本發(fā)明涉及供電技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種就地?zé)o功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)：

通常，設(shè)計院做用戶配電房設(shè)計時，均采用集中式無功補(bǔ)償方案，因?yàn)榇藭r設(shè)計院只知道用戶申請的變壓器容量，而不知道用戶具體使用了多少負(fù)荷以及負(fù)荷使用的具體地點(diǎn)所在位置，所以無法提前進(jìn)行就地?zé)o功補(bǔ)償方案設(shè)計。就地?zé)o功補(bǔ)償裝置對于安裝場地要求占用空間小，安裝靈活。事實(shí)上，使用負(fù)載側(cè)就地?zé)o功補(bǔ)償方案相比采用供電側(cè)集中式無功補(bǔ)償方案，能夠降低線損、補(bǔ)償無功功率的效果更好。

然而現(xiàn)有的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，通常體積較大(大于0.5立方米)，不便于用戶現(xiàn)場安裝。如果縮小就地?zé)o功補(bǔ)償裝置的體積，就意味著必須要縮短裝置中電容回路的連接銅線，然而節(jié)省了連接銅線的無功補(bǔ)償裝置在運(yùn)行時存在電容器智能同步開關(guān)的觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象。

因此，現(xiàn)有的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，在保證較小體積的基礎(chǔ)上存在電容器智能同步開關(guān)的觸點(diǎn)發(fā)生燒結(jié)而無法分開的缺陷，故無法安全且有效的實(shí)現(xiàn)在負(fù)載側(cè)就地安裝使用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，包括柜體、電容器以及與所述電容器連接的多組電容回路；

所述電容器以及所述電容回路均設(shè)置在所述柜體內(nèi)部；

所述電容回路的連接線為錳銅合金材料制成的扼涌電阻。

作為一種可實(shí)施方式，所述柜體的體積小于0.2立方米。

作為一種可實(shí)施方式，所述扼涌電阻的阻值為5毫歐。

作為一種可實(shí)施方式，所述電容回路的數(shù)量為6。

作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，還包括放電時間小于3秒的放電器；

所述放電器，位于所述柜體內(nèi)部，與所述電容器并聯(lián)。

作為一種可實(shí)施方式，所述放電器包括電感以及與所述電感串聯(lián)的電阻。

作為一種可實(shí)施方式，所述電容器為三相共補(bǔ)電容器或者三相分補(bǔ)電容器。

作為一種可實(shí)施方式，所述放電器有3個；

3個所述放電器依次連接，形成供三相分補(bǔ)電容器放電的組合放電器。

作為一種可實(shí)施方式，所述放電器有3個；

3個所述放電器中的其中兩個相互并聯(lián)，并與剩余一個連接，形成供三相共補(bǔ)電容器放電的組合放電器。

作為一種可實(shí)施方式，本發(fā)明的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，還包括溫度控制器和軸流風(fēng)扇；

所述溫度控制器和所述軸流風(fēng)扇位于所述柜體內(nèi)部，所述溫度控制器連接所述軸流風(fēng)扇；當(dāng)所述電容器的溫度超過預(yù)設(shè)溫度閾值時，所述溫度控制器控制所述軸流風(fēng)扇對所述電容器進(jìn)行降溫。

本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的有益效果在于：

本發(fā)明提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，將電容器及其連接的電容回路集中在柜體中，以減小整個裝置的體積；并利用高電阻率的錳銅合金材料作為電容回路的扼涌電阻，代替連接長電線，既滿足了小體積安裝需要的短連接線長度要求，又滿足了電容回路中阻抗值的要求，以及通過大電容電流的需要。使用時，可根據(jù)具體的電容回路需求確定扼涌電阻的阻抗和尺寸，以消除電容器智能同步開關(guān)觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象，能夠安全且有效的實(shí)現(xiàn)在負(fù)載側(cè)就地安裝使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例一提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為圖1中所示的扼涌電阻的主視圖；

