變壓器空載功率因數自動校正系統的製作方法
2023-06-14 19:16:51
專利名稱：變壓器空載功率因數自動校正系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及電氣工程領域，尤其涉及一種變壓器空載功率因數自動校正系統。
背景技術：
每種電機系統均消耗兩大功率，分別是真正的有用功和電抗性的無用功，功率因 數是有用功與總功率間的比率。功率因數是衡量電氣設備效率高低的一個係數。功率因數低，說明電路用於交變 磁場轉換的無功功率大，從而降低了設備的利用率，增加了線路供電損失。所以，供電部門 對用電單位的功率因數有一定的標準要求。用電單位為保證電氣設備的功率因數一直處於供電部門規定的標準要求，通常在 電網中並聯補償電容，當電氣設備的功率因數低於標準要求時，將該補償電容投入電路，以 補償感性負荷所消耗的無功功率以及由線路輸送的無功功率，這就是無功補償。現有技術中，使用功率因數表計算電氣設備的功率因數，當電氣設備的功率因數 低於標準要求時，人為地將補償電容投入電路，當電氣設備的功率因數高於標準要求時，人 為地切斷補償電容與電路的連接，現有技術的缺點是，人為控制投切補償電容可靠性差，容 易造成補償不夠或者過補償。
發明內容
本發明的目的在於提供一種變壓器空載功率因數自動校正系統，根據電路實際運 行狀況，自動控制補償電容的投切，避免造成補償不夠或者過補償。為了達到上述的目的，本發明提供一種變壓器空載功率因數自動校正系統，用於 對電路進行無功補償，其特徵在於，包括功率因數表、第一繼電器、第二繼電器、接觸器和補 償電容器；所述功率因數表接入要進行無功補償的電路，用於計算所述要進行無功功率補 償的電路的功率因數；所述第一繼電器與所述功率因數表的第一控制端連接，所述第二繼 電器與所述功率因數表的第二控制端連接；所述第一繼電器、第二繼電器和接觸器串聯，並 接入所述要進行無功補償的電路；所述補償電容器與所述接觸器連接，並通過該接觸器接 入所述要進行無功補償的電路；所述功率因數表根據功率因數控制所述第一繼電器及第二 繼電器的通斷，使所述接觸器得電或失電，從而使所述補償電容器與所述要進行無功補償 的電路接通或斷開。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述功率因數表設有一預定的功 率因數最大值和一預定的功率因數最小值，當所述要進行無功功率補償的電路的功率因數 大於所述預定的功率因數最大值時，所述功率因數表的第二控制端輸出一控制信號，當所 述要進行無功功率補償的電路的功率因數小於所述預定的功率因數最小值時，所述功率因 數表的第一控制端輸出一控制信號。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述第一繼電器包括一控制端和 兩個連接端，所述控制端與所述功率因數表的第一控制端連接，一個所述連接端與所述要進行無功補償的電路連接，另一個所述連接端與所述第二繼電器連接。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述控制端接收到所述功率因數 表的第一控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器導通；所述控制端未接收到所述功率 因數表的第一控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器斷開。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述第二繼電器包括一控制端和 兩個連接端，所述控制端與所述功率因數表的第二控制端連接，一個所述連接端與所述第 一繼電器連接，另一個所述連接端與所述接觸器連接。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述控制端接收到所述功率因數 表的第二控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器斷開；所述控制端未接收到所述功率 因數表的第二控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器導通。