低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】為了克服現(xiàn)有無源濾波補(bǔ)償和有源濾波補(bǔ)償方式存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置，該裝置主要由斷路器、智能濾波補(bǔ)償控制器、2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路、1個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路組成，2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路和一個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路并聯(lián)后接在斷路器下端，斷路器上端與負(fù)載并聯(lián)連接。該裝置通過智能濾波補(bǔ)償控制器控制無源濾波補(bǔ)償回路及有源濾波補(bǔ)償回路的投切，利用2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路來濾除5、7次低次諧波，高次諧波則由有源濾波補(bǔ)償回路進(jìn)行濾除，從而以較低的成本達(dá)到全頻譜濾除諧波電流的目的。
【專利說明】低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
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[0001]本實(shí)用新型涉及一種低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置，該裝置能濾除低壓電網(wǎng)中的諧波電流、補(bǔ)償電網(wǎng)無功功率，從而有效降低諧波對電網(wǎng)的干擾、減少線路損耗并提高功率因數(shù)。

【背景技術(shù)】
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[0002]目前，低壓成套設(shè)備中的濾波補(bǔ)償方式主要分為無源濾波補(bǔ)償和有源濾波補(bǔ)償兩種。無源濾波補(bǔ)償?shù)脑硎峭ㄟ^電抗器、電容器組成濾波回路，對特征諧波形成低阻通道，使諧波電流流入濾波回路，減少注入低壓電網(wǎng)的諧波電流，從而達(dá)到凈化電網(wǎng)的目的。無源濾波補(bǔ)償裝置具有成本低、結(jié)構(gòu)簡單、維護(hù)方便的優(yōu)點(diǎn)，但其缺點(diǎn)是單個(gè)濾波補(bǔ)償回路只能濾除特定次數(shù)的諧波，穩(wěn)定性差，并有可能與電網(wǎng)發(fā)生諧振。有源濾波補(bǔ)償?shù)脑硎峭ㄟ^DSP高速信號處理器對低壓電網(wǎng)中的電流采樣信號進(jìn)行處理，并以PWM脈沖調(diào)制信號驅(qū)動(dòng)IGBT或IPM功率模塊，產(chǎn)生與電網(wǎng)諧波電流大小相等、方向相反的電流注入電網(wǎng)，達(dá)到抵消諧波電流的目的，從而主動(dòng)消除電網(wǎng)諧波。有源濾波補(bǔ)償裝置的優(yōu)點(diǎn)是可動(dòng)態(tài)濾除各次諧波，不會過載，不會與電網(wǎng)產(chǎn)生諧振，但其缺點(diǎn)是成本較高，單臺裝機(jī)容量不大。


【發(fā)明內(nèi)容】

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[0003]為了克服現(xiàn)有無源濾波補(bǔ)償和有源濾波補(bǔ)償方式存在的缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置，該裝置主要由斷路器、智能濾波補(bǔ)償控制器、2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路、I個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路組成，2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路和一個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路并聯(lián)后接在斷路器下端，斷路器上端與負(fù)載并聯(lián)連接。該裝置通過智能濾波補(bǔ)償控制器控制無源濾波補(bǔ)償回路及有源濾波補(bǔ)償回路的投切，利用2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路來濾除5、7次低次諧波，高次諧波則由有源濾波補(bǔ)償回路進(jìn)行濾除，從而以較低的成本達(dá)到全頻譜濾除諧波電流的目的。
[0004]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置中，設(shè)2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路和I個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路。該裝置工作時(shí)，智能濾波補(bǔ)償控制器對低壓總線側(cè)的功率因數(shù)和電流進(jìn)行檢測，根據(jù)功率因數(shù)的情況，從低到高依次投入各無源濾波補(bǔ)償回路，從而達(dá)到既補(bǔ)償?shù)蛪弘娋W(wǎng)功率因數(shù)又濾除低次諧波的目的。功率因數(shù)達(dá)到設(shè)定值后，智能濾波補(bǔ)償控制器將檢測到的總線側(cè)電流信號中的工頻部分和諧波部分進(jìn)行解耦，然后有選擇性的剔除工頻信號及與無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率相同的諧波信號，并將剩余的諧波電流信號轉(zhuǎn)化為有源濾波補(bǔ)償回路的指令信號。智能濾波補(bǔ)償控制器對與無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率相同及以下的低次諧波不予補(bǔ)償，僅對高于無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率的特征頻率諧波進(jìn)行治理，智能濾波補(bǔ)償控制器輸出信號，控制有源濾波器產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的電流進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到有效去除高次諧波的目的。當(dāng)總線側(cè)功率因數(shù)過補(bǔ)時(shí)，智能濾波補(bǔ)償控制器從高到低依次切除無源濾波補(bǔ)償回路，有源濾波補(bǔ)償回路一直保持投入，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波電流。當(dāng)非線性負(fù)載停止工作時(shí)，智能濾波補(bǔ)償控制器切除全部無源和有源濾波補(bǔ)償回路，組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是:該裝置以較低的成本實(shí)現(xiàn)低壓電網(wǎng)無功功率補(bǔ)償及全頻譜濾除諧波電流，減少線路損耗，提高功率因數(shù)，有效降低諧波對電網(wǎng)的干擾。