圖3為圖1中所示的扼涌電阻的俯視圖；

圖4為圖1中所示的放電器與三相共補(bǔ)電容器的一連接電路原理圖；

圖5為圖1中所示的放電器與三相共補(bǔ)電容器的另一連接電路原理圖；

圖6為采用圖1中所示的放電器組成的給同步開關(guān)投切的三相分補(bǔ)電容器快速放電的組合放電器的原理示意圖；

圖7為采用圖1中所示的放電器組成的給同步開關(guān)投切的三相共補(bǔ)電容器快速放電的組合放電器的原理示意圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明上述的和另外的技術(shù)特征和優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的部分實(shí)施例，而不是全部實(shí)施例。

節(jié)省了連接銅線的無功補(bǔ)償裝置在運(yùn)行時存在電容器的智能同步開關(guān)的觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象，而同樣的電容器在體積大的無功補(bǔ)償裝置中卻不存在電容器的智能同步開關(guān)觸點(diǎn)燒結(jié)而無法分開的故障現(xiàn)象。

這是因?yàn)橥ǔｋ娙萜鞯闹悄芡介_關(guān)是在電壓過零點(diǎn)投入，但由于實(shí)際運(yùn)行中總會有200us的偏差；并且由于裝置內(nèi)有多組電容，所以當(dāng)一組以上的電容投入時，再次投入的電容涌流值大小取決于裝置整體的短路容量和開關(guān)過零點(diǎn)偏差值。電容在投入的瞬間阻抗可以近似為零，那么裝置內(nèi)每組電容回路的連接銅線阻抗就變成投入電容器涌流大小的決定因素。越短的連接銅線在相同短路容量下涌流越大。通過觸點(diǎn)的涌流超過觸點(diǎn)額定電流值2倍以上時，觸點(diǎn)就會燒結(jié)。由于體積較大的無功補(bǔ)償裝置中連接電容回路的導(dǎo)線較長，所以電容回路中電阻較大，因此就不會發(fā)生電容器智能同步開關(guān)觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象。

基于以上的原理，本發(fā)明選擇高電阻率的錳銅合金材料作為電容回路的扼涌電阻，用于代替連接長電線，既滿足了小體積安裝需要的短連接線長度要求，又滿足了電容回路中阻抗值的要求，以及通過大電容電流的需要。使用時，可根據(jù)具體的電容回路需求確定扼涌電阻的阻抗和尺寸，以消除電容器智能同步開關(guān)觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象，使用靈活。

請參閱1，本發(fā)明實(shí)施例一提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，包括柜體1、銘牌2、顯示屏3、塑殼斷路器4、固定式接線端子5、扼涌電阻6、接線分線盒7、機(jī)箱隔板8、電容器智能同步開關(guān)9、通訊電路板10、塑料挖手11、連接導(dǎo)軌12、溫度控制器13、軸流風(fēng)扇14、電容器15、電容器支撐架16、放電器17以及機(jī)箱底板18。

柜體1中還設(shè)置有與電容器15連接的多組電容回路，電容回路的連接線為錳銅合金材料制成的扼涌電阻6。使用時，可根據(jù)具體的電容回路需求確定扼涌電阻6的阻抗和尺寸，以消除電容器智能同步開關(guān)9觸點(diǎn)燒結(jié)無法分開的故障現(xiàn)象，便于安裝，使用靈活。

如圖2和圖3所示，扼涌電阻主要起到遏制涌流的作用，其阻值為5毫歐，工作時高度為27毫米，上端凸起長度為30毫米，伸展長度為120毫米，滿足通過25A電流和具有5毫歐的線路阻抗，便于安裝，成本較低。

本實(shí)施例通過采用高電阻率的錳銅合金材料作為電容回路的扼涌電阻，用于代替連接長電線，既滿足了小體積安裝需要的短連接線長度要求，又滿足了電容回路中阻抗值的要求，以及通過大電容電流的需要。

