[發(fā)明專利]三相四線制電網(wǎng)部分調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310460406.3
• 申請(qǐng)日: 2013-09-30
• 公開（公告）號(hào): CN103490432A
• 公開（公告）日: 2014-01-01
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 韋壽祺;劉志杰;蘇振源;陳敘;黎明;李雪嬌;崔九喜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 桂林電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 桂林市持衡專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 45107
• 代理人: 陳躍琳

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及三相四線制電網(wǎng)的無(wú)功補(bǔ)償，屬于晶閘管控制并聯(lián)電容無(wú)功自動(dòng)補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種三相四線制電網(wǎng)部分調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償裝置及方法。

背景技術(shù)

三相四線制電網(wǎng)具有三相負(fù)荷不平衡嚴(yán)重、負(fù)荷變化頻繁、負(fù)載功率因數(shù)較低等缺點(diǎn)，這不利于電網(wǎng)的安全高效運(yùn)行。無(wú)功補(bǔ)償是維持電網(wǎng)電壓穩(wěn)定，維護(hù)電力系統(tǒng)安全運(yùn)行的重要手段，而并聯(lián)電容器是電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償?shù)闹匾侄巍３Ｒ?guī)的電容器補(bǔ)償裝置采用三相等容量同時(shí)投切方式，容易造成某相過(guò)補(bǔ)償，另一相卻欠補(bǔ)償?shù)默F(xiàn)象，而危及電網(wǎng)安全。另外常規(guī)的電容器補(bǔ)償裝置還存在補(bǔ)償實(shí)時(shí)性差、補(bǔ)償精度低和投切過(guò)程沖擊電流較大等缺點(diǎn)。為了提高補(bǔ)償精度，目前還出現(xiàn)了采用調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)，其根據(jù)Q_C=2πfCU²原理，當(dāng)電容量C一定時(shí)，電容超前無(wú)功Q與電容兩端電壓U²成正比。這種無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)一般以自耦變壓器作為調(diào)壓設(shè)備，但自耦變壓器本身是一種既耗能又產(chǎn)生無(wú)功的設(shè)備，自耦變壓器容量大對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行極為不利。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供針對(duì)三相四線制電網(wǎng)的特點(diǎn)及常規(guī)電容器補(bǔ)償裝置存在的不足，提出一種三相四線制電網(wǎng)部分調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償裝置及方法。

為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的：

一種三相四線制電網(wǎng)部分調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括U相、V相和W相調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償單元和控制單元，其中每相調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償單元主要由電流檢測(cè)元件，電壓檢測(cè)元件，全壓補(bǔ)償電容組，自偶變壓器和調(diào)壓電容組組成；

每相電流檢測(cè)元件串聯(lián)在該相電網(wǎng)的火線上，每相電壓檢測(cè)元件并聯(lián)在該相電網(wǎng)的火線和零線上，每相電流檢測(cè)元件和每相電壓檢測(cè)元件的信號(hào)輸出端與控制單元的輸入端相連；

每相全壓補(bǔ)償電容組由n-1條并聯(lián)在該相電網(wǎng)火線和零線上的并聯(lián)支路組成；每條支路均由1個(gè)雙向晶閘管B1i、1個(gè)熔斷器Fi、1個(gè)電感Li和1個(gè)電容Ci串聯(lián)而成；雙向晶閘管B1i的T1端連接該相電網(wǎng)的火線，雙向晶閘管B1i的T2端經(jīng)熔斷器Fi、電感Li和電容Ci與該相電網(wǎng)的零線相連；雙向晶閘管B1i的T2端連接控制單元的輸入端，雙向晶閘管B1i的G端連接控制單元的輸出端；上述i=1，2，……，n-1；其中n為每相電容的等分組數(shù)；

每相自偶變壓器有m級(jí)輸出電壓即具有m個(gè)電壓輸出端，且相鄰兩電壓輸出端的級(jí)壓差一致；該自偶變壓器的輸入端并聯(lián)在該相電網(wǎng)的火線和零線上；

每相調(diào)壓電容組由1個(gè)電容Cn、1個(gè)熔斷器Fn和m個(gè)雙向晶閘管B2j組成；每個(gè)雙向晶閘管B2j的T1端連接自偶變壓器的一個(gè)電壓輸出端，所有雙向晶閘管B2j的T2端相連后分為2路，一路經(jīng)熔斷器Fn和電容Cn和接至該相電網(wǎng)的零線，一路連接控制單元的輸入端；所有雙向晶閘管B2j的G端均與控制單元的輸出端相連；上述j=1，2，……，m；其中m為自偶變壓器的電壓輸出端的個(gè)數(shù)。

上述方案中，每相自偶變壓器相鄰兩電壓輸出端的級(jí)壓差按無(wú)功差ΔQ_C一致來(lái)設(shè)計(jì)，即ΔQC=2πfCn(Uj2-Uj-12)=1m2πfCnU2;]]>上述j=1，2，……，m；m為自偶變壓器的電壓輸出端的個(gè)數(shù)；f為電網(wǎng)的頻率；Cn為電容Cn的電容值；U為相電壓。

上述方案中，所述n和m均為大于等于3的整數(shù)。

基于上述裝置所實(shí)現(xiàn)的三相四線制電網(wǎng)部分調(diào)壓調(diào)容無(wú)功補(bǔ)償方法，包括如下步驟：