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述補償電容器包括第一電容、第 二電容和第三電容，所述第一電容、第二電容和第三電容依次首尾連接。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述接觸器包括多個觸頭，所述第 一電容與第二電容的連接點、所述第一電容與第三電容的連接點以及所述第二電容與第三 電容的連接點分別通過所述接觸器的一觸頭與所述要進行無功功率補償的電路連接。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，所述接觸器包括多個觸頭，所述接 觸器的一觸頭與所述第一繼電器並聯。上述變壓器空載功率因數自動校正系統，其中，還包括一指示燈，所述接觸器包括 多個觸頭，所述指示燈通過所述接觸器的一觸頭與所述要進行無功功率補償的電路連接。本發明的變壓器空載功率因數自動校正系統的功率因數表實時計算電路的功率 因數，並實時根據功率因數通過兩個繼電器自動控制補償電容器的投切，大大提高了校正 功率因數的可靠性，避免造成補償不夠或者過補償。
本發明的變壓器空載功率因數自動校正系統由以下的實施例及附圖給出。圖1是本發明的變壓器空載功率因數自動校正系統的電路原理圖。
具體實施例方式以下將結合圖1對本發明的變壓器空載功率因數自動校正系統作進一步的詳細 描述。本發明變壓器空載功率因數自動校正系統用於對電路進行無功補償，其包括功率 因數表、第一繼電器、第二繼電器、接觸器和補償電容器；所述功率因數表接入要進行無功補償的電路，用於計算所述要進行無功功率補償 的電路的功率因數；所述第一繼電器與所述功率因數表的第一控制端連接，所述第二繼電器與所述功 率因數表的第二控制端連接；所述第一繼電器、第二繼電器和接觸器串聯，並接入所述要進行無功補償的電 路；所述補償電容器與所述接觸器連接，並通過該接觸器接入所述要進行無功補償的電路；所述功率因數表根據計算得到的所述要進行無功功率補償的電路的功率因數控 制所述第一繼電器及第二繼電器的通斷，使所述接觸器得電或失電，從而使所述補償電容 器與所述要進行無功補償的電路接通或斷開。本發明變壓器空載功率因數自動校正系統的功率因數表實時計算要進行無功補 償的電路的功率因數，並根據功率因數實時自動控制第一繼電器及第二繼電器的通斷，達 到實時自動控制補償電容器的投切的目的，提高了無功補償的可靠性，避免造成補償不夠 或者過補償。現以一具體實施例詳細說明本發明變壓器空載功率因數自動校正系統參見圖1，要進行無功功率補償的電路為三相交流電路，火線A、火線B、火線C，N為 地線；本實施例的變壓器空載功率因數自動校正系統包括功率因數表PF、第一繼電器 10、第二繼電器20、接觸器和補償電容器40 ；所述功率因數表PF接入所述要進行無功功率補償的電路，用於計算所述要進行 無功功率補償的電路的功率因數；所述功率因數表PF包括第一控制端KU和第二控制端KD，該功率因數表PF設有一 預定的功率因數最大值和一預定的功率因數最小值，當所述要進行無功功率補償的電路的 功率因數大於所述預定的功率因數最大值時，所述第二控制端KD輸出一控制信號，當所述 要進行無功功率補償的電路的功率因數小於所述預定的功率因數最小值時，所述第一控制 端KU輸出一控制信號；所述預定的功率因數最大值為0. 99，所述預定的功率因數最小值為0. 80 ；所述第一繼電器10包括控制端11、第一連接端12和第二連接端13，所述控制端 11與所述功率因數表PF的第一控制端KU連接，該控制端11用於控制所述第一繼電器10 的通斷；所述第一繼電器10的控制端11未收到所述功率因數表PF的第一控制端KU發送 的控制信息時，所述第一繼電器10處於斷開狀態，所述第一繼電器10的控制端11收到所 述功率因數表PF的第一控制端KU發送的控制信息時，所述第一繼電器10處於導通狀態；所述第二繼電器20包括控制端21、第一連接端22和第二連接端23，所述控制端 21與所述功率因數表PF的第二控制端KD連接，該控制端21用於控制所述第二繼電器20 的通斷；所述第二繼電器20的控制端21未收到所述功率因數表PF的第二控制端KD發送 的控制信息時，所述第二繼電器20處於導通狀態，所述第二繼電器20的控制端21收到所 述功率因數表PF的第二控制端KD發送的控制信息時，所述第二繼電器20處於斷開狀態；所述接觸器包括線圈31和多個觸頭，一個所述接觸器的觸頭包括兩個觸點；所述第一繼電器10的第二連接端13與所述第二繼電器20的第一連接端22連接， 所述第二繼電器20的第二連接端23與所述接觸器的輸入端連接，所述第一繼電器10的第 一連接端12及所述接觸器的輸出端接入所述要進行無功功率補償的電路(例如，所述第一 繼電器10的第一連接端12接入火線A，所述接觸器的輸出端接入地線N)，即所述第一繼電 器10、第二繼電器20和接觸器形成串聯；