現(xiàn)有的無功補(bǔ)償柜體積太大(通常大于0.5立方米)，占用空間較大，不便于現(xiàn)場安裝。本實(shí)施例提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，將所有元器件均集中在柜體1中，柜體1的體積小于0.2立方米，解決了就地?zé)o功補(bǔ)償裝置在多回路多種容量組合條件下最優(yōu)化的小體積結(jié)構(gòu)設(shè)計問題。

進(jìn)一步地，本實(shí)施例提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置中，電容回路的數(shù)量為6，無功容量配置方式靈活，無功補(bǔ)償效果好。

利用本發(fā)明可以將所有為滿足產(chǎn)品功能性能要求所需電氣元器件、功能模塊在符合國標(biāo)要求的前提下，以最緊湊的安裝方式組合連接起來，滿足最大120kvar六回路就地?zé)o功補(bǔ)償裝置且現(xiàn)場安裝空間小于0.2立方米的要求，節(jié)省了大量連接銅線，從而降低了裝置整體成本，且便于就地安裝。

由于電容器智能同步開關(guān)通常有一個投入間隔時間，一般都設(shè)為3分鐘。即當(dāng)電容器投入運(yùn)行中切除以后，想要再次投入進(jìn)行無功補(bǔ)償需要等待3分鐘時間。原因是電容器充電后再切除會有緩慢的放電時間，電容器的放電電壓只有低于定值時，繼電器觸點(diǎn)兩端電壓過零點(diǎn)判斷才能準(zhǔn)確。國標(biāo)中規(guī)定電容器內(nèi)部要有放電電阻，但不能太小，否則不能滿足電容溫升要求。國標(biāo)中規(guī)定電容器放電時間不能大于3分鐘。但是由于在實(shí)際的無功補(bǔ)償案例中，功率因數(shù)及無功功率變化周期在5～180秒的會有很多設(shè)備，如礦井升降機(jī)，油田采油設(shè)備，沖壓設(shè)備等。所以，如果將電容器切除后放電時間縮短到3秒以內(nèi)就可以滿足更加廣泛的應(yīng)用需求，同時還要考慮電容器投入時裝置功耗要小，放電器件溫升要小于30K。

電容器放電普遍采用電阻元件與電容并聯(lián)的方式。當(dāng)交流380V/50HZ電壓加在電容器兩端充電時，電阻也同時承受此交流電壓。當(dāng)斷開交流電壓后，電容通過電阻進(jìn)行放電，放電時間與電容容值與電阻阻值的乘積成正比。

基于以上需求，本實(shí)施例通過在電容器的基礎(chǔ)上加裝放電器，在電容加交流380V/50HZ電壓時，與電容并聯(lián)的放電器元件上通過的電流越小越好，使得放電器件消耗的功率也小，工作溫度會低。而當(dāng)斷開交流電壓后，電容通過放電器件放電的電流越大越好，這樣放電時間就會短。

本發(fā)明實(shí)施例二利用磁芯線圈在交流50赫茲下具有的高阻抗特性同時卻在直流下具有低阻抗的特性，在傳統(tǒng)就地?zé)o功補(bǔ)償裝置中增加了放電時間小于3秒的放電器，其位于柜體內(nèi)部，與電容器并聯(lián)。

本發(fā)明實(shí)施例提供的單個放電器可以由電感以及與電感串聯(lián)的電阻構(gòu)成。實(shí)際使用時，可以采用多個放電器組成組合放電器與電容器配合使用。例如，將3個放電器用一個塑料殼和環(huán)氧樹脂灌封，形成與三相共補(bǔ)電容器和三相分補(bǔ)電容器相配的快速組合放電器。如此，通過改變單個放電器的參數(shù)和尺寸就可以做出匹配各種不同規(guī)格容量的三相電容器的組合放電器，將放電時間縮短到1秒以內(nèi)。具體實(shí)施方式如下：

