本发明专利技术给出了一种低压电路动态无功补偿装置,主补偿柜的单相补偿电路连接三相火线与零线；三相共补电路设有三相投切开关和电容器组，三相投切开关控制电容器组与三相母线的连接；无功补偿控制器控制单相投切开关和三相投切开关的通断。本装置对电路中的无功需求进行分相或者三相电路动态补偿。本发明专利技术还提供了一种利用上述装置对低压电路进行无功补偿的方法,包括以下步骤：监测三相线路在t时刻无功需求；当三相都等于0时，装置不启动；当三相大于0且相同时，控制器控制进行共补；当三相需求大于0且不相同时，控制器先控制三相投切开关进行共补，再对三相线路中的一相或两相线路进行单相补偿；当一项或两项大于0时，控制器针对单相进行分补。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种低压电路中动态无功补偿装置。本专利技术还涉及一种低压电路无功补偿的方法。
技术介绍
无功功率补偿，简称无功补偿，在电力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。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。但目前补偿装置有以下缺点：1、电路中所需无功功率，现有补偿装置向电路内投入一组电容器，可能由于电容器容量和功率因数上、下限设置不合理，输出的无功功率补偿会超过正常需求量的上限值；当切除此电容器后，功率固数又会低于正常需求量的下限值，如此造成补偿装置反复投切电容器组，减少电容器和投切开关的使用寿命，对系统的稳定性也会造成影响。2、现有补偿装置取样方式不合理造成无功倒送，有些补偿装置只采样一相电流信号或电压信号，当三相负载不均衡时，无功功率则会检测错误，造成其中一相或两相过补或欠补。3、现有补偿装置补偿速度慢、精度差，采样三相电压、电流信号控制器难以对无功功率进行实时监测。4、现有补偿装置的投切开关设计不合理。当采用接触器为投切开关时，会产生冲击电流引起电网电压波动，容易造成接触器损坏，减低电容器使用寿命。5、现有补偿装置投切方式不合理，其主要采用顺序投切和循环投切，不仅影响投切开关和电容器的使用寿命，而且会引起投切振荡，影响补偿效果。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是提供一种设计合理、投切效果较佳的低压电路中动态无功补偿装置。本专利技术还要解决的技术问题是提供一种低压电路进行无功补偿的方法。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种低压电路动态无功补偿装置,至少包括与三相母线连接的主补偿柜，主补偿柜包括无功补偿控制器、至少三个单相补偿电路和至少一个三相共补电路；所述单相补偿电路两端分别对应连接三相母线的三相火线与三相母线的零线，每个单相补偿电路上都设有串联的单相投切开关和单相补偿电容器；所述三相共补电路设有三相投切开关和三相共补电容器组，三相共补电容器组包括三个电容器,所述三个电容器为三角接法,其三个角分别与三相母线的三相火线连接,三相投切开关控制三相共补电容器组与三相母线的连接；无功补偿控制器取样三相母线的电流值和电压值，并且无功补偿控制器分别控制所述单相投切开关和所述三相投切开关的通断。采用这样的结构后，本低压电路动态无功补偿装置针对电路中的无功功率需求进行分相电路动态补偿或者三相电路共同动态补偿。无功补偿控制器针对不同容量的电容器通过对其进行编码达到优化投切，优化投切方式不再以功率因数为控制目标，而是以当前电压和所消耗的无功功率作为控制基准，具体先求出负载需要多少容量的电容器，然后通过编码的方式选择电容器组补偿一次到位。由于取样三相母线的电压、电流，由无功补偿控制器测算并发出投切信号，且具有快速适应电路负载变化、补偿精度准确等优点。为了更清楚的理解本专利技术的
技术实现思路
，以下将本低压电路动态无功补偿装置简称为本装置。本装置还包括至少一个辅助补偿柜和至少一个航空插座；所述辅助补偿柜包括至少三个单相补偿电路和至少一个三相共补电路；所述单相补偿电路分别对应连接三相母线的三相火线与三相母线的零线，每个单相补偿电路上都设有串联的单相投切开关和单相补偿电容器；所述三相共补电路设有三相投切开关和三相共补电容器组，三相共补电容器组包括三个电容器,所述三个电容器为三角接法,其三个角分别与三相母线的三相火线连接,三相投切开关控制三相共补电容器组与三相母线的连接；所述辅助补偿柜与主补偿柜之间通过航空插座连接，主补偿柜的无功补偿控制器同步控制主补偿柜和辅助补偿柜的单相投切开关和三相投切开关。采用这样的结构后，方便本装置扩容，当用户负荷增加时，可以随时增加辅助补偿柜的数量，以适应不同的负荷需求；航空插座使得辅助补偿柜与主补偿柜之间连接更为简单，多台辅助补偿柜安装时实现快速安装，并且避免接线错误。本装置主补偿柜的无功补偿控制器还通过三相断路器分别与三相母线连接。本装置的单相投切开关和三相投切开关，由于晶闸管的特性，在电压过零时接通，在电流过零时关断，因此可以实现无冲电涌流、无电弧重燃现象，提高了投切开关、电容器的使用寿命。