專利名稱：無(wú)功功率電容補(bǔ)償器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種無(wú)功功率電容補(bǔ)償器。
背景技術(shù)：
無(wú)功功率補(bǔ)償對(duì)電力系統(tǒng)具有重要意義。對(duì)電力系統(tǒng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)臒o(wú)功補(bǔ)償，可以穩(wěn)定電網(wǎng)電壓，提高功率因數(shù)，提高設(shè)備利用率，減小網(wǎng)絡(luò)有功功率損耗輸電能力，平衡三相功率，為系統(tǒng)提供電壓，提高系統(tǒng)運(yùn)行安全性。尤其是近年來(lái)，隨著現(xiàn)代工業(yè)和電力工業(yè)的不斷發(fā)展，企業(yè)廣泛采用異步電動(dòng)機(jī)和電力變壓器，以及大型可控硅裝置產(chǎn)生的大功率沖擊性負(fù)荷的存在，使得供電系統(tǒng)功率因低，電壓波動(dòng)加大。因此，無(wú)論從提高輸電網(wǎng)的傳輸能力、降低損耗、提高系統(tǒng)穩(wěn)定性，還是從提高供電質(zhì)量的角度來(lái)看，都需要裝設(shè)大量的無(wú)功補(bǔ)償裝置，無(wú)功功率補(bǔ)償裝置的發(fā)展前景非常廣闊。目前，國(guó)內(nèi)外無(wú)功補(bǔ)償所技術(shù)的發(fā)展主要分為三個(gè)階段 1.固定電容補(bǔ)償
固定電容補(bǔ)償是一種比較簡(jiǎn)單的無(wú)功補(bǔ)償裝置，采用接觸器、熱繼電器、無(wú)功補(bǔ)償控制裝置以及電容器進(jìn)行分級(jí)、分組投切，由于其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，經(jīng)濟(jì)方便，目前還占據(jù)了較大的市場(chǎng)份額，但是，這種補(bǔ)償方式有其明顯的缺點(diǎn)，主要有以下幾點(diǎn)(1)容易和系統(tǒng)發(fā)生諧振， 造成特征次諧波電流的放大，不僅危害電容器本身，而且會(huì)危及電網(wǎng)中的電氣設(shè)備，嚴(yán)重的時(shí)候會(huì)造成損壞，甚至破壞電網(wǎng)的正常運(yùn)行；(2)當(dāng)系統(tǒng)負(fù)荷增大或者系統(tǒng)發(fā)生故障造成網(wǎng)壓降低的時(shí)候，電容補(bǔ)償裝置的無(wú)功輸出反而會(huì)隨著端電壓的降低而減小，達(dá)不到要求。接觸器頻繁投切容易造成接觸器觸點(diǎn)燒蝕、熔斷器燒毀等，故障率較高。(4)控制器控制精度低，再加上是固定電容投切，易造成過(guò)補(bǔ)現(xiàn)象，導(dǎo)致瞬間涌流過(guò)大燒毀元件。2.采用晶閘管的SVC動(dòng)補(bǔ)裝置
SVC的基本原理是采用晶閘管相控交流調(diào)壓，也稱為交流斬波，一般采用移相控制。SVC 補(bǔ)償裝置具有響應(yīng)速度快，可連續(xù)調(diào)節(jié)無(wú)功功率輸出的特點(diǎn)，避免了接觸器投切燒蝕元件的現(xiàn)象，但SVC補(bǔ)償裝置的銅耗和鐵耗都比較大，輸出到交流系統(tǒng)中的高次諧波較多，而且電抗器的體積也較大，尚需進(jìn)一步完善。3. SVG的基本原理
SVG是基于瞬時(shí)無(wú)功率的概念和補(bǔ)償原理采用GTO構(gòu)成的換相交流器。SVG分電壓型和電流型橋式電路兩種。通過(guò)調(diào)節(jié)橋式電路交流側(cè)輸出電壓的相位、幅值者直接調(diào)節(jié)其交流側(cè)電流進(jìn)行無(wú)功功率的交換。其調(diào)節(jié)速度更快，調(diào)節(jié)范圍更寬，欠壓條下的無(wú)功調(diào)節(jié)能力更強(qiáng)，因此具有良好的補(bǔ)償特性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種無(wú)投切振蕩，延長(zhǎng)器件壽命，提高可靠性的無(wú)功功率電容補(bǔ)償器。本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的，無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，包括FC濾波器、TCR晶閘管、
3感抗器和控制單元，其特征是FC濾波器與接有負(fù)載的母線之間通過(guò)投切開(kāi)關(guān)電連接，投切開(kāi)關(guān)用于投切容抗器，提供容性無(wú)功功率補(bǔ)償、補(bǔ)償各相功率因數(shù)及諧波濾波，TCR晶閘管控制感抗器用于平衡系統(tǒng)中由于負(fù)載的波動(dòng)所產(chǎn)生的感性無(wú)功功率。投切開(kāi)關(guān)和TCR晶閘管與控制單元電連接，TCR晶閘管接受來(lái)自控制系統(tǒng)的信號(hào)， 改變晶閘管觸發(fā)角的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償電流。TCR晶閘管采用閥體壓制、臥式安裝。FC濾波器中電力電容器為組架式安裝，自然冷卻。感抗器是空芯干式，上下雙線圈，自然冷卻。本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是通過(guò)調(diào)節(jié)TCR晶閘管觸發(fā)角的大小，控制流過(guò)感抗器的電流達(dá)到控制無(wú)功功率的目的。根據(jù)負(fù)荷無(wú)功功率的變化情況，選擇切換切容抗器的選項(xiàng)，補(bǔ)償各相功率因數(shù)，總之，不管負(fù)載的無(wú)功功率如何變化，總要使二者之和為常數(shù)，這個(gè)常數(shù)等于電容器組發(fā)出的容性無(wú)功功率的數(shù)值，使取自電網(wǎng)的無(wú)功功率為常數(shù)或?yàn)?，即=常數(shù)(或 0)，最終使得電網(wǎng)的功率因數(shù)保持在設(shè)定值，電壓幾乎不波動(dòng)，從而達(dá)到無(wú)功補(bǔ)償?shù)哪康模?以抑制負(fù)載波動(dòng)所造成的系統(tǒng)電壓波動(dòng)和閃變。


