[實用新型]一種電流注入式無功補償和諧波治理裝置

有效

• 申請號: 201320878819.9
• 申請日: 2013-12-30
• 公開（公告）號: CN203690933U
• 公開（公告）日: 2014-07-02
• 發明（設計）人: 殷曉華;沙晨晨;趙余仁
• 申請（專利權）人: 如皋市圖騰電力科技有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 北京一格知識產權代理事務所(普通合伙) 11316
• 代理人: 滑春生

技術領域

本實用新型涉及一種諧波治理裝置，特別涉及一種電流注入式無功補償和諧波治理裝置。

背景技術

隨著科學技術的發展，隨著工業生產水平和人民生活水平的提高，電網裝機容量的也飛速增長，對電網無功功率的需求也與日俱增。無功功率同有功功率一樣，是保證電能質量不可分割的一部分，電力系統中應保持無功功率的平衡，否則將會引起功率因數異常、電壓波動、設備損壞等情況，嚴重時會使系統電壓崩潰、解列，造成大面積停電事故。因此，解決電網的無功功率平衡，加裝無功補償裝置，提高網絡的功率因數對電網的降損、節點、安全可靠運行和保障電能質量有著極為重要的意義。

而電能質量的好壞，直接影響到工業產品的質量，非線性用電設備在電網中大量投運，造成了電網的諧波分量占的比重越來越大。它不僅增加了電網的供電損耗，而且干擾電網的保護裝置與自動化裝置的正常運行，造成了這些裝置的誤動與拒動，直接威脅電網的安全運行。因此我們對非線性用電設備產生的諧波必須進行治理，使諧波分量不超過國家標準。

目前的電能質量處理設備中，諧波治理與無功補償均分開設置，整個設備體積龐大，耗材多，造價高。也有部分采用文獻提出了將兩者同步進行的處理概念，但僅僅停留在思路上，經檢索未發現與本實用新型技術方案相同的無功補償和諧波治理裝置。

實用新型內容

本實用新型要解決的技術問題是提供一種工作可靠、結構緊湊的電流注入式無功補償和諧波治理裝置。

為解決上述技術問題，本實用新型的技術方案為：一種電流注入式無功補償和諧波治理裝置，其創新點在于：所述裝置包括一并聯在電網中并位于負載側前側的主回路，所述主回路由斷路器QF1、主交流接觸器KM2、電抗器L和PMW逆變電路依次串聯構成；PMW逆變電路包括四路相互并聯設置的IGBT輸出回路，與四路IGBT輸出回路并聯的四個金屬化薄膜電容，以及一個IGBT驅動電路，IGBT輸出回路由兩個IGBT晶體管串聯后并聯吸收電容組成；一保護電路，主要包括與主交流接觸器KM2并聯的預充電電路，所述預充電電路由接觸器KM1與功率電阻R串聯構成；一檢測電路，包括多個接入計算機控制芯片組的電流傳感器和電壓傳感器，由用于檢測電網中電流參數的電流傳感器CT1、CT2、CT3，用于檢測電網中補償后電流參數的電流傳感器CT7、CT8、CT9，用于檢測PMW逆變電路輸出補償電流的霍爾傳感器CT4、CT5、CT6，以及用于檢測電網電壓參數的霍爾傳感器PT1、PT2組成；一與主回路連接的計算機控制芯片組；由ARM芯片、DSP控制器、FPGA芯片、調理電路以及各檢測電路輸入接口、IGBT驅動電路接口、保護電路接口和電源接口組成。

優選的，所述PMW逆變電路還包括一母線電壓檢測電路，該母線電壓檢測電路為一個LV25霍爾電壓傳感器。

優選的，所述PMW逆變電路還包括一用于釋放金屬化薄膜電容電壓的電阻放電回路，該電阻放電回路與金屬化薄膜電容并聯。

優選的，所述裝置還包括用于對PMW逆變電路和電抗器散熱的風扇控制電路。

本實用新型的優點在于：

由檢測電路檢測出被補償對象電流中的諧波和無功等電流分量，送入計算機控制芯片組，先經過調理電路對信號平緩、整波，再由FPGA芯片進行引腳分配，選擇進入ARM芯片、DSP控制器進行運算處理，并給出指令信號，由指令信號驅動PMW的逆變電路產生無功補償和諧波治理電流。保護電路用于對上述整個工作回路中的元器件的保護。母線電壓檢測電路，可防止金屬化薄膜電容的電壓過高引起的電容故障，保證電容在安全范圍內工作，提高安全可靠性。風扇控制電路能夠對PMW逆變電路和電抗器散熱，裝置散熱良好，確保正常工作。

附圖說明

圖1為本實用新型中電流注入式無功補償和諧波治理裝置結構示意圖。

圖2為本實用新型中PMW逆變電路原理圖。

圖3為本實用新型中PMW逆變電路IGBT驅動電路的接線圖。

圖4為本實用新型中風扇控制電路和急停控制電路的原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，本實用新型中的電流注入式無功補償和諧波治理裝置包括一并聯在電網1中并位于負載側前側的主回路2，該主回路2由斷路器QF1、主交流接觸器KM2、電抗器L1~L3和PMW逆變電路3依次串聯構成。