为解决上述技术问题，本专利技术还提供了一种利用上述低压电路动态无功补偿装置对低压电路进行无功补偿的方法,包括以下步骤：a)实时监测三相母线的三相线路L1、L2、L3在t时刻对应的无功需求Q1、Q2、Q3；b)当Q1t＝0、Q2t＝0、Q3t＝0时，三相母线中没有所需无功功率，低压电路动态无功补偿装置不启动，返回步骤a)；c)当Q1t>0、Q2t>0、Q3t>0时，且Q1t＝Q2t＝Q3t＝△Q，主补偿柜的无功补偿控制器同步控制三相投切开关，以连通主补偿柜的三相共补电路和辅助补偿柜的三相共补电路，对三相母线的三相线路同时进行无功补偿，三相线路的功率因数cosΦ分别达到预定值时，返回步骤a)；d)当Q1t>0、Q2t>0、Q3t>0时，且Q1t≠Q2t或Q1t≠Q3t或Q3t≠Q2t时，主补偿柜的无功补偿控制器首先同步控制三相投切开关，以连通主补偿柜的三相共补电路和辅助补偿柜的三相共补电路，对三相母线的三相线路同时进行无功补偿，但其补偿的预定值为△Q，使三相线路中一相或两相线路的功率因数cosΦ分别达到预定值时；再对三相线路中功率因数cosΦ没有达到预定值的一相或两相线路进行单相补偿，三相线路的无功功率为分别为Q1t+1、Q2t+1、Q3t+1，而Q1t+1＝Q1t-△Q，Q2t+1＝Q2t-△Q，Q3t+1＝Q3t-△Q，主补偿柜的无功补偿控制器同步控制单相投切开关，以连通主补偿柜的单相补偿电路和辅助补偿柜的单相补偿电路，直至三相线路的功率因数cosΦ分别达到预定值时，返回步骤a)；e)当Q1t、Q2t、Q3t中任意一项或两项大于0时，主补偿柜的无功补偿控制器同步控制单相投切开关，以连通主补偿柜的单相补偿电路和辅助补偿柜的单相补偿电路，分别针对Q1t、Q2t、Q3t中一项或两相进行无功补偿，使三相线路的功率因数cosΦ分别达到预定值时，返回步骤a)；其中Q1t为t时刻线路L1的无功需求，Q2t为t时刻线路L2的无功需求，Q3t为t时刻线路L3的无功需求，Q1t+1为t+1时刻线路L1的无功需求，Q2t+1为t+1时刻线路L1的无功需求，Q3t+1为t+1时刻线路本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低压电路动态无功补偿装置，其特征是：至少包括与三相母线连接的主补偿柜，主补偿柜包括无功补偿控制器、至少三个单相补偿电路和至少一个三相共补电路；所述单相补偿电路两端分别对应连接三相母线的三相火线与三相母线的零线，每个单相补偿电路上都设有串联的单相投切开关和单相补偿电容器；所述三相共补电路设有三相投切开关和三相共补电容器组，三相共补电容器组包括三个电容器,所述三个电容器为三角接法,其三个角分别与三相母线的三相火线连接,三相投切开关控制三相共补电容器组与三相母线的连接；无功补偿控制器取样三相母线的电流值和电压值，并且无功补偿控制器分别控制所述单相投切开关和所述三相投切开关的通断。
【技术特征摘要】
1.一种低压电路动态无功补偿装置，其特征是：至少包括与三相母线连接的
主补偿柜，主补偿柜包括无功补偿控制器、至少三个单相补偿电路和至少一
个三相共补电路；
所述单相补偿电路两端分别对应连接三相母线的三相火线与三相母线的
零线，每个单相补偿电路上都设有串联的单相投切开关和单相补偿电容器；
所述三相共补电路设有三相投切开关和三相共补电容器组，三相共补电
容器组包括三个电容器,所述三个电容器为三角接法,其三个角分别与三相母
线的三相火线连接,三相投切开关控制三相共补电容器组与三相母线的连
接；
无功补偿控制器取样三相母线的电流值和电压值，并且无功补偿控制器
分别控制所述单相投切开关和所述三相投切开关的通断。
2.根据权利要求1所述的低压电路动态无功补偿装置，其特征是：还包括至
少一个辅助补偿柜和至少一个航空插座；
所述辅助补偿柜包括至少三个单相补偿电路和至少一个三相共补电路；
所述单相补偿电路分别对应连接三相母线的三相火线与三相母线的零
线，每个单相补偿电路上都设有串联的单相投切开关和单相补偿电容器；
所述三相共补电路设有三相投切开关和三相共补电容器组，三相共补电
容器组包括三个电容器,所述三个电容器为三角接法,其三个角分别与三相母
线的三相火线连接,三相投切开关控制三相共补电容器组与三相母线的连
接；
所述辅助补偿柜与主补偿柜之间通过航空插座连接，主补偿柜的无功补
偿控制器同步控制主补偿柜和辅助补偿柜的单相投切开关和三相投切开关。
3.根据权利要求1所述的低压电路动态无功补偿装置，其特征是：主补偿柜
的无功补偿控制器还通过三相断路器分别与三相母线连接。
4.利用权利要求1至3中任一项所述的低压电路动态无功补偿装置对低压电
路进行无功补偿的方法,包括以下步骤：
a)实时监测三相母线的三相线路L1、L2、L3在t时刻对应的无功需求Q1、
Q2、Q3；
b)当Q1t＝0、Q2t＝0、Q3t＝0时，三相母线中没有所需无功功率，低压
\...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈克乐，王永道，王灿，
申请(专利权)人：蚌埠市徽泰电气自动化有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34
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