高压自动无功补偿成套装置的制作方法

1.本发明涉及配电设备技术领域，尤其涉及一种高压自动无功补偿成套装置。


背景技术：

2.电路中电感元件与电容元件活动所需的功率交换称为无功功率。无功是相对于有功而言的，不能说无功是无用之功，没有这部分功率，就不能建立感应磁场，电动机、变压器等设备就不能运转。在电力系统中，除了负荷无功功率外，变压器和线路上的电抗器也需要大量的无功功率。由于电力系统中存在电动机、变压器等大量感性无功负荷，而这些感性无功负荷需要吸收大量无功功率来建立感应磁场，使得功率因数下降，线路损耗增加，电压质量下降，设备利用率低。为消除系统内感性无功功率产生的无用消耗，而达到有功功率最大限度出力的效果，必须进行无功补偿。目前已经有很多种成熟的设备用于提高电能质量，例如在电网中加装固定补偿电容器或并联电抗器等进行调节，动态的无功补偿成套装置配套采用感性无功单元对电网系统进行无功功率的补偿。随着配电网容量的日益增大，电网中的电能质量也存在着日益严重的污染，因此如何净化电能质量，改善电网运行环境，并进一步实现成套设备的节能和降低成本，成为电力系统的研究方向。


技术实现要素：

3.本发明要解决上述现有技术存在的问题，提供高压自动无功补偿成套装置，采用先进的功率因素及无功缺口投切，能以较少的电容器组数实现多级的调容，降低了装置的成本，具有很高的性价比。
4.本发明解决其技术问题采用的技术方案：高压自动无功补偿成套装置，包括电容柜和设置在电容柜内部的高压并联电容器组、串联铁芯电抗器、真空断路器、电流互感器和高压无功补偿智能控制器，高压无功补偿智能控制器电性连接电流互感器和真空断路器，真空断路器电性连接高压并联电容器组，高压并联电容器组电性连接串联铁芯电抗器，所述高压并联电容器组中的每组电容器均串联有喷逐式熔断器，所述高压并联电容器组上设置有微机保护单元，微机保护单元与高压无功补偿智能控制器电性连接，微机保护单元包括切除闭锁开关、温度传感器、鼓包检测装置和电容量检测装置，所述温度传感器用于检测每组电容器的温度，所述鼓包检测装置包括用于检测每组电容器的鼓包形变的表面形状识别传感器，电容量检测装置用于在电容回路断开时检测电容器的电容量，每个所述切除闭锁开关各自串联于所述高压并联电容器组中的每组电容器回路中，可以随时切除闭锁对应组电容器，而使其他组电容器正常运行。
5.为了进一步完善，所述表面形状识别传感器为摄像头模块或超声波探测模块，所述高压无功补偿智能控制器包括测量模块、显示模块、控制模块和数据通信模块。
6.进一步完善，所述微机保护单元还包括用于检测电容器连接处闪络放电现象的光敏感应器和用于检测电容器漏液现象的液体传感器。
7.进一步完善，所述微机保护单元还包括降温灭火装置，降温灭火装置包括包括储
存有灭火气体的储气瓶，储气瓶上连接有电控喷头，电控喷头电性连接温度传感器和光敏感应器。
8.进一步完善，所述电容柜的底部设有支撑环，支撑环的底部设有减震垫圈，支撑环的侧壁上转动安装有若干个转动块，转动块上固定安装有万向轮，转动块与支撑环之间设有气垫，所述支撑环内固定安装有与气垫相连接的环形气管，环形气管上安装有气门芯。
9.进一步完善，所述减震垫圈包括从上到下依次设置的绝缘垫圈、弹性支撑圈和耐磨圈，弹性支撑圈的上下两侧成型若干个周向分布的梯形凹槽，所述绝缘垫圈和耐磨圈上均设置有与梯形凹槽配合的弹性减震凸块，耐磨圈的底部均匀分布有弹性凸点。
10.进一步完善，所述电容柜的前部设有围栏，围栏为一根u形挡杆，u形挡杆的两端与电容柜的左右侧壁之间通过90度转动器进行转动连接。
11.进一步完善，所述真空断路器上安装有氧化锌避雷器，氧化锌避雷器包括外套和氧化锌电阻片，外套的两端分别设置有上接头和下接头，上接头和下接头之间固定设置有若干个层叠在一起的氧化锌电阻片，氧化锌电阻片中心设有六边形通孔，六边形通孔内滑动连接有六边形的导电螺母，导电螺母的上侧设有绝缘垫片，所述导电螺母上螺纹连接有绝缘螺杆，所述上接头上转动安装有调节杆，调节杆的内端与绝缘螺杆的一端固定连接，所述导电螺母与下接头之间固定连接有导电弹簧。
