[實用新型]一種基于無源無功補償和APF的混合補償裝置

有效

• 申請號: 201720948574.0
• 申請日: 2017-08-01
• 公開（公告）號: CN207200288U
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發明（設計）人: 吳世均
• 申請（專利權）人: 上海偉肯實業有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/01
• 代理公司: 上海三方專利事務所31127
• 代理人: 吳瑋,李美立

[技術領域]

本實用新型涉及電力系統設備技術領域，具體來說是一種基于無源無功補償和APF的混合補償裝置。

[背景技術]

現代工業電網中，非線性工業設備應用越來越多，比如：變頻器、中頻爐、大型照明設備、充電樁等等，使得電網中不但有無功電流的存在，還有大量的諧波電流，傳統的無源無功補償裝置，在有大量諧波電流的電網中，諧波電流會流進無源無功補償裝置的電容器，使電容器發熱嚴重，大大縮短電容器的壽命。

同時，諧波電流是一種頻率大于50Hz的高頻電流，無源無功補償裝置是電抗和電容串聯裝置，存在諧振點，諧振頻率為：如果電網中存在頻率為f₀的諧波電流，或諧波電流的頻率非常接近f₀，那么該次諧波電流就會產生諧振發放大，威脅整個供電電網的安全。

在一些負載變化激烈的電網中，比如說電網負載主要是電焊機設備，或是軋鋼機設備中，電網負荷由空載負荷增加到滿載負荷，或是由滿載負荷變為空載負荷的時間往往小于100ms，傳統的無源無功補償裝置響應速度根本無法滿足實際需求，這用會造成不斷地欠補償和過補償。

因此，需要設計一種基于無源無功補償和APF的混合補償裝置。

[實用新型內容]

本實用新型的目的在于解決現有技術的不足，提供一種混合補償裝置，在無源無功補償裝之前，增加一種濾出諧波電流的裝置，既可以濾除諧波電流，又可以補償無功電流，還滿足快速響應的要求，且較之于有源無功補償裝置(SVG)還有很大的價格優勢。

為了實現上述目的，設計一種基于無源無功補償和APF的混合補償裝置，包括無功補償控制器和APF有源電力濾波器，其特征在于電網的電網側三相連接線上分別設有系統電流互感器，所述的系統電流互感器與APF有源電力濾波器相連，所述的APF有源電力濾波器與無功補償控制器相連，所述電網的負載側與無功補償控制器相連，所述的電網與無功補償控制器之間的連接線路上設有APF有源電力濾波器，所述的無功補償控制器與若干無功補償電路相連，若干無功補償電路與負載的三相連接線相連，負載的三相連接線上還連接有避雷器電路。

所述電網的電網側A相、B相、C相連接線上分別連接有系統電流互感器TA1、系統電流互感器TA2和系統電流互感器TA3，系統電流互感器TA1的S1端與APF有源電力濾波器的AIS+端相連，系統電流互感器TA2的S1端與APF有源電力濾波器的BIS+端相連，系統電流互感器TA3的S1端與APF有源電力濾波器的CIS+端相連，所述的系統電流互感器TA1、系統電流互感器TA2和系統電流互感器TA3地S2端相連后與APF有源電力濾波器的SI-端相連。

所述APF有源電力濾波器的RS485A端與無功補償控制器的RS485A端相連，所述APF有源電力濾波器的RS485B端與無功補償控制器的RS485B端相連。

所述的無功補償電路的個數為6個，分別于無功補償控制器的6個輸出接口相連。

所述的避雷器電路包括三個與負載的A1相、B1相和C1相連接線分別相連的電感，三個電感另一端相連后接地。

所述的電網負載側的零線與APF有源電力濾波器相連，電網負載側的A相、B相、C相連接線分別與隔離開關熔斷器組QSA連接，隔離開關熔斷器組QSA的另一端與APF有源電力濾波器和無功補償控制器相連后再分別與負載的A1相、B1相和C1相連接線對應相連，隔離開關熔斷器組QSA與無功補償控制器之間還依次串聯有熔斷器和電阻箱ZX，所述的無功補償電路包括分別與負載的A1相、B1相和C1相連接線相連的三個熔斷器，所述熔斷器的另一端與交流接觸器相連后連接電抗器，三個電抗器的另一端分別與三角形線路的三個端點相連，所述的三角形線路是由三個電容首尾相連構成，所述交流接觸器的線圈一端與斷路器串聯后連接至無功補償控制器，線圈另一端與顯示燈相連后連接至零線，線圈的還有一端與開關相連，顯示燈與所述的開關相連后連接至負載的C1相連接線。

本實用新型同現有技術相比，其優點在于：

第一：APF具有濾除2—50次諧波和補償無功兩大功能，并能設置工作優先級，這將傳統的APF和SVG兩大產品的功能融為一體。

第二：APF的全響應時間小于10ms，實現了快速響應的要求；

第三：具備通信功能和運行條件判斷功能。

[附圖說明]

圖1是本實用新型的電原理圖；

圖2是本實用新型APF有源電力濾波器的部分連接示意圖。

[具體實施方式]