[發明專利]用于中頻爐、密煉機、軋機設備的低壓靜止型無功補償裝置

無效

• 申請號: 201310560899.8
• 申請日: 2013-11-12
• 公開（公告）號: CN103560526A
• 公開（公告）日: 2014-02-05
• 發明（設計）人: 張克玉;趙慶良;趙慶春;張強;陳貞超
• 申請（專利權）人: 濟南銀河電氣有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 濟南誠智商標專利事務所有限公司 37105
• 代理人: 馬祥明

技術領域

本發明涉及一種適用于諧波含量較高、負載波動較快、有大量沖擊性負荷的場合，諸如工廠的中頻爐、軋機、輪胎行業的密煉機、電焊機等具有類似符合性質的負載，在變壓器低壓側直接與負載并聯，進行諧波治理和動態無功補償的裝置。

背景技術

通常在中頻爐、密煉機、軋機等設備現場，現在國內的低壓動態無功補償主要采用晶閘管開關來快速投切電容濾波器組（簡稱TSC），其響應速度最快能到40mS以內。但由于其屬于階躍性投切，其補償精度不高，為了避免合閘涌流和操作過電壓對可控硅開關和電容器的沖擊，需要在每組電容器投切之前經過過零過度過程檢測，對控制檢測過程要求高，在一些現場諧波水平較高的系統，往往出現可控硅開關或電容器批量損壞的情況，故障率非常高。小容量的TSC產品比較成熟，性價比較高，適用在諧波水平較低的場合。但隨著設備容量的加大、諧波較多的場合，大容量的可控硅開關不容易制造且成本很高，諧波嚴重的場合，使可控硅開關的過零檢測變得非常困難，影響了其過零投切性能，這會大大降低電容器及可控硅開關的性能并造成對電網的沖擊。

發明內容

為了克服為了解決現有的動態無功補償TSC裝置補償精度低、故障率高的不足,本發明提供一種用于中頻爐、密煉機、軋機設備的低壓靜止型無功補償裝置，該裝置是采用晶閘管控制半芯式相控電抗器加濾波電容器組的方式構成低壓靜止性無功補償濾波裝置。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種用于中頻爐、密煉機、軋機設備的低壓靜止型無功補償裝置，其特征是：在裝有低壓負載設備的低壓線路中裝有8-12路連接著切變開關的FC回路，所述的FC回路的濾波電容器呈三角形連接，低壓線路上還連接著帶有電抗器切變開關的TCR回路，所述的TCR回路由與電抗器相連接的呈三角形連接的閘流管閥組成，所述的閘流管閥由反向并聯的閘流管組成，低壓負載設備上裝有與動態控制器上的電壓、電流取樣接口相連接的信號線，動態控制器的輸出端設有連接切變開關的電容控制信號線以及連接閘流管閥的閘流管閥控制信號線。

所述的電抗器為半芯電抗器。

本發明由一組相控電抗器以及幾組濾波器電容器組組成（一般是以3、5、7、11、13次為主）。裝置一般裝設在用戶變壓器低壓側，設備成本較低，具有無功補償、濾波以及降低損耗治理閃變的功能。

本發明的基本工作原理是：裝置的微機控制儀通過檢測用戶系統的電壓、電流模擬量，計算系統需要補償的無功量，動態控制儀投入適當的幾組濾波支路(FC)，然后再用晶閘管控制電抗器（TCR）的無功功率來補償部分過補償的容性無功功率。TCR通過改變可控硅觸發延遲角α，控制電抗器電流有效值的大小，從而連續地調節無功電流和無功功率，α=90～180°。TCR電路導通角為2(π-α)，無功功率為Qtcr=αUab2XLtcr(2(π-α)+sin2απ)..]]>

本發明利用FC濾波電容器組來濾除系統諧波以及提供容性無功功率補償，根據負載無功需求變化，動態控制TCR相控電抗器的晶閘管導通角以改變相控電抗器的感性無功功率輸出，使其抵消FC支路多余的容性無功容量，來達到快速、連續、高精度無功補償的目的。整個控制為連續線性控制，對電網以及電容器、電抗器無沖擊，可靠性較高。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖，

圖中，1.高壓供電線路，2.變壓器，3.低壓線路，4.切變開關，5.濾波電容器，6.電壓、電流取樣接口，7.動態控制器，8.控制信號輸出端，9.電容控制信號線，10.負載線路，11.電抗器切變開關，12.電抗器，13.閘流管閥控制信號線，14.閘流管閥。