[發(fā)明專利]一種電力終端電能優(yōu)化裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811268254.6
• 申請日: 2018-10-29
• 公開（公告）號: CN109274102A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發(fā)明（設(shè)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(quán)）人: 上海電力學(xué)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(chǎn)權(quán)代理有限公司 31225
• 代理人: 趙繼明

本發(fā)明涉及一種電力終端電能優(yōu)化裝置，包括感應(yīng)型濾波換流變壓器，所述的感應(yīng)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(fā)生器，對高次諧波與無功進行濾波和補償。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明降低了配套動態(tài)補償裝置的容量及電壓等級需求，綜合提高其節(jié)能效果與一體化程度。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電能優(yōu)化裝置，尤其是涉及一種電力終端電能優(yōu)化裝置。

背景技術(shù)

目前針對電弧爐、電解槽、大功率變頻調(diào)速、工業(yè)整流器等非線性、沖擊性用電終端的電能質(zhì)量治理，國內(nèi)外主要是采用無源濾波器、靜止無功補償器等裝置實現(xiàn)，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(tǒng)的消極影響，而沒有考慮它們對配電變壓器等電氣設(shè)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(dǎo)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(fā)電中電力電子變流器的廣泛應(yīng)用所導(dǎo)致電能質(zhì)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(yōu)化方案。

無功補償作為保證電能質(zhì)量的一種重要手段得到了大量應(yīng)用。然而目前無功補償設(shè)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(shè)備一直處于各自獨立運行的狀態(tài)，兩者之間沒有形成良好的協(xié)調(diào)配合，各自占用建設(shè)空間，設(shè)備一體化程度不高。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的就是為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的缺陷而提供一種電力終端電能優(yōu)化裝置。

本發(fā)明的目的可以通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn)：

一種電力終端電能優(yōu)化裝置，包括感應(yīng)型濾波換流變壓器，所述的感應(yīng)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(fā)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(fā)生器為H橋鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)。

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(lián)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(lián)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(lián)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(shè)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(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點：

(1)基于電路-磁路耦合的感應(yīng)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(shè)計技術(shù)，實現(xiàn)變壓器繞組與新型靜止無功發(fā)生裝置(SVG)的合理匹配和整體設(shè)計，將電能優(yōu)化系統(tǒng)整合在電力變壓器中，從本體結(jié)構(gòu)上真正達到了兩者有機組合，實現(xiàn)智能供電與高效用電等技術(shù)的高度融合，最大化地降低配套動態(tài)補償裝置的容量及電壓等級需求，綜合提高其節(jié)能效果與一體化程度。

(2)HV1與HV2分別為2段式串聯(lián)的箔繞繞組，解決了高壓繞組匝數(shù)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(chǎn)效率及降低了變壓器的成本。