[發明專利]一種電力終端電能優化裝置

在審

• 申請號: 201811268254.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109274102A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 江友華;房明碩;屈靖潔;朱沁琳;王金朝;陳明磊
• 申請（專利權）人: 上海電力學院
• 主分類號: H02J3/01
• 分類號: H02J3/01;H02J3/18;H01F27/32;H01F27/28
• 代理公司: 上海科盛知識產權代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發明涉及一種電力終端電能優化裝置，包括感應型濾波換流變壓器，所述的感應型濾波換流變壓器包括高壓繞組和低壓繞組，所述的低壓繞組為兩段式，一段為公共繞組W2，另一段為諧波屏蔽繞組W3，所述的公共繞組W2輸出端連接整流電路，所述的諧波屏蔽繞組W3一端接地，另一端連接靜止無功發生器，對高次諧波與無功進行濾波和補償。與現有技術相比，本發明降低了配套動態補償裝置的容量及電壓等級需求，綜合提高其節能效果與一體化程度。

技術領域

本發明涉及一種電能優化裝置，尤其是涉及一種電力終端電能優化裝置。

背景技術

目前針對電弧爐、電解槽、大功率變頻調速、工業整流器等非線性、沖擊性用電終端的電能質量治理，國內外主要是采用無源濾波器、靜止無功補償器等裝置實現，但是這些裝置只是被動地解決諧波和無功功率對供配電系統的消極影響，而沒有考慮它們對配電變壓器等電氣設備本身的危害，諧波與無功電流通過配電變的原、副邊繞組將會導致變壓器損耗增加，振動、噪音以及溫升加劇，從而影響電力終端的安全高效運行，尤其考慮到新能源發電中電力電子變流器的廣泛應用所導致電能質量問題，因此需要提出直接面向用電終端的新型電能綜合優化方案。

無功補償作為保證電能質量的一種重要手段得到了大量應用。然而目前無功補償設備與變壓器兩者之間只是從電氣連接上進行了組合，并沒有形成真正的本體組合，使得這兩種設備一直處于各自獨立運行的狀態，兩者之間沒有形成良好的協調配合，各自占用建設空間，設備一體化程度不高。

發明內容

本發明的目的就是為了克服上述現有技術存在的缺陷而提供一種電力終端電能優化裝置。

本發明的目的可以通過以下技術方案來實現：

一種電力終端電能優化裝置，包括感應型濾波換流變壓器，所述的感應型濾波換流變壓器包括高壓繞組和低壓繞組，所述的低壓繞組為兩段式，一段為公共繞組W2，另一段為諧波屏蔽繞組W3，所述的公共繞組W2輸出端連接整流電路，所述的諧波屏蔽繞組W3一端接地，另一端連接靜止無功發生器，對高次諧波與無功進行濾波和補償。

所述的高壓繞組和低壓繞組均為箔式繞組。

所述的靜止無功發生器為H橋鏈式結構。

所述的公共繞組W2和諧波屏蔽繞組W3相位不同。

所述的高壓繞組包括相互并聯的第一高壓繞組HV1和第二高壓繞組HV2；第一高壓繞組包括相互串聯的第一高壓正繞組HV11和第一高壓反繞組HV12，第一高壓正繞組HV11繞向與公共繞組W2相同，第一高壓反繞組HV12繞向與公共繞組W2相反；第二高壓繞組包括相互串聯的第二高壓反繞組HV21和第二高壓正繞組HV22，第二高壓反繞組HV21繞向與第一高壓反繞組HV12相同，第二高壓正繞組HV22繞向與第一高壓正繞組HV11相同。

所述的第一高壓正繞組HV11、第一高壓反繞組HV12、第二高壓反繞組HV21和第二高壓正繞組HV22從上至下依次繞置在絕緣件外部。

所述的低壓繞組外部設置有絕緣件，公共繞組W2的首部端子a1和尾部端子x1都從上部引出，諧波屏蔽繞組W3的首部端子a2和尾部端子x2都從下部引出。

與現有技術相比，本發明具有以下優點：

(1)基于電路-磁路耦合的感應型濾波換流變壓器被提出，利用安匝平衡原理及變壓器繞組零阻抗設計技術，實現變壓器繞組與新型靜止無功發生裝置(SVG)的合理匹配和整體設計，將電能優化系統整合在電力變壓器中，從本體結構上真正達到了兩者有機組合，實現智能供電與高效用電等技術的高度融合，最大化地降低配套動態補償裝置的容量及電壓等級需求，綜合提高其節能效果與一體化程度。

(2)HV1與HV2分別為2段式串聯的箔繞繞組，解決了高壓繞組匝數多采用餅式成本高及不分段箔繞層絕緣多的缺點，提高了線圈的抗短路能力、繞組的生產效率及降低了變壓器的成本。