為保護所述第一繼電器10、第二繼電器20和接觸器形成的串聯電路，串聯一保護 電阻RDl，該保護電阻RDl的一端與所述第一繼電器10的第一連接端12連接，該保護電阻 RDl的另一端與火線A連接；如圖1所示，電阻R和電容Cl形成的串聯支路與所述接觸器並聯，對所述接觸器 起保護作用；所述補償電容器40包括三個電容C2、C3和C4，所述三個電容C2、C3和C4依次首
尾連接；所述第一繼電器10的第一連接端12與第一觸頭32的一觸點連接，所述第一繼電 器10的第二連接端13與所述第一觸頭32的另一觸點連接；所述補償電容器40中，所述電容C2與所述電容C3的連接點與第二觸頭33的一 觸點連接，所述第二觸頭33的另一觸點與所述要進行無功功率補償的電路的火線A連接； 所述電容C3與所述電容C4的連接點與第三觸頭34的一觸點連接，所述第三觸頭34的另 一觸點與所述要進行無功功率補償的電路的火線B連接；所述電容C2與所述電容C4的連 接點與第四觸頭35的一觸點連接，所述第四觸頭35的另一觸點與所述要進行無功功率補 償的電路的火線C連接；為指示所述補償電容器40是否投入所述要進行無功功率補償的電路，可加入一 指示燈D，該指示燈D的一端與第五觸頭36的一觸點連接，該指示燈D的另一端與所述要進 行無功功率補償的電路的地線N連接，所述第五觸頭36的另一觸點與所述要進行無功功率 補償的電路的任意一火線連接，例如火線A。現介紹本實施例的變壓器空載功率因數自動校正系統的工作原理所述功率因數表PF實時計算所述要進行無功功率補償的電路的功率因數，當計 算得到的功率因數值在預定的功率因數最小值與預定的功率因數最大值範圍之間時(即 0. 80彡計算得到的功率因數值彡0. 99)，所述功率因數表PF的第一控制端KU及第二控制 端KD均無控制信號輸出，此時，所述第一繼電器10處於斷開狀態，所述第二繼電器20處於 導通狀態，所述第一繼電器10、第二繼電器20和接觸器形成的串聯電路為斷路，無電流流 過該串聯電路，即所述接觸器的線圈31沒有得電，所述接觸器的第一觸頭32、第二觸頭33、 第三觸頭34、第四觸頭35和第五觸頭36均處於斷開狀態，所述補償電容器40未投入所述 要進行無功功率補償的電路，所述指示燈D未亮；當計算得到的功率因數值小於預定的功率因數最小值時(即計算得到的功率因 數值 0. 99)，所述功率因數表PF的第二控制端KD 輸出控制信號，該控制信號通過控制所述第二繼電器20的控制端21使所述第二繼電器20 斷開，此時，所述接觸器的線圈31失電，所述接觸器的第一觸頭32、第二觸頭33、第三觸頭 34、第四觸頭35和第五觸頭36均斷開，所述補償電容器40切斷與所述要進行無功功率補 償的電路的連接，所述指示燈D熄滅。實驗表明，本實施例的變壓器空載功率因數自動校正系統能保證所述要進行無功 功率補償的電路的功率因數在0. 90以上，且不出現過補償。本發明變壓器空載功率因數自動校正系統由功率因數表實時計算電路的功率因 數，該功率因數表實時根據電路的功率因數控制第一繼電器和第二繼電器的通斷，使接觸 器的線圈得電或失電，從而自動控制補償電容器的投切，大大提高了校正功率因數的可靠 性，避免造成補償不夠或者過補償。
8
權利要求
一種變壓器空載功率因數自動校正系統，用於對電路進行無功補償，其特徵在於，包括功率因數表、第一繼電器、第二繼電器、接觸器和補償電容器；所述功率因數表接入要進行無功補償的電路，用於計算所述要進行無功功率補償的電路的功率因數；所述第一繼電器與所述功率因數表的第一控制端連接，所述第二繼電器與所述功率因數表的第二控制端連接；所述第一繼電器、第二繼電器和接觸器串聯，並接入所述要進行無功補償的電路；所述補償電容器與所述接觸器連接，並通過該接觸器接入所述要進行無功補償的電路；所述功率因數表根據功率因數控制所述第一繼電器及第二繼電器的通斷，使所述接觸器得電或失電，從而使所述補償電容器與所述要進行無功補償的電路接通或斷開。