【專利附圖】

【附圖說明】
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[0006]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。
[0007]圖1為本實(shí)用新型實(shí)施的電路原理圖。
[0008]圖中1.總斷路器，2.電流互感器，3.組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置斷路器，4.熔斷器，
5.真空接觸器，6.濾波電抗器，7.濾波電容器，8.智能濾波補(bǔ)償控制器，9.有源濾波補(bǔ)償回路斷路器，10.有源濾波器。

【具體實(shí)施方式】
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[0009]在圖1所示實(shí)施例中，三相低壓進(jìn)線接總斷路器(I)上端，組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置與非線性負(fù)載并接在總斷路器(I)下端，2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路和I個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路并接在組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置斷路器(3)的下端，熔斷器(4)下端接真空接觸器(5)的上端，真空接觸器(5)的下端接濾波電抗器￠)的上端，濾波電抗器￠)的下端接濾波電容器(7)，有源濾波補(bǔ)償回路斷路器(9)的下端接有源濾波器(10)，智能濾波補(bǔ)償控制器
(8)的電流輸入端與電流互感器(2)連接，其輸出端分別控制真空接觸器(5)及有源濾波器
[10]。當(dāng)非線性負(fù)載工作時(shí)，智能濾波補(bǔ)償控制器(8)經(jīng)電流互感器(2)將檢測到的總線側(cè)的功率因數(shù)與智能濾波補(bǔ)償控制器(8)的設(shè)定值相比較，如功率因數(shù)低于設(shè)定值，智能濾波補(bǔ)償控制器(8)則輸出信號，控制真空接觸器(5)吸合，投入一個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路。依此類推，從低到高依次投入各無源濾波補(bǔ)償回路，直至功率因數(shù)達(dá)到智能濾波補(bǔ)償控制器⑶設(shè)定值。智能濾波補(bǔ)償控制器⑶再將電流互感器⑵檢測到的總線側(cè)電流信號進(jìn)行解耦，有選擇的剔除工頻信號及與無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率相同的諧波信號，而將剩余的諧波信號轉(zhuǎn)化為有源濾波補(bǔ)償回路的指令信號。智能濾波補(bǔ)償控制器(8)對與無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率相同及以下的低次諧波不予補(bǔ)償，僅對高于無源濾波補(bǔ)償回路調(diào)諧頻率的特征頻率諧波進(jìn)行治理，智能濾波補(bǔ)償控制器(8)輸出信號，控制有源濾波器(10)產(chǎn)生一個(gè)大小相等、方向相反的電流進(jìn)行補(bǔ)償，從而達(dá)到去除高次諧波的目的。當(dāng)總線側(cè)無功過補(bǔ)時(shí)，由智能濾波補(bǔ)償控制器⑶控制無源濾波補(bǔ)償回路從高到低依次切除，有源濾波器(10) —直保持投入，動(dòng)態(tài)補(bǔ)償諧波電流。非線性負(fù)載停止工作時(shí)，智能濾波補(bǔ)償控制器(8)切除全部無源和有源濾波補(bǔ)償回路，組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置退出運(yùn)行。
【權(quán)利要求】
1.一種低壓成套設(shè)備中的組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置，主要由斷路器、智能濾波補(bǔ)償控制器、2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路、I個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路組成，組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置與非線性負(fù)載并接在總斷路器下端，2個(gè)無源濾波補(bǔ)償回路和I個(gè)有源濾波補(bǔ)償回路并接在組合型并聯(lián)濾波補(bǔ)償裝置斷路器的下端，熔斷器下端接真空接觸器的上端，真空接觸器的下端接濾波電抗器的上端，濾波電抗器的下端接濾波電容器，有源濾波補(bǔ)償回路斷路器的下端接有源濾波器，智能濾波補(bǔ)償控制器的電流輸入端與電流互感器連接，其輸出端分別控制真空接觸器及有源濾波器，通過智能濾波補(bǔ)償控制器控制無源濾波補(bǔ)償回路及有源濾波補(bǔ)償回路的投切。
【文檔編號】H02J3/01GK203983990SQ201420020716
【公開日】2014年12月3日 申請日期:2014年1月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月3日
【發(fā)明者】文慶華, 周云華, 李坤 申請人:湖北華云電氣股份有限公司