置有铜排7作为主母线，所述电容无功补偿柜1设有三相共补单元、分相补偿单元、断路器401、接触器9和控制器8，所述三相共补单元为三条分别与各相铜排7对应连接的共补单相电路，所述共补单相电路设有熔断器20、可控硅复合投切开关10、电抗器11和电容器12，并通过导线连接在一起；所述分相补偿单元为三条分别与三相铜排7对应连接的分补单相电路，且分补单相电路也与熔断器20、可控硅复合投切开关10、电抗器11和电容器12通过导线连接，即共补单相电路和分补单相电路共用电气元器件。
所述熔断器20、可控硅复合投切开关10、电抗器11和电容器12置于元件接线室5，所述元件接线室5分为前部501和后部502，所述电容器12设在后部502，所述可控硅复合投切开关10、电抗器11、熔断器20自上而下依次设置在前部501，所述控制器8为DSP 数字信号处理器并设在柜门201上，因为现有补偿方式是一般是三相共补和分补是分开单独进行的，两者之间没有起到协作辅助的作用，而电力系统当中可能出现功率因素降低的情况有很多种，有的是单相缺无功，如果这个时候采用全补就显得有些得不偿失，而只采用单相补偿在三相功率因数都降低的时候就会达不到要求，而在本实施例中，通过将三相共补电路和单相补偿电路置于同一个柜体当中并与无触点的可控硅复合投切开关10配合使用，在无功补偿的时候可以根据电力系统的具体情况通过可控硅复合投切开关10完成共补与分补的单独补偿和配合使用，解决了三相不平衡冲击负荷补偿的技术难题，采用智能化的控制器8实现智能控制，智能优化投切方式，在规定的动态响应时间内，多级补偿一次到位，也达到了通过一个柜体实现多种补偿的高效率工作目的，而可控硅复合投切开关10能够实现多级电容器组进行快速无过渡投切，克服了传统无功功率补偿投切接触器触点烧损，电容电流冲击大的缺点，所述控制器8为动态无功补偿控制器，采用DSP数字信号处理器结构的智能化产品，专门针对动态无功补偿控制系统开发的新型配电监控设备，集动态无功补偿控制、谐波滤波、电力参数测量、越限检测、事件记录和数据通讯等多种功能于一体。
值得注意的是，所述三相共补单相电路的电容器单元经过接触器9首尾相连，所述分相补偿单元的分补单相电路的电容器单元为六个通过接触器9并联的电容器12并通过接地线18接地，所述三相共补单元和分相补偿单元共用电气元器件，所述接触器9在本实施例中就是起到一个高级继电器的作用，当系统当中需要采用共补的时候，所述接触器9就将电容器12首尾连接的导线接通，而采用分补的时候就通过接触器9将其断开，实现了共补和分补的自动切换运行，而且通过可控硅复合投切开关10还能够实现多级电容器组进行快速无过渡投切。
此外，所述三相共补单元和分相补偿单元都通过互感器13和所述断路器401与铜排7连接，铜排7是作为主母线能够起到过传送额定电流的作用，而考虑到铜排7的集肤效应，所述铜排7的选择需要按照国家标准来选，而所述断路器401为手车式断路器，并与接触器一起置于断路器室4内，这样比较方便安装，而所述柜体2内部设有温湿度传感器14，所述柜体上设有接收显示器15，所述接收显示器15与控制器8电连接，所述柜体2内部左表面和右表面上都设有发热片16，所述发热片16通过导线连接在控制器8上。温湿度传感器14处于柜体2内部，他可以检测和采集到柜体2内部的温度和湿度，然后通过数据线将其采集到的温度和湿度传递给控制器8，控制器8与接收显示器15电连接，并通过接收显示器15显示出柜体2内部的温度和湿度，而控制器8在柜体2需要加热去湿的 时候控制发热片16发热。这样的安全设置可以保证柜子在各种情况下安全合理的工作。
同时，如图3所述，本实施方式还在柜体2上固定有避雷器17，所述避雷器17与柜体为螺纹连接并通过接地线18接地，避雷器的作用是防止操作过电压，大气过电压和谐振过电压，当本发明发生过电压的时候，避雷器17就可以将电压传到大地中去，如图5所示，所述柜体2顶部设有4个散热风扇19，并均匀摆置，散热风扇19的作用是将补偿柜内部产生的热量排放到空气当中，防止其因散热不足而出现的温度过高，而所述柜体外壳的防护等级为IP40，符合国家标准，能够达到使用的目的。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。