專(zhuān)利名稱(chēng)：可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬電動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，是提高電動(dòng)機(jī)功率因素的裝置，具體地說(shuō)是與異步電動(dòng)機(jī)同步投切，用于低壓無(wú)功補(bǔ)償?shù)模⌒腿喈惒诫妱?dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)電容器。
隨著產(chǎn)生的不斷需要電器也隨著多樣化，而電器的核心是電動(dòng)機(jī)具近年有關(guān)資料表明電力網(wǎng)占最大負(fù)載(用電量)的是異步電動(dòng)機(jī)，大家知道這些感性負(fù)載在運(yùn)行中，需要從電力網(wǎng)中吸取無(wú)功電流，以供給其定子繞組建立磁場(chǎng)，故使電網(wǎng)的電壓降低，電能損耗增加，從而妨礙了有功功率的輸出；目前人們?yōu)榱私档碗娔軗p耗，改善功率因素在電網(wǎng)設(shè)備上設(shè)置電力電容器作為無(wú)功補(bǔ)償，來(lái)降低電能損耗，提高用電經(jīng)濟(jì)性。而過(guò)補(bǔ)償又是有害的，這種補(bǔ)償雖然對(duì)損耗有所改善，但根本問(wèn)題沒(méi)有解決無(wú)功補(bǔ)償本應(yīng)該隨著負(fù)載率變化跟著變化的，特別是感性負(fù)荷的變化，例如工廠低負(fù)荷或停工休息就難免會(huì)造成人們不希望的暫態(tài)現(xiàn)象。因而人們?cè)谧冸娬尽㈦娋W(wǎng)、電力系統(tǒng)中增設(shè)了，多種多樣的無(wú)功補(bǔ)償器及無(wú)功補(bǔ)償控制裝置，來(lái)減少電能損耗。就目前，多種多樣的低壓無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償裝置，例如TBBX系列電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率因數(shù)就地補(bǔ)償器(箱)，SBQ系列電動(dòng)機(jī)無(wú)功功率就地補(bǔ)償器(箱)，XPJC系列無(wú)功功率自動(dòng)控制箱等一些補(bǔ)償器，都是由電容器和無(wú)功功率自動(dòng)控制器組成的；由無(wú)功功率自動(dòng)控制器對(duì)電網(wǎng)電流進(jìn)行采樣，由控制器內(nèi)的微電腦對(duì)采樣電流進(jìn)行分析運(yùn)算后，將控制信號(hào)送到輸出繼電器，輸出繼電器再控制補(bǔ)償箱(柜)中的接觸器切換電容器，從而控制電容器組的投切，以達(dá)到提高功率因數(shù)的目的。大家知道這些自動(dòng)補(bǔ)償器有以下缺點(diǎn)一是分組或分檔投切電容器的，而不是無(wú)級(jí)調(diào)節(jié)電容量的；不能以投入感性負(fù)載的大小(臺(tái)數(shù)的多少)來(lái)適量補(bǔ)償?shù)模驗(yàn)楦行载?fù)載的投切并不是按組或按檔的；二是電容器的殘留電壓?jiǎn)栴}，電容器每次的切除、投運(yùn)都需要間隔一定的時(shí)間，以保證電容器的充分放電，防止產(chǎn)生電壓疊加損壞設(shè)備，但是感性負(fù)載的投切并不是按時(shí)間的，因其國(guó)家還規(guī)定了此類(lèi)電容器，斷開(kāi)電源后3分鐘，剩余電壓應(yīng)降到50伏以下的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，為了使電容器達(dá)到此標(biāo)準(zhǔn)都裝設(shè)了放電裝置，但是放電裝置是消耗電能產(chǎn)生熱量的部件；三是這些動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償器的成本，主要體現(xiàn)在控制系統(tǒng)(微電腦)成本和控制器的維護(hù)費(fèi)用，而不是作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜魃?；從而回收投資成本都是以年來(lái)計(jì)算的，因此只有部分企業(yè)實(shí)體能勉強(qiáng)使用。但是據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，異步電動(dòng)機(jī)用電量占全國(guó)總發(fā)電量的60％以上。異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行必需吸收無(wú)功電流，使電壓降低，電能損耗增加，妨礙有功功率輸出；同時(shí)也會(huì)由于工廠生產(chǎn)需要而產(chǎn)生的用電高峰和低谷，造成人們不希望的暫態(tài)現(xiàn)象等問(wèn)題。
