[實(shí)用新型]低壓混合式無功補(bǔ)償裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201320036144.3
• 申請(qǐng)日: 2013-01-23
• 公開（公告）號(hào): CN203180532U
• 公開（公告）日: 2013-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王立峰;殷立軍;郭征;楊光;馮蓓艷;謝邦鵬;仲雋偉;何琴;王佳;孫亞炯
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 上海市電力公司;上海久隆企業(yè)管理咨詢有限公司;國家電網(wǎng)公司
• 主分類號(hào): H02J3/18
• 分類號(hào): H02J3/18
• 代理公司: 上海信好專利代理事務(wù)所(普通合伙) 31249
• 代理人: 張妍

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償技術(shù)，具體涉及一種低壓混合式無功補(bǔ)償裝置。

背景技術(shù)

電能是社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)保證，近年來電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來越高，而用戶端大量非線性負(fù)荷的應(yīng)用也成為電網(wǎng)無功情況惡化的重要因素，從小容量的家用電器到大容量的工業(yè)交直流變換裝置，都會(huì)引起電網(wǎng)的功率因數(shù)下降，可以說用戶負(fù)荷正成為電網(wǎng)無功的主要來源。而電網(wǎng)無功會(huì)造成電網(wǎng)很大的設(shè)備和線路損耗，造成能源浪費(fèi)，同時(shí)也會(huì)給電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成很大影響。

現(xiàn)代企業(yè)的電力設(shè)備中，所用的大多是感性負(fù)載，生產(chǎn)過程中會(huì)產(chǎn)生大量的無功功率。無功功率不僅增加電力系統(tǒng)線路損耗和設(shè)備容量，還會(huì)造成線路電壓的波動(dòng)，對(duì)供電網(wǎng)的電能質(zhì)量和供電效率有著嚴(yán)重的影響；同時(shí)對(duì)用戶的用電設(shè)備以及生產(chǎn)質(zhì)量也會(huì)造成不可彌補(bǔ)的損失。無功補(bǔ)償技術(shù)是一種很傳統(tǒng)的電力技術(shù)，它代表了一個(gè)國家電力水平高低，無功補(bǔ)償通俗的講就是將低壓變壓器或線路上傳輸過來的無用功轉(zhuǎn)變?yōu)橛杏霉Α?/p>

無功補(bǔ)償有以下好處：

1、減少線路與變壓器損耗50%以上：就全國講，線路損耗約占據(jù)12%，其中主要是無功分量引起的損耗，若無功線損降低50%-60%，一年便可節(jié)電500億度左右，相當(dāng)于半個(gè)三峽工程的發(fā)電量。這種不消耗一次能源，便可增大發(fā)電量的工程是絕好的綠色工程，且投資極小，見效快；

2、免罰款：我國電力部及物價(jià)局“關(guān)于頒發(fā)《功率因數(shù)調(diào)整電費(fèi)辦法》通知”中規(guī)定，功率因數(shù)0.94時(shí)，減少電費(fèi)1.1%，功率因數(shù)0.6時(shí)增加電費(fèi)15%。例如一個(gè)315KVA的變壓器，功率因數(shù)從0.6提高到0.94以上，年獎(jiǎng)罰差3～4萬元；

3、不增加額外投資，便實(shí)現(xiàn)擴(kuò)容：進(jìn)行無功補(bǔ)償后，便可提高電承載率，變壓器可滿負(fù)荷運(yùn)行。例如一臺(tái)315KVA的變壓器，功率因數(shù)0.6負(fù)荷的變壓器只能提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)189KW的有功功率，不能承受300KW左右容量，需購買一臺(tái)500KVA的變壓器更換。將功率因數(shù)由0.6提高到0.98，相當(dāng)于擴(kuò)大了63%，即有功由18KW提高到309KW可基本滿足需要的容量，便節(jié)省了一臺(tái)500KVA的變壓器，經(jīng)費(fèi)約三四十萬元；

4、穩(wěn)定供電電壓、改善電能質(zhì)量，延長(zhǎng)了用電設(shè)備壽命，提高了產(chǎn)品質(zhì)量。

目前變、配電系統(tǒng)的無功補(bǔ)償裝置絕大部分采用電容器組和電抗器分組投切式無功補(bǔ)償，此種方式具有補(bǔ)償速度慢、沖擊大、補(bǔ)償精度差、欠補(bǔ)和過補(bǔ)嚴(yán)重、階梯式補(bǔ)償、智能性差等缺點(diǎn)。而動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置如靜止無功補(bǔ)償器雖然可以克服以上缺點(diǎn)，但由于電力電子器件的成本和技術(shù)成熟度所限制，單臺(tái)容量較大的靜止無功補(bǔ)償器在設(shè)計(jì)、成本和功耗等方面都無法完全滿足應(yīng)用現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際需求。

2005年上海市區(qū)供電公司滬南供電分公司開始了“動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償和諧波治理綜合裝置”的研制，在2007年第一代產(chǎn)品順利安裝至現(xiàn)場(chǎng)運(yùn)行，并通過了項(xiàng)目驗(yàn)收，為配網(wǎng)無功補(bǔ)償、諧波治理和節(jié)能提供了解決方案。此種設(shè)備雖然能較好的解決動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償問題，但因?yàn)槠渌捎玫姆绞郊安牧希杀痉浅８撸瑹o法進(jìn)行大規(guī)模推廣。目前無功補(bǔ)償方案中應(yīng)用最廣泛的電容器投切式無功補(bǔ)償設(shè)備，其價(jià)格適中，產(chǎn)品成熟，但補(bǔ)償精度比較低，分級(jí)投切對(duì)電網(wǎng)有沖擊，響應(yīng)速度慢，會(huì)產(chǎn)生過補(bǔ)和欠補(bǔ)的情況，同時(shí)電網(wǎng)的諧波會(huì)很容易使電容器損壞。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型提供一種低壓混合式無功補(bǔ)償裝置，具有良好的響應(yīng)速度，補(bǔ)償精度高，性價(jià)比好。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供一種低壓混合式無功補(bǔ)償裝置，該無功補(bǔ)償裝置外接供電電網(wǎng)，其特點(diǎn)是，該無功補(bǔ)償裝置包含：

若干無功補(bǔ)償器，其電路連接外接的供電電網(wǎng)；

無功發(fā)生器，其電路連接外接的供電電網(wǎng)；

控制總線，其與外接的供電電網(wǎng)電路連接，并分別電路連接無功補(bǔ)償器和無功發(fā)生器。

上述的無功補(bǔ)償器為投切式無功補(bǔ)償器。

上述的無功補(bǔ)償器包含晶閘管投切安全無功補(bǔ)償器和接觸器投切安全無功補(bǔ)償器。

上述的無功發(fā)生器為靜止無功發(fā)生器。

上述的無功發(fā)生器采用由功率開關(guān)器組成的三相四線制的全橋主電路結(jié)構(gòu)。

本實(shí)用新型低壓混合式無功補(bǔ)償裝置及其控制方法和現(xiàn)有技術(shù)的無功補(bǔ)償裝置相比，其優(yōu)點(diǎn)在于，本實(shí)用新型通過算法分析配電負(fù)載正序，負(fù)序，零序無功電流，通過晶閘管、復(fù)合開關(guān)等器件控制電容器組投切補(bǔ)償大容量無功功率；通過對(duì)IGBT器件的控制完成快速及小容量的無功補(bǔ)償，此方式響應(yīng)速度適中，補(bǔ)償精度高，價(jià)格適中。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型低壓混合式無功補(bǔ)償裝置的裝置結(jié)構(gòu)圖；