12.本发明有益的效果是：1、本发明的装置由高压并联电容器组、串联铁芯电抗器、真空断路器、电流互感器、高压无功补偿智能控制器、喷逐式熔断器和微机保护单元等组成，装置采用先进的功率因素和无功缺口投切，通过自动组合，能以少的电容器组数和少的高压真空开关实现多级的调容，成本得到大幅度的降低，可以根据用户的需求进行均分配置，逐级投切。2、当电容器内部有部分串联段(50％-70％)击穿时，熔断器动作，可以将该台故障电容器迅速从电容器组切除，有效防止故障扩大。3、装置采用微机保护单元进行保护，微机保护单元包括切除闭锁开关、温度传感器、鼓包检测装置和电容量检测装置，当一组电容器具有高温、鼓包、电容量骤降等故障时，通过切除闭锁开关可以将对应组电容器断开，而使其他组电容器正常运行，有效的提高了装置的安全性能，不容易发生电容器爆炸、漏液、失效等严重后果。
附图说明
13.图1为本发明的结构示意图；
14.图2为万向轮收起时的结构示意图；
15.图3为万向轮展开时的结构示意图；
16.图4为减震垫圈的结构示意图；
17.图5为氧化锌避雷器的结构示意图；
18.附图标记说明：1、电容柜，11、支撑环，12、减震垫圈，121、绝缘垫圈，122、弹性支撑圈，123、梯形凹槽，124、弹性减震凸块，125、耐磨圈，126、弹性凸点，13、转动块，14、万向轮，15、气垫，2、氧化锌避雷器，21、外套，22、氧化锌电阻片，23、上接头，24、下接头，25、六边形通孔，26、导电螺母，27、绝缘垫片，28、绝缘螺杆，29、导电弹簧。
具体实施方式
19.下面结合附图对本发明作进一步说明：
20.参照附图1：本实施例中高压自动无功补偿成套装置，包括电容柜1和设置在电容柜1内部的高压并联电容器组、串联铁芯电抗器、真空断路器、电流互感器和高压无功补偿智能控制器，高压无功补偿智能控制器电性连接电流互感器和真空断路器，真空断路器电性连接高压并联电容器组，高压并联电容器组电性连接串联铁芯电抗器，串联电抗器串联在电容器回路中，以限制投切电容器组中的高次谐波，降低合闸涌流，串联电抗器的电抗率仅对于限制涌流的取0.1％-1％，对于限制五次以上的谐波，选用4.5％-6％,对于抑制三次以上诺波，选用12％-13％。高压自动无功补偿成套装置采用先进的功率因素和无功缺口投切，通过自动组合，能以少的电容器组数和少的高压真空开关实现多级的调容，成本得到大幅度的降低，可以根据用户的需求进行均分配置，逐级投切。所述高压并联电容器组中的每组电容器均串联有喷逐式熔断器，当电容器内部有部分串联段(50％-70％)击穿时，熔断器动作，可以将该台故障电容器迅速从电容器组切除，有效防止故障扩大。所述高压并联电容器组上设置有微机保护单元，微机保护单元与高压无功补偿智能控制器电性连接，微机保护单元包括切除闭锁开关、温度传感器、鼓包检测装置和电容量检测装置，所述温度传感器用于检测每组电容器的温度，所述鼓包检测装置包括用于检测每组电容器的鼓包形变的表面形状识别传感器，电容量检测装置用于在电容回路断开时检测电容器的电容量，每个所述切除闭锁开关各自串联于所述高压并联电容器组中的每组电容器回路中，可以随时切除闭锁对应组电容器，而使其他组电容器正常运行。装置采用微机保护单元进行保护，当一组电容器具有高温、鼓包、电容量骤降等故障时，通过切除闭锁开关可以将对应组电容器断开，而使其他组电容器正常运行，有效的提高了装置的安全性能，不容易发生电容器爆炸、漏液、失效等严重后果。高压并联电容器组上还安装有放电线圈，放电线圈并联在电容回路，当电容器组从电源退出运行后，能使电容器上的剩余电压在五秒内自额定电压峰值降至50v以下。
21.所述表面形状识别传感器为摄像头模块或超声波探测模块，摄像头模块可以通过对电容器拍照，获取电容器表面的图像信息，通过人工或电脑分析的方式判断电容器表面的鼓包情况，超声波探测模块可以利用超声波进行测距，了解电容器表面细微隆起变化，检测鼓包现象更加精准，所述高压无功补偿智能控制器包括测量模块、显示模块、控制模块和数据通信模块。装置采用高压无功补偿智能控制器自动控制电容器的投切，自动化程度高，测量，显示、控制、通信功能齐全，可根据无功功率控切电容器组，自动补偿负荷无动功率，无需人工干预，功率因数在0.95以上，在外部故障或停电自动退出，送电后自动回复运行，控制器器可显示历史数据-有功功率-无功功率-视在功率-动率因数感性容性-系统电流-电压-谐波显示3-29次-历史数据报表。
22.所述微机保护单元还包括用于检测电容器连接处闪络放电现象的光敏感应器和用于检测电容器漏液现象的液体传感器。光敏感应器用于检测反馈电容器连接处接触不良、老化的问题。液体传感器可以发射和接收固定频率的关系，测量电容器表面的反射率，及时反馈电容器漏液的问题。
23.所述微机保护单元还包括降温灭火装置，降温灭火装置包括包括储存有灭火气体的储气瓶，储气瓶上连接有电控喷头，电控喷头电性连接温度传感器和光敏感应器，当电容
