[實用新型]一種低壓電網零序電流治理與無功補償裝置

有效

• 申請號: 201420736956.3
• 申請日: 2014-12-01
• 公開（公告）號: CN204258303U
• 公開（公告）日: 2015-04-08
• 發明（設計）人: 廖文;劉凱杰;張祥羅;汪游胤;湯偉中;付理祥;舒戀;帥一;曾慶匯;黃忠民;孫愛平;姜勇
• 申請（專利權）人: 國家電網公司;國網江西省電力公司南昌供電分公司
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18
• 代理公司: 江西省專利事務所 36100
• 代理人: 張文

技術領域

本實用新型涉及補償裝置，尤其是涉及一種低壓電網零序電流治理與無功補償裝置。

背景技術

在低壓配網系統中，三相四線制供電方式是最主要的供電方式，隨著城市化的快速發展，出現了大量的大型商廈和寫字樓，在這些建筑中存在著大量的個人計算機等辦公自動化設備、變頻空調等家用電器、照明電源及不間斷電源等。這些設備都會在電網中產生大量的零序諧波電流，即使它們的單臺功率較小，但因其總數龐大，所帶來的諧波污染是極其嚴重的。

零序諧波電流，特別是３次諧波電流在中線上會相互疊加，使得中線電流中的諧波狀況異常嚴重。電力系統諧波一方面使得中性線中的電流大大超過了它的設計值，造成中線故障；另一方面還會使得公用配電變壓器噪聲和有功損耗增加，加速絕緣老化，使故障隱患增大。電力系統諧波同時還會影響電網的電壓質量，諧波電流流過系統阻抗時會產生諧波電壓降，從而使電壓波形發生畸變，進而影響其它用戶的電力設備，并且諧波電流與各次諧波電壓還會形成諧波有功和諧波無功，占用電力線路和電力設備的容量，降低供電系統的功率因素，同時隨著電力電子技術發展和電力電子產品推廣應用，配網系統中不斷出現大量諧波，對系統造成的危害逐年增加。

在配網線路安裝無功補償電容器是補償無功功率的重要手段，其中用接觸器投切電力電容器，去補償用戶無功功率，得到了普及。但是在采用交流接觸器投切電力電容器時，由于存在投切過程涌流大、操作過電壓高、接觸器觸頭燒損嚴重等弊病現在已經不合適宜了；并且在配網線路中，由于諧波的存在，當諧波作用于電容器時，一方面，將造成電容器的諧波過電流、過電壓和過負荷，引發電容器的局部放電強度增大、絕緣老化、溫度升高而過熱，從而縮短了電容器的壽命和極板的機械諧波，導致電容器損壞；另一方面，電容器在諧波的作用下，將造成諧波諧振和諧波放大，給電網和電容器造成危害，進而降低了電力電子設備的使用壽命，嚴重時將毀壞整個電力電子設備。因此，在補償電網無功功率的同時，抑制電網諧波也是無功補償裝置必需實現的一個重要功能。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種低壓電網零序電流治理與無功補償裝置，它集成了零序濾波、無功補償兩個大功能，其中：零序濾波模塊能夠將注入系統側的零序諧波電流減小到非常小的程度；無功補償模塊采用高可靠性的無觸點低壓配網動態無功補償技術，針對配網無功變化的跟蹤響應速度很快，能夠實時動態補償；同時通過結合二次防雷技術充分提高裝置的可靠性，有效地保證了配網的電能質量。

本實用新型的目的是這樣實現的：

一種低壓電網零序電流治理與無功補償裝置，特征是：由零序濾波模塊和無功補償模塊組成，其中：零序濾波器模塊由零序濾波電抗器構成，零序濾波電抗器為全鐵心結構，每相鐵心上分布有匝數相同的兩組繞組，三相輪換曲折反極性連接，即A、B、C三根鐵心柱中，A根鐵心柱上的兩組繞組A1、A2，B根鐵心柱上的兩組繞組B1、B2，C根鐵心柱上的兩組繞組C1、C2，其中：A1的負極與B2的正極連接，B1的負極與C2的正極連接，C1的負極與A2的正極連接；無功補償模塊由控制器和偶數個并聯的組合固體開關組成，每個組合固體開關是由二極管與可控硅反向并聯，再與電容器組串聯而成，在奇數組合固體開關中：二極管陽極和可控硅陰極的公共端接A相線，可控硅的觸發端接控制器的觸發信號輸出端，二極管陰極和可控硅陽極的公共端接電容器組的第1腳；在偶數組合固體開關中：二極管陽極和可控硅陰極的公共端接B相線，可控硅的觸發端接控制器的觸發信號輸出端，二極管陰極和可控硅陽極的公共端接電容器組的第2腳；電容器組的第3腳接C相線；通過控制器控制若干個并聯的組合固體開關投切電容，進行無功補償。