本實(shí)用新型的目的，是提供一種可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，它可方便地，裝配在開(kāi)關(guān)箱(柜)上，作為與電動(dòng)機(jī)同步投切，的就地適量無(wú)功補(bǔ)償，以減少產(chǎn)生電壓疊加等弊端，降低損耗，減少輸電線路的無(wú)功電流，以減輕電源負(fù)擔(dān)，降低電機(jī)的綜合功率損耗和減少暫態(tài)現(xiàn)象，以提高功率因數(shù)和運(yùn)行質(zhì)量；而減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償措施。
為了達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型，把無(wú)功補(bǔ)償電容器(交流電動(dòng)機(jī)電容器)，制成與目前常規(guī)的繼電器或接觸器安裝尺寸孔距相符的臥式、圓圈形或圓筒形等電容器形狀以可適應(yīng)于裝配在開(kāi)關(guān)箱(柜)里，使用時(shí)將電容器引出線端并聯(lián)接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端子，以實(shí)現(xiàn)與異步電動(dòng)機(jī)同步投切電容器的自然條件，使電動(dòng)機(jī)需要的無(wú)功電流由該電容器供給，達(dá)到適量的就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)哪康?；以減輕電源負(fù)擔(dān)，提高功率因數(shù)和電動(dòng)機(jī)運(yùn)行質(zhì)量，以提高用電經(jīng)濟(jì)性。
由于采用了上述方案，消除了另外增加補(bǔ)償相(柜)的麻煩問(wèn)題，降低了電機(jī)綜合功率損耗，同時(shí)提供了即時(shí)性，減少補(bǔ)償電容器的爆炸事故及危害性，以創(chuàng)造異步電動(dòng)機(jī)最經(jīng)濟(jì)節(jié)電的自然條件；能自然實(shí)現(xiàn)電力部門(mén)補(bǔ)償與用戶補(bǔ)償相結(jié)合、可優(yōu)化無(wú)功潮流、減少合閘涌流，提高了設(shè)備利用率，提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，減少電器欠電壓，使負(fù)載出力提高；由于它是跟隨負(fù)載的最末端補(bǔ)償、最細(xì)級(jí)的投切補(bǔ)償電容量、最分散的分點(diǎn)補(bǔ)償、也是最靠近感性負(fù)載的容性補(bǔ)償、所以它有最好的補(bǔ)償環(huán)境和最廣的補(bǔ)償空間；因而可改善電網(wǎng)供電質(zhì)量，減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償以及暫態(tài)現(xiàn)象；因其以減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償設(shè)施；以提高用電經(jīng)濟(jì)性。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本實(shí)用新型臥式的，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容實(shí)施例示意圖。
圖2是本實(shí)用新型圓圈形，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容實(shí)施例示意圖。
圖3是本實(shí)用新型圓筒形，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容實(shí)施例示意圖。
圖4是本實(shí)用新型，三相異步電動(dòng)機(jī)(繞組)并接補(bǔ)償電容器示意圖。
圖中C.補(bǔ)償電容器芯子；2.電容器底座；3.安裝固定孔；4.電容器外殼；5.電容器極板；6.絕緣介質(zhì)；7.通氣空；8.電容器線端頭；A、B.電容器安裝尺寸；Ie限流器；W、U、V、為三個(gè)(三相電動(dòng)機(jī)接線端頭)接線端。