器出现高温或者其连接处产生电弧时，微机保护单元控制电控喷头打开，对电容其喷射灭火气体，实现降温和灭弧，降低火灾发生的风险，带高温和电弧故障排除后，微机保护单元控制电控喷头关闭。
24.如附图2-3所示所述电容柜1的底部设有支撑环11，支撑环11的底部设有减震垫圈12，减震垫圈12具有减震作用，可以减轻周围安装环境传导过来的剧烈振动，避免对柜内的元件造成不良影响，支撑环11的侧壁上转动安装有若干个转动块13，转动块13上固定安装有万向轮14，转动块13与支撑环11之间设有气垫15，所述支撑环11内固定安装有与气垫15相连接的环形气管，环形气管上安装有气门芯。使用时，工作人员可以用打气筒连接气门芯，通过环形气管对气垫15进行充气，气垫15体积膨胀后驱动转动块13转动90度，万向轮14展开将电容柜1撑起，方便电容柜1进行移动；将电容柜1推到安装位置后，将气门芯打开，对气垫15进行泄气，转动块13转动90度复位，万向轮14收起将电容柜1放下，实现电容柜1的固定。
25.如附图4所示，所述减震垫圈12包括从上到下依次设置的绝缘垫圈121、弹性支撑圈122和耐磨圈125，弹性支撑圈122的上下两侧成型若干个周向分布的梯形凹槽123，所述绝缘垫圈121和耐磨圈125上均设置有与梯形凹槽123配合的弹性减震凸块124，可以配合弹性支撑圈122形成减震高弹性的结构，实现良好的缓冲减震的作用，耐磨圈125的底部均匀分布有弹性凸点126，可以适应粗糙不平的表面。
26.所述电容柜1的前部设有围栏，围栏为一根u形挡杆，u形挡杆的两端与电容柜1的左右侧壁之间通过90度转动器进行转动连接。电容柜1的柜门关闭后，u形挡杆可以90度翻下到水平位置，保持柜体和人员之间的安全距离，避免触电现象发生；检修时，工作人员可以将u形挡杆可以90度翻上到竖直位置，u形挡杆的宽度大于柜门的宽度，工作人员可以顺利打开柜门进行检修。
27.如附图5所示，所述真空断路器上安装有氧化锌避雷器2，氧化锌避雷器2包括外套21和氧化锌电阻片22，外套21的两端分别设置有上接头23和下接头24，上接头23和下接头24之间固定设置有若干个层叠在一起的氧化锌电阻片22，氧化锌电阻片22中心设有六边形通孔25，六边形通孔25内滑动连接有六边形的导电螺母26，导电螺母26与氧化锌电阻片22紧密接触，导电螺母26的上侧设有绝缘垫片27，可以避免导电螺母26和上接头23发生击穿，所述导电螺母26上螺纹连接有绝缘螺杆28，所述上接头23上转动安装有调节杆，调节杆的内端与绝缘螺杆28的一端固定连接，所述导电螺母26与下接头24之间固定连接有导电弹簧29，导电弹簧29具有导电和提高操作手感的作用。
28.氧化锌避雷器是用来保护电力系统中各种电器设备免受过电压损坏的电器产品，具有良好保护性能，有着吸收各种雷电过电压、工频暂态过电压、操作过电压的能力。氧化锌避雷器的额定电压应该使它高于其在安装处可能出现的工频暂态电压。避雷器选型问题的主要难点是确定暂时过电压的范围问题，并且一般氧化锌避雷器的额定电压固定，无法根据实际情况进行调节，不能够很好的满足电力系统的需求。工作时，氧化锌避雷器2通过上接头23和下接头24与外部电路相连接，氧化锌电阻片22的非线性伏安特性十分优良，使得在正常工作电压下仅有几百微安的电流通过，当过电压侵入时，流过氧化锌电阻片22的电流迅速增大，同时限制了过电压的幅值，电流经过上接头23、氧化锌电阻片22、导电螺母26、导电弹簧29和下接头24进行传导，释放了过电压的能量，此后氧化锌电阻片22又恢复高
阻状态，使电力系统正常工作。实际安装使用时，当氧化锌电阻片22泄流电压过小时，可以通过上接头23的调节杆驱动绝缘螺杆28正转，在螺纹的作用下，使导电螺母26向下移动，增大导电螺母26与上接头23之间的距离，接入较多数量的氧化锌电阻片22，从而调高氧化锌避雷器的额定电压，保证在暂时过电压下氧化锌电阻片22不动作。当氧化锌电阻片22泄流电压过大时，可以通过上接头23的调节杆驱动绝缘螺杆28反转，在螺纹的作用下，使导电螺母26向上移动，缩小导电螺母26与上接头23之间的距离，接入较少数量的氧化锌电阻片22，从而调低氧化锌避雷器的额定电压，保证在较高的操作过电压及大气过电压下安全、可接地动作。
29.虽然本发明已通过参考优选的实施例进行了图示和描述，但是，本专业普通技术人员应当了解，在权利要求书的范围内，可作形式和细节上的各种各样变化。