[發明專利]用于補償交流網絡中的無功分量損耗的自動裝置和方法

在審

• 申請號: 202010102111.9
• 申請日: 2020-02-19
• 公開（公告）號: CN111628510A
• 公開（公告）日: 2020-09-04
• 發明（設計）人: 亞歷山大·維克托羅維奇·施密德;安德烈·亞歷山德羅維奇·別列津
• 申請（專利權）人: “EC-租賃”生產聯合企業股份有限公司
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02J3/16
• 代理公司: 北京集佳知識產權代理有限公司 11227
• 代理人: 唐京橋;楊林森

1.一種用于補償用戶網絡中在從交流網絡供應的電壓的無功分量上的損耗的自動裝置，包括：

升壓變壓器，用于將供應的電壓的值增加至10千伏至100千伏，所述升壓變壓器包括磁芯以及布置在該磁芯上的初級繞組和輸出次級繞組，所述升壓變壓器的初級繞組用于連接至所述交流網絡；

降壓變壓器，用于將由所述升壓變壓器輸出的電壓降低至等于供應給用戶的電壓的值，所述降壓變壓器包括磁芯以及布置在該磁芯上的初級繞組和次級繞組，所述降壓變壓器的初級繞組與所述升壓變壓器的次級繞組相同并且與所述升壓變壓器的次級繞組相對連接，所述降壓變壓器的次級繞組與所述升壓變壓器的初級繞組相同；

其中，相對連接的所述升壓變壓器的次級繞組和所述降壓變壓器的初級繞組形成二次電壓諧波生成電路，當從所述交流網絡向所述升壓變壓器供應電壓時，所述二次電壓諧波生成電路在所述變壓器的繞組和磁芯中生成二次電壓諧波，使得所述交流網絡的外部電壓振蕩的頻率在所述二次電壓諧波生成電路中加倍，從而在所述二次電壓諧波生成電路中生成自參數諧振，并且在所述降壓變壓器的磁芯的小磁滯回線上發生電磁場強度的振蕩；

其中，當將所述用戶網絡的電感負載連接至所述降壓變壓器的次級繞組時，由于電場強度矢量E與磁場強度矢量H之間的角度向90度的恢復，所述次級繞組和所述負載中的電流增加并且因數減小，鑒于自參數諧振，電場強度矢量E與磁場強度矢量H之間的角度向90度的恢復提供振蕩能量向所述降壓變壓器的磁芯的主磁滯回線的轉移，從而補償所述用戶網絡中無功電壓分量上的損耗。

2.根據權利要求1所述的裝置，其中，所述交流網絡中的供應的電壓為120V或220V或380V。

3.根據權利要求1所述的裝置，還包括負載電阻，以加速電場強度矢量E與磁場強度矢量H之間的相位角的自動調節，所述負載電阻與所述降壓變壓器的次級繞組串聯連接。

4.根據權利要求3所述的裝置，其中，所述負載電阻值為約100歐姆至200歐姆。

5.一種用于補償用戶網絡中在從交流網絡供應的電壓的無功分量上的損耗的方法，包括：

使用根據權利要求1的用于補償用戶網絡中在從交流網絡供應的電壓的無功分量上的損耗的自動裝置，所述自動裝置包括：

升壓變壓器，用于將所述供應的電壓的值增加至10千伏至100千伏；以及降壓變壓器，用于將由所述升壓變壓器供應的電壓降低至等于供應給用戶的電壓的值；其中，相對連接的所述升壓變壓器的次級繞組和所述降壓變壓器的初級繞組形成二次電壓諧波生成電路；

將根據權利要求1的自動補償損耗裝置連接至交流網絡，并且通過所述自動補償損耗裝置進行以下操作：

通過所述升壓變壓器將從所述交流網絡供應給所述用戶的電壓增加到10千伏至100千伏，并且然后

通過所述降壓變壓器將由所述升壓變壓器輸出的電壓降低至等于供應給所述用戶的電壓的值；

其中，當從所述交流網絡向所述升壓變壓器供應電壓時，在所述二次電壓諧波生成電路中生成二次電壓諧波，使得所述交流網絡電壓的振蕩頻率ω在所述二次電壓諧波生成電路中加倍，并且在所述二次電壓諧波生成電路中生成頻率為2ω的自參數諧振，同時在所述降壓變壓器的磁芯的小磁滯回線上發生電磁場強度振蕩；

將所述降壓變壓器的次級繞組連接至所述用戶網絡的電感負載，并且通過電場強度矢量E與磁場強度矢量H之間的角度向90度的恢復來增大所述次級繞組和所述負載中的電流并且減小因數，鑒于所述自參數諧振，電場強度矢量E和磁場強度矢量H之間的角度向90度的恢復提供振蕩能量向所述降壓變壓器的磁芯的主磁滯回線的轉移，從而補償所述用戶網絡中無功電壓分量上的損耗。

6.根據權利要求5所述的方法，其中，所述交流網絡中的供應的電壓為120V或220V或380V。

7.根據權利要求5所述的方法，還包括使用負載電阻來加速電場強度矢量E與磁場強度矢量H之間的相位角的自動調節，所述負載電阻與所述降壓變壓器的次級繞組串聯連接。

8.根據權利要求7所述的方法，其中，所述負載電阻為約100歐姆。