[實用新型]新型靜止無功補償裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201120570816.X
• 申請日: 2011-12-31
• 公開（公告）號: CN202395462U
• 公開（公告）日: 2012-08-22
• 發(fā)明（設計）人: 文勁余;陳飛;鄭建勇;高留民
• 申請（專利權）人: 蘇州漢風科技發(fā)展有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 北京華夏博通專利事務所(普通合伙) 11264
• 代理人: 孫東風;王鋒

技術領域

本實用新型特別涉及一種適用于供電電壓電壓波動大或負荷含有高次諧波的場合，進行諧波濾波和快速無功功率補償的靜止無功補償器。

背景技術

在鋼鐵冶金、石油化工等大工業(yè)用戶及大型變電站等場合，接入交流電網(6kV，10kV，35kV電壓等級等)的工業(yè)負載在工作過程中會產生6k±1或12k±1次諧波(k為正整數)，對電網產生污染。由于產生的無功沖擊引起的電壓波動會影響用電設備的正常工作，要消除電壓波動必須對無功功率進行補償。同時，變流器低功率因數需要補償無功功率。為了解決類似場合的諧波污染和無功功率補償問題，技術人員發(fā)展了多種無功功率補償裝置，但或是成本高昂，或是實施困難，不能實現(xiàn)真正意義的連續(xù)調節(jié)無功功率。

發(fā)明內容

本實用新型的目的在于提供一種新型靜止無功補償裝置，其不僅控制系統(tǒng)簡單可靠、成本低、而且能就地進行無功制、償和諧波濾波，并能真正連續(xù)調節(jié)無功功率，從而克服了現(xiàn)有技術的不足。

為實現(xiàn)上述實用新型目標，本實用新型采用了如下技術方案：

一種新型靜止無功補償裝置，包括無源電力濾波裝置FC、IGBT控制電抗器TCR和控制系統(tǒng)，其特征在于：所述的無源電力濾波裝置FC和IGBT控制電抗器TCR與負載一起并聯(lián)接在整流變壓器ZB低壓二次側的母線上。

進一步的講，所述的無源電力濾波裝置FC和IGBT控制電抗器TCR與負載一起并聯(lián)還可以接在具有類似負荷性質的直接配電低壓母線上。

與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的優(yōu)點在于：

1、由于在整流變壓器低壓二次側或直接配電低壓(≤1000V)母線上安裝了無源電力濾波裝置(FC)，可以使負荷所需的感性無功功率在整流變壓器低壓二次側就地補償，即負荷所需的感性無功功率不通過(或絕大部分不通過)整流變，從而提高整流變的出力。同時，可以使高次諧波就地吸收，傳動裝置中的電力電子器件等非線性負荷工作時產生的大量諧波電流就不需要通過整流變壓器，因為TCR+FC型低壓無功補償裝置中的濾波器已經在整流變壓器低壓二次側提供了高次諧波電流的通道，從而減少了整流變壓器的諧波損耗，降低整流變壓器的電磁振動和噪聲。換言之，低壓動補大大減輕了整流變的負擔，可以延長整流變的使用壽命。

2、由于TCR安裝在整流變壓器的低壓二次側或直接配電低壓(≤1000V)母線上，工作電壓低(≤1000V)，不需要IGBT串、并聯(lián)，降低了成本，控制系統(tǒng)簡單可靠，提高了裝置的穩(wěn)定性和可靠性；又由于整流變壓器是現(xiàn)成的設備，不需要另外加裝降壓變壓器，大大地節(jié)約了投資成本。

3、該新型無功補償裝置可以按照負荷的無功變化快速調節(jié)相控電抗器的感性無功輸出，來抑制整流變壓器低壓二次側或直接配電低壓(≤1000V)母線上的電壓波動，從而穩(wěn)定電動機的出力。低壓動補在解決了整流變壓器低壓二次側或直接配電低壓(≤1000V)母線上電壓波動問題的同時，也一并解決了高壓母線的電壓波動問題。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本實用新型作進一步詳細的說明：

圖1為本實用新型新型無功補償裝置于軋機傳動系統(tǒng)整流變壓器低壓二次側無功功率補償和諧波濾波的實施例的方框圖。

具體實施方式

參閱圖1所示，本實用新型的新型靜止無功補償裝置用于軋機傳動系統(tǒng)整流變壓器低壓二次側無功功率補償和諧波濾波的實施例子，該裝置包括一套接在傳動系統(tǒng)整流變壓器ZB低壓二次側上用于吸收諧波和無功補償的無源電力濾波裝置(FC)1，一套接在傳動系統(tǒng)整流變壓器2B低壓二次側用于快速吸收無功功率的IGBT控制電抗器(TCR)2，以及一套控制系統(tǒng)3。控制系統(tǒng)3高壓電壓電流信號輸入端接在整流變壓器ZB高壓一次側電壓互感器PT1和電流互感器CT1，控制系統(tǒng)3低壓電壓電流信號輸入端接在整流變壓器ZB低壓二次側電壓互感器PT2和電流互感器CT2，控制系統(tǒng)3集無功信號采集、運算、調節(jié)，以及IGBT脈沖觸發(fā)和系統(tǒng)保護等功能于一體。無源電力濾波裝置(FC)1固定接入低壓母線5上，其產生的容性無功相對不變。當軋機負載4無功功率發(fā)生變化時，控制系統(tǒng)3采樣整流變壓器ZB高壓一次側PT1和CT1的電壓、電流信號，以及整流變壓器ZB低壓二次側PT2和IGBT控制電抗器(TCR)2回路內CT2的電壓、電流信號，來計算無功功率，與設定的無功功率比較得控制信號，調節(jié)IGBT觸發(fā)脈沖的角度，改變低壓側IGBT控制電抗器(TCR)2吸收的感性無功。從而實現(xiàn)本實用新型所述的快速動態(tài)補償無功功率、提高功率因數和諧波濾波的功能。