一种电力跟踪的无功补偿控制装置的制作方法

1.本发明涉及电力技术领域，特别是一种电力跟踪的无功补偿控制装置。


背景技术：

2.无功补偿器是一种补偿装置，在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，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，所以无功功率补偿控制装置在电力供电系统中位于一个不可缺少的位置，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，反之，如果选择或者使用不当，可能造成供电系统电压波动、谐波增大等因素，无功功率补充控制器有三种采样方式，功率因数型、无功功率型、无功电流型，选择哪一种物理控制方式实际上就是等同为对无功功率补偿控制器的选择，控制器是无功补偿装置的指挥系统，采样、运算、发出投切信号，参数设定、测量、元件保护等功能均由补偿控制器完成。
3.随着经济、科技和社会的发展，尤其是电力技术行业的高速发展，而快速发展的电力行业面临的是更大的应用市场，同时由于不平衡和非线性的负荷在配电网中不断地增多，电网的电压电流质量收到了超负荷运转的严重影响，而现有解决电网电压电流超负荷的方式大多利用无功补偿器，但是现有的无功补偿器的补偿方式不稳定，无法保障电网的运行及运用，另外，补偿器外部防护壳体的通风散热性能较差，给补偿器及其外围的电子元件的散热降温带来一定负面影响。
4.因此，我们提出一种电力跟踪的无功补偿控制装置来解决上述问题。


技术实现要素：

5.本部分的目的在于概述本发明的实施例的一些方面以及简要介绍一些较佳实施例。在本部分以及本技术的说明书摘要和发明名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和发明名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本发明的范围。
6.鉴于上述和/或现有的气水分离设计中存在的问题，提出了本发明。
7.因此，本发明其中的一个目的是提供一种电力跟踪的无功补偿控制装置，其采用补偿单元不仅具备对电网输出电流电压的稳定效果，还可以做到最电压电流的保护的功能。
8.为达到上述效果，本发明提供如下技术方案：一种电力跟踪的无功补偿控制装置，包括控制箱、补偿单元以及散热单元，所述控制箱侧壁开设有通风口以及位于所述通风口下部的腔室，所述补偿单元包括位于所述控制箱内部的控制器、与所述控制器连接的控制单元以及与所述控制器连接的保护单元，所述控制器与母线连接，所述保护单元与发生器连接，所述散热单元包括位于所述通风口内部的散热组件以及位于所述腔室内部的驱动组件，所述散热组件与通风口活动连接，所述驱动组件与散热组件固定连接。
9.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述控制单元包括与控制器固定连接的电流传感器和电压传感器，所述保护单元包括若干组串联的保护块，所述保护块均包括电
压保护和电流保护，所述发生器通过自换相桥式电路与电网并联连接。
10.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述发生器与驱动电路连接，所述驱动电路与检测块连接。
11.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述通风口与腔室之间设有隔板，所述散热组件包括u型座、位于所述u型座的开口内部的电机壳以及位于所述电机壳内部的电机，所述u型座底部与隔板转动连接，所述电机壳两侧均与u型座转动连接，所述电机的输出轴与风扇固定连接，所述风扇位于控制箱内部。
12.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述通风口侧壁设有限位槽，所述限位槽呈8字型，所述电机壳两侧均设有伸缩杆，所述伸缩杆一端设有第一滑块，所述第一滑块与限位槽滑动连接。
13.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述伸缩杆包括第一滑杆和第二滑杆，所述第一滑杆一端与电机壳固定连接，所述第一滑杆套设于第二滑杆内部，所述第二滑杆与第一滑块固定连接。
14.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述第一滑块呈梭形，所述第一滑块与第二滑杆一端活动连接。
