[實用新型]一種用于電解裝置的單相四線制有源濾波裝置

無效

• 申請號: 200720191196.2
• 申請日: 2007-12-29
• 公開（公告）號: CN201134751Y
• 公開（公告）日: 2008-10-15
• 發明（設計）人: 白玉龍
• 申請（專利權）人: 西安瑞馳電力設備有限公司
• 主分類號: H02M1/12
• 分類號: H02M1/12
• 代理公司: 西安新思維專利商標事務所有限公司
• 代理人: 韓翎

一、技術領域：

本實用新型涉及一種電解裝置的有源濾波裝置，尤其是涉及一種用于電解裝置的單相四線制有源濾波裝置。

二、背景技術：

電力系統為了確保供用電的電能質量，一般在電解裝置的高壓側即輸電系統加裝無功功率補償和諧波消除裝置，但由于電解裝置低壓側以及低壓側的線路是無功功率和諧波產生的根源，無功功率和諧波要通過電解裝置低壓側以及低壓側的線路與安裝在高壓側的無功補償裝置發生能量交換，交換路徑長，不能做到動態實時補償和就地補償，因此利用現代控制技術將電容無功補償裝置和諧波消除裝置安裝在電解裝置的低壓側，能夠達到就地補償的目的，該技術已是成熟技術，有數十家化工企業使用了該技術，達到了降低線路損耗、提高功率因數、增加有功輸出的目標，但該技術由于采用了平均值的監控方案，沒有監測無功功率以及諧波電流的瞬時值，不能達到動態實時補償的目的，提高產量和降低能耗的效果降低。

隨著電力電子技術的不斷發展，輸電網絡將無功功率補償裝置和諧波消除裝置的研究方向有源濾波裝置(APF)轉移，即利用可控的大功率半導體器件向電網注入與原有無功和諧波電流幅值等、相位相反的電流，使電源的總諧波電流為零并使無功功率趨于無限小，達到動態實時補償無功和諧波電流的目的。目前該技術主要應用在輸電網中，美國、日本、德國分別應用了幾套有源濾波(APF)裝置。中國在1999年擁有了第一套有源濾波(APF)裝置，目前應用于輸電網絡的技術已近基本成熟。該技術利用瞬時無功功率理論和小波變換的分析方法，實時監測和動態控制了輸電網絡即電解裝置高壓側的無功功率與諧波，但該技術由于采用了連接在電解裝置高壓側的方案，沒有使無功功率以及諧波電流在最短路徑上流轉，不能達到就地補償的目的，提高產量和降低能耗的效果同樣有限。

將輸電網絡的有源濾波裝置和電解裝置二次無功補償裝置兩項技術相結合的電解裝置低壓側有源濾波裝置，能從源頭補償無功和治理諧波，做到了動態實時補償和就地補償，達到節能降耗和增加產量的目的。

三、實用新型內容：

本實用新型為了解決上述背景技術中的不足之處，提供一種用于電解裝置的單相四線制有源濾波裝置，其能降低電解裝置和電解裝置低壓側配電線路的無功功率和諧波，做到無功功率和諧波在最短路徑上流轉以及實現就地補償和動態實時補償，降低電解裝置和低壓側線路損耗，提高電解裝置傳遞有功功率的能力，增加有功功率，降低消耗。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：

一種用于電解裝置的單相四線制有源濾波裝置，電解裝置一次側與供電電網連接，其特征在于：在電解裝置的二次側單相四線制主回路(a、b、c)三相上并聯連接了一個有源濾波專用裝置，在電解裝置的二次側單相四線制二次繞組末端(x、y、z)串聯連接在零線上。

上述有源濾波專用裝置包括全控型晶閘管，六個全控型晶閘管組成三相橋式逆變電路，六個二極管為保護元件并聯連接在每一個全控型晶閘的兩端，電容器連接在三相橋式逆變電路的直流側，三相橋式逆變電路通過串聯連接電抗器并入電網，三相橋式逆變電路直流側采用電容器作為儲能元件。

上述有源濾波專用裝置包括全控型晶閘管，六個全控型晶閘管組成三相橋式逆變電路，電感器連接在三相橋式逆變電路的直流側，三相橋式逆變電路通過并聯連接電容器并入電網，三相橋式逆變電路直流側采用電感器作為儲能元件。

與現有技術相比，本實用新型具有的優點和效果如下：

1、快速吞吐無功

該裝置可以快速無級差地連續吸收或者釋放無功功率，動作時間為幾十毫秒，使得電網功率因數為1。傳統的電容器組投切裝置由于受到放電時間的限制，不能有效的補償快速變化的無功功率，而且電容器都是分組投切，因此它的補償精度受到級差的限制，補償效果不好。另外電容器只能釋放無功，不能吸納無功，因此在容性負荷場合不能達到減少電流、降低線損的目的。

2、補償電流諧波

該裝置可以補償2--31次電流諧波，使得電源潔凈，提高用戶的電能質量。由于采用了瞬時電流檢測理論，可以有效地檢測并分離出需要補償的電流諧波，這樣就可以及時準確地發出指令，實現電流諧波補償。

3、抑制電壓閃變