2.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述功率因 數表設有一預定的功率因數最大值和一預定的功率因數最小值，當所述要進行無功功率補 償的電路的功率因數大於所述預定的功率因數最大值時，所述功率因數表的第二控制端輸 出一控制信號，當所述要進行無功功率補償的電路的功率因數小於所述預定的功率因數最 小值時，所述功率因數表的第一控制端輸出一控制信號。
3.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述第一繼 電器包括一控制端和兩個連接端，所述控制端與所述功率因數表的第一控制端連接，一個 所述連接端與所述要進行無功補償的電路連接，另一個所述連接端與所述第二繼電器連 接。
4.如權利要求3所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述控制端 接收到所述功率因數表的第一控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器導通；所述控制 端未接收到所述功率因數表的第一控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器斷開。
5.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述第二繼 電器包括一控制端和兩個連接端，所述控制端與所述功率因數表的第二控制端連接，一個 所述連接端與所述第一繼電器連接，另一個所述連接端與所述接觸器連接。
6.如權利要求5所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述控制端 接收到所述功率因數表的第二控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器斷開；所述控制 端未接收到所述功率因數表的第二控制端發送的控制信號時，所述第一繼電器導通。
7.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述補償電 容器包括第一電容、第二電容和第三電容，所述第一電容、第二電容和第三電容依次首尾連 接。
8.如權利要求7所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述接觸器 包括多個觸頭，所述第一電容與第二電容的連接點、所述第一電容與第三電容的連接點以 及所述第二電容與第三電容的連接點分別通過所述接觸器的一觸頭與所述要進行無功功 率補償的電路連接。
9.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，所述接觸器 包括多個觸頭，所述接觸器的一觸頭與所述第一繼電器並聯。
10.如權利要求1所述的變壓器空載功率因數自動校正系統，其特徵在於，還包括一指示燈，所述接觸器包括多個觸頭，所述指示燈通過所述接觸器的一觸頭與所述要進行無功 功率補償的電路連接。
全文摘要
本發明的變壓器空載功率因數自動校正系統用於對電路進行無功補償，其特徵在於，包括功率因數表、第一繼電器、第二繼電器、接觸器和補償電容器；所述功率因數表接入要進行無功補償的電路，用於計算所述要進行無功功率補償的電路的功率因數；所述第一繼電器與所述功率因數表的第一控制端連接，所述第二繼電器與所述功率因數表的第二控制端連接；所述第一繼電器、第二繼電器和接觸器串聯，並接入所述要進行無功補償的電路；所述補償電容器與所述接觸器連接，並通過該接觸器接入所述要進行無功補償的電路；所述功率因數表根據功率因數控制所述第一繼電器及第二繼電器的通斷，使所述接觸器得電或失電，從而使所述補償電容器與所述要進行無功補償的電路接通或斷開。
文檔編號H02J3/18GK101958553SQ20101051056
公開日2011年1月26日 申請日期2010年10月18日 優先權日2010年10月18日
發明者王芳 申請人:上海電機學院