15.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述驱动组件包括位于所述隔板下部的摆动杆、位于所述摆动杆下部的第二滑块以及贯穿于所述第二滑块内部的移动块，所述摆动杆一端顶部设有转动轴，所述转动轴穿过隔板与u型座固定连接，所述摆动杆另一端与第二滑块转动连接，所述第二滑块呈口字型，所述移动块一端与第二滑块内部滑动连接，所述移动块另一端顶部设有第三滑块，所述隔板开设有直线槽，所述第三滑块与直线槽滑动连接，所述移动块与直线槽垂直设置。
16.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述腔室内底部设有链轮，所述链轮与链条传动连接，所述链轮顶部设有驱动块，所述链轮上部设有环形槽，所述驱动块与环形槽内部滑动连接，所述环形槽顶部通过连接块与移动块底部固定连接。
17.作为本发明所述的一种优选方案，其中：所述链条呈矩形，所述环形槽与直线槽垂直设置。
18.本发明的有益效果：本发明利用补偿单元不仅具备对电网输出电流电压的稳定效果，还可以做到最电压电流的保护，同时利用不对称短路或者而不对称运行时出现的负序电压特性构成的负序电压继电器，使故障元件免于继续遭到破坏，从而保证其他无故障部分迅速恢复正常运行，发生器采用静止无功发生器进行无功补偿，相比同步调相机，静止无功发生器全部为静止部件，无功发生器运行更佳可靠。
附图说明
19.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
20.图1为本发明控制箱的结构图。
21.图2为本发明补偿单元的结构示意图。
22.图3为本发明散热组件的爆炸图。
23.图4为本发明散热组件与驱动组件的位置示意图。
24.图5为本发明驱动组件的爆炸图。
25.图6为本发明驱动组件的俯视图。
26.图7为本发明环形槽的结构示意图。
27.图8为本发明第一滑块的结构示意图。
具体实施方式
28.为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合说明书附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
29.在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是本发明还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本发明内涵的情况下做类似推广，因此本发明不受下面公开的具体实施例的限制。
30.其次，此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。
31.实施例1
32.参照图1、2，为本发明第一个实施例，该实施例提供了一种电力跟踪的无功补偿控制装置，包括控制箱100、补偿单元200、散热单元，控制箱100侧壁开设有通风口101以及位于通风口101下部的腔室102，补偿单元200包括位于控制箱100内部的控制器201、与控制器201连接的控制单元202以及与控制器201连接的保护单元203，控制器201与母线连接，保护单元203与发生器204连接。
33.控制箱100作为补偿单元200的外部机柜，补偿单元200不仅具备对电网输出电流电压的稳定效果，还可以做到最电压电流的保护，同时利用不对称短路或者而不对称运行时出现的负序电压特性构成的负序电压继电器，使故障元件免于继续遭到破坏，从而保证其他无故障部分迅速恢复正常运行，发生器204采用静止无功发生器进行无功补偿，相比同步调相机，静止无功发生器204全部为静止部件，无功发生器204运行更佳可靠。
34.散热单元300，包括位于通风口101内部的散热组件400以及位于腔室102内部的驱动组件500，散热组件400与通风口101活动连接，驱动组件500与散热组件400固定连接。
35.散热单元300用于对控制箱100内部的环境进行散热降温，通风口101连通控制箱100内部的外部环境，腔室102开设于控制箱100侧壁的内部，位于通风口101的正下方，散热组件400在通风口101处可以偏转运动，从而可以对控制箱100内部不同的区域(包括上下左右)进行通风散热，可以替代以往风扇403仅仅只是对某一个定点进行散热的方式，从而保证控制箱100内部的各个方位的电气元件都可以被有效散热，提高控制箱100内部环境的换气效率，驱动组件500用于驱动散热组件400，使得散热组件400的风扇403可以在控制箱100内部进行四面八方的移动，实现改变风扇403风向的功能。
36.实施例2