在圖1中看出，本實(shí)用新型是以常規(guī)的工藝和引出線端方式，把三個(gè)電容器芯子(C)，中間隔著絕緣介質(zhì)(6)組合成臥式的，底座(2)與電容器外殼(4)是連成一體的；限流器(Ie)可用固性絕緣材料，澆鑄固定在電容器外殼(4)內(nèi)，也可以與電容器外殼(4)鑄在一體上的，因而它是干式的或半干式的，而不是濕式的，固定孔(3)的安裝尺寸(A、B)與目前常規(guī)繼電器或接觸器安裝尺寸孔距相符的；以便用于安裝在常規(guī)開(kāi)關(guān)箱(柜)上，然后將電容器極板引出線，并聯(lián)接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端子(W、U、V)，以實(shí)現(xiàn)與異步電動(dòng)機(jī)同步投切電容器的自然條件，使電動(dòng)機(jī)需要的無(wú)功電流由該電容器供給，達(dá)到適量的就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)哪康?；以減輕電源負(fù)擔(dān)；圖1A為普通型，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償臥式電容器，圖1B是子母型可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償臥式電容器，它可適用于開(kāi)關(guān)箱中剩余的一些空間的安置。
圖2是本實(shí)用新型圓圈形，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容的，電容器芯子與底座的安置方式示意圖；它是以三只電容器(C)(三只空心電容器)與底座固定板(2)、限流器(Ie)、安裝固定孔(3)、電容器殼(4)、絕緣介質(zhì)(6)(未畫(huà)出請(qǐng)參照?qǐng)D1A)、通氣空(7)、電容器線端頭(8)等組成的，它可以是不帶電容器殼(4)的底座，也可以是帶電容器殼(4)的底座；本圖給出的是不帶電容器殼的底座；不帶殼的底座可適應(yīng)的電容器容量(體積)可以寬一些，但是限流器(Ie)和電容器芯子(C)也需要組裝、絕緣材料(6)澆鑄固定的工序；帶電容器殼的底座可以省去，電容器與底座組裝的一些工序，但是三只電容器也需要絕緣介質(zhì)(6)的固定，因而可由生產(chǎn)工藝和生產(chǎn)方式擬定，但是由于它是空心的應(yīng)使用生產(chǎn)干式電容器的工藝，消除漏油隱患。通氣空(7)是起通氣散熱作用的，因而它可適應(yīng)于大一些的電容器；由于它的核心電容器是利用，專(zhuān)利號(hào)ZL01225495 9公告號(hào)CN2482199Y的空心電容器，因此它可制成空心的其它形狀，如一些空心的互感器形狀，以適應(yīng)不同的開(kāi)關(guān)箱安裝空間。它的固定孔(3)的安裝尺寸(A、B)與目前常規(guī)繼電器或接觸器安裝尺寸孔相符的，但它的容量的額定電流應(yīng)當(dāng)是相同安裝尺寸(孔距)接觸器工作額定電流的20％到50％。
由圖3中看出它是將常規(guī)的三只電動(dòng)機(jī)補(bǔ)償電容器芯子(C)，中間隔著絕緣介質(zhì)(6)，以手電筒方式組裝成圓筒形的；限流器(Ie)是固定在電容器外殼(4)內(nèi)的，可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，它可用大線夾或大線扣來(lái)固定于開(kāi)關(guān)箱中的，一些剩余空間上作為，電動(dòng)機(jī)的無(wú)功補(bǔ)償電容器的，然后將電容器極板引出線并聯(lián)接上電動(dòng)機(jī)進(jìn)線端子，以實(shí)現(xiàn)與異步電動(dòng)機(jī)同步投切電容器的自然條件，使電動(dòng)機(jī)需要的無(wú)功電流由該電容器供給，達(dá)到適量的就地?zé)o功補(bǔ)償?shù)哪康摹?br> 在圖4中，A是三個(gè)補(bǔ)償電容器(C)以三角形接法，中間串聯(lián)著限流器(Ie)，并聯(lián)接到三相電動(dòng)機(jī)星形接法繞組的三個(gè)進(jìn)線端W、U、V、接線端頭上；限流器(Ie)，是限定大電流沖擊電容器而設(shè)置的，在工況相對(duì)平穩(wěn)的電動(dòng)機(jī)上可以用熔斷器或用電流熱繼電器；在起動(dòng)比較頻繁的電動(dòng)機(jī)上可以用小電感線圈；在容量稍大一些的或工作環(huán)境不佳的可裝設(shè)兩種以上的限流器，例如熔斷器主要起短路保護(hù)和過(guò)電壓保護(hù)；電流熱繼電器，主要起室溫偏高和電壓偏高時(shí)的過(guò)流過(guò)熱保護(hù)；也可用帶手動(dòng)復(fù)位的超溫開(kāi)關(guān)。由于該補(bǔ)償電容是并聯(lián)在電動(dòng)機(jī)繞組出線端上的，是利用繞組放電的，消除了消耗電能產(chǎn)生熱量的放電裝置，能保證電容器即時(shí)放電，減少電壓疊加危害，它與相同補(bǔ)償容量的以電阻放電的常規(guī)補(bǔ)償電容器相比，它的放電時(shí)間可縮短到百分一以下，因此補(bǔ)償電容器的爆炸事故及危害性，可降到以往的百分一以下，且可為無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)的推廣應(yīng)用減少障礙。