[發明專利]一種柔性電容器投切限流器

在審

• 申請號: 202011283231.X
• 申請日: 2020-11-17
• 公開（公告）號: CN112350341A
• 公開（公告）日: 2021-02-09
• 發明（設計）人: 劉新超;楊歡紅;李廣一;朱濤;朱偉星;金瀚濛;吳信立;侯必驍;楊小玲;郭思遠;周春峰;郭超;周思怡
• 申請（專利權）人: 上海華電奉賢熱電有限公司;上海電力大學
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;H02H9/02
• 代理公司: 上海浙晟知識產權代理事務所(普通合伙) 31345
• 代理人: 楊小雙

本發明公開了一種柔性電容器投切限流器，屬于無功補償設備技術領域。它包括電力電容器、NTC熱敏電阻、電感器、直流風機、旁路二極管；所述電力電容器有三組，三相電源的A、B、C相分別通過一組NTC熱敏電阻與對應一組電力電容器連接，三組電力電容器另一端連接在一起；每組NTC熱敏電阻與對應一組電力電容器之間連接有一組直流風機，每組直流風機另一端分別串聯有一組電感器，三組電感器另一端連接在一起，每組直流風機兩端分別反極性并聯有一組旁路二極管；每組直流風機的出風口方向指向對應的NTC熱敏電阻。它具有成本低廉、涌流抑制能力好、恢復時間快的特點。

技術領域

本發明涉及一種柔性電容器投切限流器，屬于無功補償設備技術領域。

背景技術

電力電容器是用于無功補償、節能降損必不可少的電氣設備，隨著生產設備智能化、自動化程度的提升，其耗電有無功功率也日趨變化劇烈，這就要求無功補償設備需要快速調節，電力電容器因此需要越來越頻繁的投切。在很多工廠中，電容器一分鐘內要投切多次，然而電容器的投切，不可避免的會產生較大的合閘涌流，有時還會產生操作過電壓，不但對電容器本身造成有較大的損害，還會造成供電系統的電壓波動或震蕩，因此，如何限制電力電容器的合閘涌流，一直是無功補償技術的研究重點。

現有技術采用兩種方案，一是晶閘管投切開關，利用晶閘管實現過零點投切，可以有效減少涌流，但晶閘管投切開關價格高，并且自身抗過電流應力能力較弱，容易損壞；二是限流電抗器，利用電抗器限流的歷史悠久，但電抗器感抗小則涌流抑制能力不足，感抗大則會造成分合閘暫態振蕩，進一步損壞電容器，整體限流效果一般，涌流抑制能力只能達到額定電流的5倍左右，因此，研制一種成本低、涌流抑制能力好、可靠性好的電容器投切限流器，對于電力電容器的投切頻度與補償效果的提升都大有好處。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于：提供一種柔性電容器投切限流器，它解決了目前投切電路成本較高、恢復時間慢、涌流抑制能力有待提高的問題。

本發明所要解決的技術問題采取以下技術方案來實現：

一種柔性電容器投切限流器，它包括電力電容器、NTC熱敏電阻、電感器、直流風機、旁路二極管；

所述電力電容器有三組，三相電源的A、B、C相分別通過一組NTC熱敏電阻與對應一組電力電容器連接，三組電力電容器另一端連接在一起；

每組NTC熱敏電阻與對應一組電力電容器之間連接有一組直流風機，每組直流風機另一端分別串聯有一組電感器，三組電感器另一端連接在一起，每組直流風機兩端分別反極性并聯有一組旁路二極管；

每組直流風機的出風口方向指向對應的NTC熱敏電阻。

作為優選實例，所述NTC熱敏電阻的最大通流能力不小于被控的電力電容器的額定電流。

作為優選實例，所述NTC熱敏電阻的冷態阻值不小于熱態阻值的50倍。

由于NTC熱敏電阻阻值隨著溫度變化，非硬性不變的，所以稱為柔性投切限流器。

本發明的有益效果是：

(1)成本低廉，本電路結構利用成本低廉的NTC熱敏電阻實現涌流抑制，其成本與晶閘管結構的投切開關相比，可相差數倍，且NTC熱敏電阻是無源陶瓷期器件，其可靠性、耐用性與穩定性遠遠超過使用晶閘管的產品；

(2)涌流抑制能力好，本電路結構成本低廉的NTC熱敏電阻實現涌流抑制，其本質是動態變化的電阻，因此與電抗器相比，不會激發振蕩或諧振，有效提升現有技術的涌流抑制能力，這也就為電力電容器的頻繁投切提供了可能；