37.参照图1～2，为本发明第二个实施例，该实施例基于上一个实施例。
38.控制单元202包括与控制器201固定连接的电流传感器202a和电压传感器202b，保
护单元203包括若干组串联的保护块203a，保护块203a均包括电压保护203a-1和电流保护203a-2，发生器204通过自换相桥式电路与电网并联连接，发生器204与驱动电路205连接，驱动电路205与检测块206连接。
39.该控制单元202包括四个步骤：s1、母线输出电力到投切控制器201；s2：控制单元202检测投切控制器201输出的电流和电压；s3、保护单元203平衡投切控制器201输出的电流和电压；s4、电流输出到无功发生器204中进行无功补偿，并通过驱动电路205；s5：在进行相位和电压检测，电流输出。
40.母线电压为10kv，控制器201为投切控制器201，为延时投切方式，该投切控制器201连接有投切电容器，投切电容器有同步开关；控制单元202包括霍尔电流传感器202a和霍尔电压传感器202b，两个传感器均与投切控制器201固定连接，在电流输出到投切控制器201的同步时刻，控制单元202上的霍尔电流传感器202a以及霍尔电压传感器202b将先一步监测投切控制器201上的电流量和电压值；驱动电路205将无功发生器204输出的pwm脉冲将功率晶体管开关功率放大到足以驱动，使得输出后的电网功率因数稳定在0.90以上。
41.在母线输出电力到投切控制器201后，控制单元202监测投切控制器201的电压和电流，在10kv电压值的母线输出电压功率到投切控制器201上时，投切控制器201上的投切电容器控制同步开关运行，使机械开关的接点准确地在需要的时刻闭合或断开，保护单元203设置有四组，在投切控制器201输出电流到四组串联的保护单元203，保护单元203内部的保护电压203a和保护电流203b输出平衡电网的电流，利用不对称短路或不对称运行时出现的负序电压特征构成的负序过压继电器，与单相低压继电器、三相过流继电器配合，组成灵敏度较高的复合电压起动的过电流保护，电流输出到无功发生器204中进行无功补偿，并通过驱动电路205，检测块206包括相位检测和电压检测，在进行相位和电压检测后电流输出，采用静止无功发生器204来取代有触点开关，从而使无功功率能平滑地、连续地、快速地得以调节控制，当电力网中出现了冲击性有功负荷，随着这些冲击性有功功率带来了冲性无功功率，冲击性无功负荷的变化幅度、速率都是很大的，这种冲击性负荷的另一个特点它们的功率因数都很低，但是采用静止无功发生器204进行无功补偿，相比同步调相机，静止无功发生器204全部为静止部件，无功发生器204运行更加可靠。
42.实施例3
43.参照图1～8，为本发明第三个实施例，该实施例基于上一个实施例。
44.通风口101与腔室102之间设有隔板103，散热组件400包括u型座401、位于u型座401的开口内部的电机壳402以及位于电机壳402内部的电机，u型座401底部与隔板103转动连接，电机壳402两侧均与u型座401转动连接，电机的输出轴与风扇403固定连接，风扇403位于控制箱100内部。
45.隔板103用于安装u型座401，u型座401可以在隔板103上进行转动，电机壳402用于安装电机，同时电机壳402可以在u型座401内部转动，电机壳402通过连接轴与u型座401转动连接，电机壳402在垂直于隔板103的平面上绕着连接轴摆动，通过电机壳402的摆动以及u型座401以转动轴501a为中心点转动，二者结合运动使得风扇403可以朝向不同的方向进行通风散热。
46.通风口101侧壁设有限位槽404，限位槽404呈8字型，电机壳402两侧均设有伸缩杆405，伸缩杆405一端设有第一滑块406，第一滑块406与限位槽404滑动连接，限位槽404有两
个，分别位于通风口101侧壁的两个对应侧面，限位槽404用于限制电机壳402的以及u型座401的转动方向，第一滑块406在限位槽404内滑动，第一滑块406不会脱离限位槽404，由于设置了两个8字型限位槽404(分别对应两侧的伸缩杆405)，以及结合u型座401在隔板103平面的转动(提供水平方向上的力)以及电机壳402在垂直于隔板103的平面转动(提供竖直方向上的力，结合水平方向上的力从而可以得到倾斜方向的合力)，使得电机壳402两侧的伸缩杆405是呈对角斜线的，比如电机壳402左边的伸缩杆405从8字型的中心点开始，从右上开始绕8字到达最高点，那么电机壳402右边的伸缩杆405就会从8字型的中心点开始从左下开始绕8字随后到达最低点，在此过程中电机壳402会呈现不同的倾斜状态，对应风扇403的风向会发生改变，以此控制箱100内部不同区域都可以得到散热。
