[實(shí)用新型]混合電力濾波無功補(bǔ)償裝置

無效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201020299401.9
• 申請日: 2010-08-20
• 公開（公告）號: CN201758286U
• 公開（公告）日: 2011-03-09
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳錫忠
• 申請（專利權(quán)）人: 寧波中睿電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務(wù)所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及電力電網(wǎng)諧波治理及無功補(bǔ)償技術(shù)相關(guān)領(lǐng)域，更具體的說，本實(shí)用新型涉及一種三相濾波和三相共補(bǔ)與三相分補(bǔ)相結(jié)合進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)幕旌想娏V波無功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，特別是電力應(yīng)用技術(shù)的發(fā)展給生產(chǎn)生活帶來了極大的方便,但大量的非線性負(fù)載的應(yīng)用，比如中頻爐、可逆軋機(jī)、變頻整流、單晶爐等,?使電網(wǎng)母線上產(chǎn)生大量諧波，功率因素很低，大量電能被浪費(fèi)，嚴(yán)重污染電網(wǎng)。

目前，國內(nèi)外在低壓配電系統(tǒng)中通過應(yīng)用無源無功補(bǔ)償和無源濾波來解決非線性負(fù)載帶來的大量諧波，提高功率因素。公告日為2008年3月19日，公告號為CN?201038777Y的中國專利公開了一種高效全自動無功補(bǔ)償設(shè)備，包括總開關(guān)和補(bǔ)償電路、控制器、采樣電路，總開關(guān)引入的三相線每兩相各經(jīng)一補(bǔ)償投切開關(guān)接一補(bǔ)償電路，控制器接各補(bǔ)償電路的補(bǔ)償投切開關(guān)；三相線的采樣電路接控制器，總開關(guān)與補(bǔ)償投切開關(guān)之間的三相線上接有濾波電路。該專利采用分相補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無功補(bǔ)償，并且對電路的諧波進(jìn)行了過濾，但是該專利由于只采用了分相補(bǔ)償?shù)姆绞竭M(jìn)行無功補(bǔ)償，補(bǔ)償方式不夠靈活，而且其濾波系統(tǒng)采用的是有源濾波電路，性價比低。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型主要解決現(xiàn)有無源濾波及無功補(bǔ)償裝置無功補(bǔ)償方式不夠靈活、性價比低的技術(shù)問題；提供一種三相濾波和三相共補(bǔ)與三相分補(bǔ)相結(jié)合進(jìn)行無功補(bǔ)償?shù)幕旌想娏V波無功補(bǔ)償裝置。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案：一種混合電力濾波無功補(bǔ)償裝置，包括采樣電路和投切控制器，所述采樣電路的采樣端與三相電網(wǎng)的A、B、C三相線相連，所述采樣電路的輸出端與投切控制器相連，還包括與三相電網(wǎng)的A、B、C三相線相連的無源濾波單元、三相共補(bǔ)單元和三相分補(bǔ)單元，所述的無源濾波單元、三相共補(bǔ)單元和三相分補(bǔ)單元分別與投切控制器的控制端相連。在三相平衡的情況下，通過三相共補(bǔ)來補(bǔ)償無功功率，方便快捷；當(dāng)電網(wǎng)的三相功率不平衡時，通過三相共補(bǔ)與三相分補(bǔ)配合作用，精確補(bǔ)償三相不平衡無功功率；通過無源濾波來治理電網(wǎng)中的諧波，性價比高。

作為優(yōu)選，所述的無源濾波單元由三個相同的濾波支路首尾串聯(lián)成三角形，所述三角形的三個頂點(diǎn)分別連接到三相電網(wǎng)的A、B、C三相線上，所述的濾波支路由投切開關(guān)、斷路器、濾波電抗器和濾波電容器依次串聯(lián)起來，所述的投切開關(guān)的輸入端與投切控制器的控制端相連。根據(jù)采樣電路采集的電網(wǎng)諧波的情況，投切控制器控制投切開關(guān)的通斷，斷路器對電路中的元器件起到保護(hù)作用，濾波電抗器和濾波電容器組成LC濾波電路，對電網(wǎng)中的諧波電流呈感性，有較大的電抗，起到抑制諧波電流的作用，對電網(wǎng)中的基波電流呈容性，可以補(bǔ)償感性無功功率，因此LC濾波電路既能吸收諧波凈化電網(wǎng)，又能提高功率因數(shù)，達(dá)到節(jié)能的目的。

作為優(yōu)選，所述的無源濾波單元中的三個投切開關(guān)為聯(lián)動投切開關(guān)，所述的聯(lián)動投切開關(guān)的輸入端與投切控制器的控制端相連。無源濾波單元的三條濾波支路按三角形接法連接到三相電網(wǎng)的A、B、C三相線上，所以三個投切開關(guān)是一起投切工作的，作為聯(lián)動投切開關(guān)，投切控制器發(fā)出一個控制信號就可以控制，節(jié)省投切控制器的控制端口資源。

作為優(yōu)選，所述的無源濾波單元有四組，分別為3次諧波濾波單元、5次諧波濾波單元、7次諧波濾波單元和11次諧波濾波單元。感性負(fù)載產(chǎn)生的對電網(wǎng)污染的諧波為：3次諧波、5次諧波、7次諧波和11次諧波，所以無源濾波單元分四組：3次諧波濾波單元、5次諧波濾波單元、7次諧波濾波單元和11次諧波濾波單元。

作為優(yōu)選，所述的三相共補(bǔ)單元由投切開關(guān)、斷路器、百分比電抗器和補(bǔ)償電容器組成，三個容量相同的補(bǔ)償電容器串聯(lián)成三角形，所述三角形的三個頂點(diǎn)分別通過百分比電抗器、斷路器和投切開關(guān)依次串聯(lián)連接到三相電網(wǎng)的A、B、C三相線上，所述的投切開關(guān)的輸入端與投切控制器的控制端相連。根據(jù)采樣電路采集的電網(wǎng)功率因素的情況，投切控制器控制投切開關(guān)的通斷，斷路器對電路中的元器件起到保護(hù)作用，三個容量相同的補(bǔ)償電容器串聯(lián)連接成三角形的對稱三相容性負(fù)載，該容性負(fù)載的三個頂點(diǎn)分別與百分比電抗器串聯(lián)形成對稱三相無功補(bǔ)償電路，對電網(wǎng)中的基波電流呈容性，補(bǔ)償感性無功功率，避免了用純電容補(bǔ)償無功功率時會引起諧振并放大諧波從而造成電容器損壞的情況發(fā)生；由于增加了百分比電抗器，因此該無功補(bǔ)償電路對電網(wǎng)中的諧波電流呈感性，有較大的電抗，也起到抑制諧波電流的作用。