作為一種可實(shí)施方式，放電器與三相共補(bǔ)電容器的連接電路如圖4所示：K1、K2為電容器智能同步開關(guān)，LA+RA、LB+RB、LC+RC分別為3個相同的放電器，C1、C2、C3組成三相共補(bǔ)電容器，在K1、K2投切電容的過程，接在AC相間的放電器在常溫環(huán)境下(17攝氏度)工作溫度達(dá)到55攝氏度，接在CB相間的放電器在常溫環(huán)境下工作溫度達(dá)到38攝氏度，接在AB相間的放電器在常溫環(huán)境下工作溫度達(dá)到25攝氏度，電容兩端放電時間均小于3秒。

作為另一種可實(shí)施方式，為了使每個放電器工作時的溫度更平均，且單個放電器的最高溫升降低，在不改變放電器數(shù)量的前提下，放電器與三相共補(bǔ)電容器的連接電路如圖5所示：K1、K2為電容器智能同步開關(guān)，LA1+RA1、LA2+RA2、LC+RC分別為3個相同的放電器，C1、C2、C3組成三相共補(bǔ)電容器，在K1、K2投切電容的過程中，三只相同規(guī)格的放電器溫度差異變小，接在AC相間的兩只放電器在常溫環(huán)境下(17攝氏度)工作溫度達(dá)到42攝氏度，接在CB相間的放電器在常溫環(huán)境下工作溫度達(dá)到44攝氏度，電容兩端放電時間均小于3秒。

同理，如圖6所示，將圖4所示的三個規(guī)格相同的放電器互相連接，即可做成一個專門給同步開關(guān)投切的三相分補(bǔ)電容器快速放電的組合放電器；如圖7所示，將圖5所示的三個規(guī)格相同的放電器按第二種連接方式互相連接，即可做成一個專門給同步開關(guān)投切的三相共補(bǔ)電容器快速放電的組合放電器。

本發(fā)明實(shí)施例提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置，基于上述放電器的設(shè)置，無功補(bǔ)償響應(yīng)時間短，最小連續(xù)投切時間間隔可達(dá)5秒，無功補(bǔ)償跟蹤響應(yīng)能力強(qiáng)。

上述實(shí)施例提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置體積小于0.2立方米，并且所有元器件在工作時都會散發(fā)熱量，這樣就會使得裝置殼體內(nèi)溫度較高。通常，電容器在40度環(huán)境溫度下運(yùn)行3小時左右內(nèi)部溫度就會達(dá)到60度，此時，電容器智能同步開關(guān)會進(jìn)行過溫保護(hù)，使電容器退出運(yùn)行。

基于此，繼續(xù)參見圖1，本發(fā)明在上述實(shí)施例提供的就地?zé)o功補(bǔ)償裝置中增設(shè)了溫度控制器13和軸流風(fēng)扇14，以對電容器15進(jìn)行溫度控制。例如，當(dāng)電容器15溫度超過45度時，電容器智能同步開關(guān)9測到此溫度，以rs485通訊方式通知溫度控制器13，溫度控制器13控制兩只軸流風(fēng)扇14工作，用風(fēng)冷方式散熱，使得電容器15在40度環(huán)境溫度下長期工作時，內(nèi)部溫度不超過60度，不會因過溫保護(hù)退出運(yùn)行。當(dāng)電容器15溫度低于40度時，軸流風(fēng)扇14停止工作。進(jìn)一步增強(qiáng)了裝置整體的溫控能力，可以保證電容器15長期不間斷運(yùn)行，安全且有效的實(shí)現(xiàn)在負(fù)載側(cè)就地安裝使用。

以上所述的具體實(shí)施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進(jìn)行了進(jìn)一步的詳細(xì)說明，應(yīng)當(dāng)理解，以上所述僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例而已，并不用于限定本發(fā)明的保護(hù)范圍。特別指出，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員來說，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。