在圖4中，B是三個(gè)補(bǔ)償電容器(C)以星形接法，在公端上設(shè)置限流器(Ie)，并聯(lián)在三相電動(dòng)機(jī)三角形接法繞組的三個(gè)進(jìn)線端W、U、V、接線端頭，上作為電動(dòng)機(jī)的并聯(lián)電容器；也可以與本圖A同樣把限流器(Ie)，設(shè)置在電容器的三個(gè)引出線端上(其余以上已闡述)，但是它的動(dòng)作電壓比公端高，不如公端可靠(目前作為無(wú)功補(bǔ)償?shù)碾娙萜饕话闶且匀切谓臃ǎ挥须娙萜髂蛪翰粔蚧蛉萘窟^(guò)大時(shí)，采用星形接法)。
由于該補(bǔ)償是裝在開(kāi)關(guān)相上的，跟隨電動(dòng)機(jī)同步投切的補(bǔ)償，因此它的補(bǔ)償容量(無(wú)功容量)相對(duì)來(lái)講比較穩(wěn)定，功率因數(shù)可以0.95做固定補(bǔ)償；在負(fù)荷工況不確定的情況下，功率因數(shù)以0.98做固定輕載補(bǔ)償，它在滿載時(shí)功率因數(shù)也不低于0.95，因?yàn)樵诠β室驍?shù)接近1時(shí)，再繼續(xù)提高，所需要增加的電容值相對(duì)講是很大的，但收到的效果并不顯著；其次，負(fù)荷的增加是有功功率的增加，無(wú)功功率增加并不明顯，本補(bǔ)償是形成極多分系統(tǒng)的固定靜態(tài)補(bǔ)償，自然就形成了整系統(tǒng)最適量的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，她補(bǔ)償容量的精度級(jí)，也自然地高于，作為事后補(bǔ)償?shù)娜魏蝿?dòng)態(tài)補(bǔ)償器。所以該補(bǔ)償是最優(yōu)的補(bǔ)償，以減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償以及暫態(tài)現(xiàn)象，減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償措施；來(lái)提高電動(dòng)機(jī)的功率因數(shù)，減少輸電線路的無(wú)功電流，減少負(fù)載欠電壓、以提高電動(dòng)機(jī)出力；即提高用電經(jīng)濟(jì)性；
權(quán)利要求1.一種可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，它由電容器芯子(C)、電容器底座(2)、安裝固定孔(3)、電容器外殼(4)電容器極板(5)絕緣介質(zhì)(6)電容器線端頭(8)等組成的，其特征在于它的安裝固定孔的尺寸A、B是與目前常規(guī)的繼電器或接觸器安裝尺寸孔距相符的，用于安裝在常規(guī)開(kāi)關(guān)箱(柜)上的。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的、可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，其特征在于它是干式或半干式的，而不是濕式的。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，其特征在于它配置有限流器(Ie)。
專(zhuān)利摘要一種可裝于開(kāi)關(guān)箱的電機(jī)補(bǔ)償電容，屬電動(dòng)機(jī)節(jié)能技術(shù)領(lǐng)域，它以公知的補(bǔ)償電容器為基型，把它制成，與常規(guī)接觸器或繼電器安裝尺寸孔距相符的，臥式、圓圈形等形狀以便裝于開(kāi)關(guān)箱上，作為電機(jī)并聯(lián)電容器，形成極多分系統(tǒng)固定靜態(tài)補(bǔ)償，而形成的整系統(tǒng)最適量、經(jīng)濟(jì)、安全的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償，以減少電網(wǎng)的過(guò)補(bǔ)償以及暫態(tài)現(xiàn)象，提高電機(jī)功率因數(shù)，減少輸電線路無(wú)功電流，減少欠電壓；以減少電網(wǎng)中昂貴的無(wú)功補(bǔ)償器和無(wú)功補(bǔ)償控制裝置的，事后補(bǔ)償設(shè)施，即提高用電經(jīng)濟(jì)性。
文檔編號(hào)H02J3/18GK2588651SQ0223648
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月26日 優(yōu)先權(quán)日2002年5月26日
發(fā)明者葉孫礎(chǔ), 葉孫星 申請(qǐng)人:葉孫礎(chǔ)