[實用新型]一種基于TSC的高壓配電網絡的無功補償裝置

有效

• 申請號: 201220733795.3
• 申請日: 2012-12-27
• 公開（公告）號: CN202957610U
• 公開（公告）日: 2013-05-29
• 發明（設計）人: 李國勇
• 申請（專利權）人: 李國勇
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 張宏威

技術領域

本實用新型屬于電力輸送裝置技術領域，具體涉及一種基于TSC的高壓配電網絡的無功補償裝置。

背景技術

高壓無功補償裝置可有效地達到平衡高壓輸配電網中的無功，提高功率因數，降低網損、改善電壓質量、防止電壓崩潰，是不可缺少的節能設備。高壓無功補償器可應用于對大型沖擊性、快速周期變化、不平衡、非線性負載(如電氣化鐵路、電弧爐、軋鋼機、礦井卷揚機、煉鋼廠、大中型煤礦等)的動態無功補償領域。但目前投入運行的設備大多功能不全，在許多需要進行動態無功補償的應用場合(如煉鋼廠、大中型煤礦等)安全可靠性不高，給用戶的設備帶來嚴重的威脅。

我國早期采用的機械投切電容器或電抗器會造成較大的沖擊，且慣性大，動作時間在秒級，滿足不了電力系統對快速性的要求。基于晶閘管的補償裝置不需要體積大的電力電容器與電抗器，調節速度快(可達10ms級)，可以做成模塊結構，快速平滑調節無功功率。但由于晶閘管控制電抗器(簡稱TCR)在工作中產生的感性無功電流會被固定電容中的容性無功電流抵消掉，容易造成器件和容量的浪費，造成很大經濟損失。

實用新型內容

為了解決現有高壓無功補償裝置存在的由于TCR在工作中產生的感性無功電流會被固定電容中的容性無功電流抵消掉，容易造成器件和容量的浪費的問題，本實用新型提供一種基于TSC的高壓配電網絡的無功補償裝置。

本實用新型包括電源電路、控制電路、檢測電路、觸發電路和晶閘管投切電容器電路；

電源電路為檢測電路、控制電路和觸發電路提供工作電源，檢測電路的檢測信號輸出端與控制電路的控制信號輸入端相連，所述控制電路的控制信號輸出端通過光纖與觸發電路的觸發信號輸入端相連，所述觸發電路的觸發信號輸出端與晶閘管投切電容器電路的觸發信號輸入端相連，所述晶閘管投切電容器電路的第一信號輸出端與檢測電路的檢測信號輸入端相連，晶閘管投切電容器電路的第二信號輸出端與母線電壓輸入端相連。

晶閘管投切電容器縮寫為TSC，將TSC技術運用于高壓輸電系統中，避免了諧波污染問題，且損耗小，可改善系統的暫態響應，抑制電壓振蕩，提高線路輸送有功的能力，特別是由于它的快速反應，使其能對故障引起的系統擾動提供較好的阻尼，減小了器件和容量的浪費，有效保護了電力設備，改善了電網質量，使電網能安全，穩定運行，其積木式結構便于安裝、維護和運輸。

附圖說明

圖1是本實用新型的電氣元件連接示意圖，

圖2是本實用新型所述的檢測電路的電氣連接示意圖，

圖3是具體實施方式三所述的晶閘管投切電容器電路的電氣連接示意圖，

圖4是具體實施方式五所述的晶閘管投切電容器電路的電氣連接示意圖，

圖5是具體實施方式六所述的晶閘管投切電容器電路的電氣連接示意圖。

具體實施方式

具體實施方式一：參見圖1說明本實施方式，本實施方式所述的一種基于TSC的高壓配電網絡的無功補償裝置，它包括電源電路1、控制電路2、檢測電路3、觸發電路4和晶閘管投切電容器電路5；

電源電路1為檢測電路3、控制電路2和觸發電路4提供工作電源，檢測電路3的檢測信號輸出端與控制電路2的控制信號輸入端相連，所述控制電路2的控制信號輸出端通過光纖與觸發電路4的觸發信號輸入端相連，所述觸發電路4的觸發信號輸出端與晶閘管投切電容器電路5的觸發信號輸入端相連，所述晶閘管投切電容器電路5的第一信號輸出端與檢測電路3的檢測信號輸入端相連，晶閘管投切電容器電路5的第二信號輸出端與母線電壓輸入端相連。

本實施方式中的控制電路2可以采用多CPU架構，例如可采用DSP和FPGA實現。DSP對系統的采樣信號進行分析處理，經過對無功功率及功率因數的雙重控制，確定TSC設備中的電容器組的投入或切除，實現電容器組的智能綜合控制，可最大程度地利用補償設備提高電網的功率因數、不發生過補償、無投切振蕩和無沖擊投切；FPGA通過檢測電容器組的電壓可以檢測到補償電容器的正常工作狀態，短路狀態，斷路狀態，確保晶閘管閥組在無故障的情況下正確投切電容器組，當出現故障時，FPGA閉鎖DSP發出的投切信號，保證裝置的安全運行，配合DSP更加可靠有效的工作。觸發電路4采用強觸發技術保證晶閘管閥組工作穩定。

所述的觸發電路4通過光纖傳輸電路得到控制電路2的命令，并對晶閘管進行觸發和切除，從而可靠地投切電容器。