電網功率補償設備的制造方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種補償設備，尤其是一種電網功率的補償設備。
【背景技術】
[0002] 電網輸出的功率包括兩部分，一是有功功率，二是無功功率；直接消耗電能，把電 能轉變?yōu)闄C械能，熱能，化學能或聲能，利用這些能作功，這部分功率稱為有功功率；不消 耗電能，只是把電能轉換為另一種形式的能，這種能作為電氣設備能夠作功的必備條件，并 且，這種能是在電網中與電能進行周期性轉換，這部分功率稱為無功功率，如電磁元件建立 磁場占用的電能，電容器建立電場所占的電能，電流在電感元件中作功時，電流滯后于電壓 90°，而電流在電容元件中作功時，電流超前電壓90°，電流流過電感元件所帶來的無功功 率在電網輸出中增大了電能損耗，為了降低電感元件所引起的電能損耗，需要減小電網輸 出的無功功率。
[0003] 現(xiàn)有技術中通常在電網中安裝并聯(lián)電容器等無功補償設備減小感性負載所消耗 的無功功率，減少了電網電源向感性負荷提供、由線路輸送的無功功率，由于減少了無功功 率在電網中的流動，因此可以降低線路和變壓器因輸送無功功率造成的電能損耗；但是電 網輸出過程中，例如電網中存在非線性器件，因此會有諧波電流存在，諧波電流會降低進行 無功補償?shù)碾娙萜鞯膲勖?，因此消除諧波電流成為業(yè)界急需解決的問題。 【實用新型內容】
[0004] 本實用新型的目的就是為了解決現(xiàn)有技術中存在的上述問題，提供一種能夠消除 諧波影響的電網功率補償設備。
[0005] 本實用新型的目的通過以下技術方案來實現(xiàn)：
[0006] -種電網功率補償設備，包括諧波檢測儀，所述諧波檢測儀通過檢測電路電性連 接到電網并測量所述電網的功率因素值和諧波能量值；所述諧波檢測儀通過通訊電路電性 連接到一控制器，所述控制器電性連接到可調節(jié)的容性負載和諧波消除器，所述可調節(jié)的 容性負載通過開關電路電性連接到所述控制器，并在所述控制器的控制下使所述電網的功 率因素達到指定值。
[0007] 優(yōu)選的，所述的電網功率補償設備，其中：所述容性負載包括若干組并聯(lián)的電容 器，每個所述電容器連接有開關，所述開關均電性連接到所述控制器，并在所述控制器的控 制下打開或閉合。
[0008] 優(yōu)選的，所述的電網功率補償設備，其中：所述指定值大于等于0. 95。
[0009] 優(yōu)選的，所述的電網功率補償設備，其中：還包括可調節(jié)的感性負載，所述感性負 載電性連接到所述控制器。
[0010] 本實用新型技術方案的優(yōu)點主要體現(xiàn)在：
[0011] 本實用新型設計精巧，操作簡單，僅需設置諧波檢測儀即可獲得電網的實際功率 因素值和諧波能量值，并能根據(jù)檢測結果自動進行電網功率因素的調整，有利于提高電網 的供電效率，大大降低無功功率造成的損耗；同時能夠消除電網中非線性器件產生的諧波 電流，避免電網和連接在電網中的設備、電容器因諧波電流出現(xiàn)故障。
[0012] 通過設置可調的感性負載，可以在電網中容性負載過大或是純容性負載時，接入 感性負載來吸收容性負載的無功功率，來減小對電網的損害。
【附圖說明】
[0013] 圖1是本實用新型的結構示意圖。
【具體實施方式】
[0014] 本實用新型的目的、優(yōu)點和特點，將通過下面優(yōu)選實施例的非限制性說明進行圖 示和解釋。這些實施例僅是應用本實用新型技術方案的典型范例，凡采取等同替換或者等 效變換而形成的技術方案，均落在本實用新型要求保護的范圍之內。
[0015] 無功功率補償?shù)幕驹硎前丫哂腥菪怨β守摵傻难b置與感性功率負荷并聯(lián)接 在同一電路，當容性負荷釋放能量時，感性負荷吸收能量；而感性負荷釋放能量時，容性負 荷卻在吸收能量，能量在兩種負荷之間互相交換。這樣，感性負荷所吸收的無功功率可由容 性負荷輸出的無功功率中得到補償，這就是無功功率補償?shù)幕驹怼?br>[0016] 因此，本實用新型揭示的一種電網功率補償設備，如附圖1所示，包括諧波檢測儀 1，所述諧波檢測儀1能夠測量電流真有效值、基波有效值、2~50次諧波有效值；電壓真有 效值、基波有效值、2~50次諧波電壓畸變率、總畸變率；真功率因數(shù)、基波功率因數(shù)；基波 視在功率、基波有功功率、基波無功功率；電壓偏差；三相電壓不平衡度；基波電壓（電流） 相角；電網頻率；電壓波動與閃變值（長時閃變值（Pit)、短時閃變值（Pst));本實施中，所 述諧波檢測儀1通過檢測電路2電性連接到電網3并測量所述電網3的功率因素值和諧波 能量值；進一步，所述諧波檢測儀1通過通訊電路電性連接到一控制器4,所述控制器4電 性連接到可調節(jié)的容性負載5和諧波消除器6,所述可調節(jié)的容性負載5通過開關電路7電 性連接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下使所述電網的功率因素達到指定值，所 述指定值大于等于〇. 95。