下面結(jié)合實(shí)施例附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明 圖1是本發(fā)明實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖2是本發(fā)明實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、TCR晶閘管；2、感抗器；3、FC濾波器；4、投切開(kāi)關(guān)；5、負(fù)載；6、母線。
具體實(shí)施例方式實(shí)施例1
如圖1所示，無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，包括FC濾波器3、TCR晶閘管1、感抗器2和控制單元，F(xiàn)C濾波器3與接有負(fù)載5的母線6之間有投切開(kāi)關(guān)4，投切開(kāi)關(guān)5用于投切FC濾波器 3，提供容性無(wú)功功率補(bǔ)償、補(bǔ)償各相功率因數(shù)及諧波濾波，TCR晶閘管1控制感抗器2用于平衡系統(tǒng)中由于負(fù)載的波動(dòng)所產(chǎn)生的感性無(wú)功功率。投切開(kāi)關(guān)4和TCR晶閘管1與控制單元電連接，TCR晶閘管1接受來(lái)自控制系統(tǒng)的信號(hào)，改變晶閘管觸發(fā)角的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償電流。TCR晶閘管1采用閥體壓制技術(shù)、臥式安裝、結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)行可靠、維護(hù)工作量少?？刂茊卧獙?shí)時(shí)計(jì)算電網(wǎng)無(wú)功，控制TCR晶閘管1觸發(fā)角的大小，進(jìn)而控制補(bǔ)償無(wú)功功率的大小。FC濾波器3向母線6提供容性無(wú)功，并抑制流經(jīng)系統(tǒng)的諧波，提高功率因數(shù)。FC 濾波器3中電力電容器為組架式安裝，自然冷卻。濾波電抗器為空芯干式，自然冷卻。補(bǔ)償感抗器2提供系統(tǒng)所需要的感性無(wú)功功率，穩(wěn)定負(fù)載沖擊所產(chǎn)生的電壓波動(dòng)。感抗器2是空芯干式，上下雙線圈，自然冷卻。實(shí)施例2
如圖2所示，無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，包括FC濾波器3、TCR晶閘管1、感抗器2和控制單元，F(xiàn)C濾波器3與地線之間有投切開(kāi)關(guān)4，投切開(kāi)關(guān)5用于投切FC濾波器3，提供容性無(wú)功功率補(bǔ)償、補(bǔ)償各相功率因數(shù)及諧波濾波，TCR晶閘管1控制感抗器2用于平衡系統(tǒng)中由于負(fù)載的波動(dòng)所產(chǎn)生的感性無(wú)功功率。
權(quán)利要求
1.無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，包括FC濾波器、TCR晶閘管、感抗器和控制單元，其特征是 FC濾波器與接有負(fù)載的母線之間通過(guò)投切開(kāi)關(guān)電連接，投切開(kāi)關(guān)用于投切容抗器，提供容性無(wú)功功率補(bǔ)償、補(bǔ)償各相功率因數(shù)及諧波濾波，TCR晶閘管控制感抗器用于平衡系統(tǒng)中由于負(fù)載的波動(dòng)所產(chǎn)生的感性無(wú)功功率。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，其特征是投切開(kāi)關(guān)和TCR晶閘管與控制單元電連接，TCR晶閘管接受來(lái)自控制系統(tǒng)的信號(hào)，改變晶閘管觸發(fā)角的大小，產(chǎn)生相應(yīng)的無(wú)功補(bǔ)償電流。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，其特征是3、TCR晶閘管采用閥體壓制、臥式安裝。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，其特征是FC濾波器中電力電容器為組架式安裝，自然冷卻。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功功率電容補(bǔ)償器，其特征是感抗器是空芯干式，上下雙線圈，自然冷卻。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種無(wú)功功率電容補(bǔ)償器。包括FC濾波器、TCR晶閘管、感抗器和控制單元，其特征是FC濾波器與接有負(fù)載的母線之間通過(guò)投切開(kāi)關(guān)電連接，投切開(kāi)關(guān)和TCR晶閘管與控制單元電連接。通過(guò)調(diào)節(jié)TCR晶閘管觸發(fā)角的大小，控制流過(guò)感抗器的電流達(dá)到控制無(wú)功功率的目的。根據(jù)負(fù)荷無(wú)功功率的變化情況，選擇切換切容抗器的選項(xiàng)，補(bǔ)償各相功率因數(shù)。
文檔編號(hào)H02J3/18GK102437580SQ20111043863
公開(kāi)日2012年5月2日 申請(qǐng)日期2011年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月25日
發(fā)明者喬蕾, 王菁, 秦全衛(wèi), 谷潔, 顧梅 申請(qǐng)人:西安福安創(chuàng)意咨詢有限責(zé)任公司