47.伸缩杆405包括第一滑杆405a和第二滑杆405b，第一滑杆405a一端与电机壳402固定连接，第一滑杆405a套设于第二滑杆405b内部，第二滑杆405b与第一滑块406固定连接，当第一滑块406在限位槽404内部滑动至不同位置的时候，伸缩杆405的长度会发生改变，以及电机壳402在u型座401内部绕着轴转动的时候，如果偏向一侧限位槽404的时候，那么另一侧的伸缩杆405的长度就会长一点。
48.第一滑块406呈梭形，第一滑块406与第二滑杆405b一端活动连接，第一滑块406在限位槽404内部进行绕8字滑动，通过第一滑块406与第二滑杆405b之间进行万向活动连接，来满足伸缩杆405不同的偏转方向，第一滑块呈梭形便于第一滑块在限位槽中心的交界点处可以按照绕8字的轨迹滑块。
49.驱动组件500包括位于隔板103下部的摆动杆501、位于摆动杆501下部的第二滑块502以及贯穿于第二滑块502内部的移动块503，摆动杆501一端顶部设有转动轴501a，转动轴501a穿过隔板与u型座401固定连接，摆动杆501另一端与第二滑块502转动连接，第二滑块502呈口字型，移动块503一端与第二滑块502内部滑动连接，移动块503另一端顶部设有第三滑块504，隔板103开设有直线槽103a，第三滑块504与直线槽103a滑动连接，移动块503与直线槽103a垂直设置。
50.直线槽103a结合第二滑块502用于实现摆动杆501以转动轴501a为中西进行摆动，转动轴501a两端固定连接u型座401和摆动杆501，u型座401和摆动杆501同步运动，摆动杆501以转动轴501a为中心点进行摆动，移动块503通过第三滑块504在直线槽103a内部滑动，当移动块503从直线槽103a一端移动到直线槽103a另一端的时候，通过第二滑块502的限位，此时摆动杆501从而转动轴501a从一边偏转至另一边，偏转扫过的面积是扇形，通过摆动杆501的偏转，来实现u型座401在隔板103上的转动。
51.腔室102内底部设有链轮505，链轮505与链条506传动连接，链条506顶部设有驱动块507，链条506上部设有环形槽508，驱动块507与环形槽508内部滑动连接，环形槽508顶部通过连接块508a与移动块503底部固定连接，链条506呈矩形，环形槽508与直线槽103a垂直设置。
52.链轮505用于驱动链条506，链条506转动起来可以同步带动驱动块507移动，驱动块507移动通过连接块508a从而可以使得移动块507在直线槽103a的直线轨道上移动，从而实现驱动u型座401转动的效果，链条506呈矩形结合环形槽508是用于为u型座401的转动提供延时效果，两次停留的伸缩杆405是x型，使得风扇403可以在某一位置停留，对这一区域的通风时间进行延长。
53.工作原理：
54.电流输出到无功发生器204中进行无功补偿，在电流输出到无功发生器204后，对电流进行无功功率补偿，提高功率因数，优化电能质量的同时，弥补了传统无功补偿器台阶式补偿的缺点，并通过驱动电路205，在进行相位和电压检测后电流输出。
55.转动链轮505，转动方式不限，使得驱动块507在随着链条506一起转动，四个链轮505形成的矩形的两个对应边分别记为a1和a2，另外两个对应边分别记为b1和b2边，那么四个链轮505从头至尾形成的边依次为a1、b1、a2、b2，a1、
…
，链轮505转动驱动链条506转动，驱动块507也会开始移动，假设a1位于直线槽103a下方并与直线槽103a平行，若此时驱动块507移动到a1，那么环形槽508跟着驱动块507移动，此时移动块503也跟着在直线槽103a内滑动，移动块503移动则会带动摆动杆绕着转动轴进行摆动，此时风扇在进行不同方向的偏转，然后驱动块107移动到b1，此时b1与环形槽508平行，驱动块507在环形槽508内滑动，但是环形槽508本身不会移动，也就是说此时移动块503没有移动，即此时u型座401保持不动，b1的长度决定了此时风扇403的暂停时间，然后驱动块507移动到a2，此时环形槽508跟着驱动块507移动，此时移动块507也跟着在直线槽103a内滑动，然后驱动块507移动到b2、a1，
…
，依次循环，驱动块507在移动的过程中，对应的u型座401会先转动到一个方向停留一段时间，然后转动到另一个方向停留一段时间。
56.应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。