[0017] 所述容性負載5包括若干組并聯(lián)的電容器51，每個所述電容器51連接有開關52， 所述開關52均電性連接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下打開或閉合，本實施例 中，所述容性負載5的容量大于等于滿足如下公式的補償電容：
[0019] 式中：Qk:補償容量（kvar) ;p :線路總功率（KW) ;c〇S(i)l :補償前的功率因數(shù)； COS Φ :指定的功率因數(shù)。
[0020] 進一步，所述電網功率補償設備還包括可調節(jié)的感性負載8,所述感性負載8電性 連接到所述控制器4,并在所述控制器4的控制下工作。
[0021] 使用所述電網功率補償設備時，其工作過程如下：
[0022] 所述諧波檢測儀1實時測量電網中功率因素值并將測得結果傳輸給所述控制器 4,所述控制器4將所測的功率因素值與指定值，即0. 95進行比較，當?shù)贸鲭娋W功率因素小 于0. 95時，則所述控制器4閉合一組電容器51的開關；所述諧波測試儀1將并聯(lián)一組電容 器后測得的功率因素再傳輸給所述控制器，如所測功率因素仍小于0.95,則再閉合一組電 容器51的開關52,直至所述電網功率因素達到0.95以后停止。
[0023] 當電網中的感性負載減少時，則所述控制器4根據(jù)功率因素變化情況，按照電容 器51接入電網順序斷開其對應的開關52。
[0024] 當檢測得到電網中容性負載過大或是純容性負載時，由于容性負載本身也需要與 電源進行能量交換，如果沒有感性負載的話，就要由電網中的電源吸收這部分無功功率，對 電網來說也是負擔，增大電網負載電流，線損耗增大，因此在這種情況下，控制器4可以接 入感性負載8來吸收這部分無功功率，來減小對電源的損害。
[0025] 本實用新型尚有多種實施方式，凡采用等同變換或者等效變換而形成的所有技術 方案，均落在本實用新型的保護范圍之內。
【主權項】
1. 一種電網功率補償設備，其特征在于：包括諧波檢測儀（I)，所述諧波檢測儀（1)通 過檢測電路（2)電性連接到電網（3)并測量所述電網（3)的功率因素值和諧波能量值；所 述諧波檢測儀（1)通過通訊電路電性連接到一控制器（4)，所述控制器（4)電性連接到可調 節(jié)的容性負載（5)和諧波消除器（6)，所述可調節(jié)的容性負載（5)通過開關電路（7)電性連 接到所述控制器（4)，并在所述控制器（4)的控制下使所述電網（3)的功率因素達到指定 值。2. 根據(jù)權利要求1所述的電網功率補償設備，其特征在于：所述容性負載（5)包括若 干組并聯(lián)的電容器（51)，每個所述電容器（51)連接有開關（52)，所述開關（52)均電性連 接到所述控制器（4)，并在所述控制器（4)的控制下打開或閉合。3. 根據(jù)權利要求1所述的電網功率補償設備，其特征在于：所述指定值大于等于0. 95。4. 根據(jù)權利要求1所述的電網功率補償設備，其特征在于：還包括可調節(jié)的感性負載 (8)，所述感性負載（8)電性連接到所述控制器（4)。
【專利摘要】本實用新型揭示了一種電網功率補償設備，包括諧波檢測儀，諧波檢測儀通過檢測電路電性連接到電網并測量電網的功率因素值和諧波能量值；諧波檢測儀通過通訊電路電性連接到一控制器，控制器電性連接到可調節(jié)的容性負載和諧波消除器，可調節(jié)的容性負載通過開關電路電性連接到控制器，并在控制器的控制下使所述電網的功率因素達到指定值。本實用新型設計精巧，操作簡單，僅需設置諧波檢測儀即可獲得電網的實際功率因素值和諧波能量值，并能根據(jù)檢測結果自動進行電網功率因素的調整，有利于提高電網的供電效率，大大降低無功功率造成的損耗；同時能夠消除電網中非線性器件產生的諧波電流，避免電網和連接在電網中的設備、電容器因諧波電流出現(xiàn)故障。
【IPC分類】H02J3/18, H02J3/01
【公開號】CN204809868
【申請?zhí)枴緾N201520549397
【發(fā)明人】陳才煒, 丁琦, 張明, 孟平, 沈國峰
【申請人】蘇州國網電子科技有限公司
【公開日】2015年11月25日
【申請日】2015年7月27日