CN102496919B - 负载不平衡补偿限流器 - Google Patents

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Abstract

一种负载不平衡补偿限流器，属于电能质量分析和控制技术技术领域。包括短路电流限制电抗器、三相换流器、系统电源、不平衡负载、高通滤波器；短路限流电抗器串联接入系统电源和不平衡负载之间，三相换流器通过高通滤波器与不平衡负载并联连接。当系统正常运行时，三相换流器与不平衡负载并联运行，实施负荷侧的不平衡电流补偿，同时三相换流器根据控制指令在负荷侧注入相应的无功功率，补偿串联在线路上的短路电流限制电抗器产生的电压降落；当负荷侧发生短路时，三相换流器进入触发脉冲闭锁状态，退出运行。优点在于：具有故障运行时快速可靠限制短路电流，正常运行时减小串联限流电抗器造成的电压降落的作用，提高了供电可靠性和系统稳定性。

Description

负载不平衡补偿限流器
技术领域
本发明属于电能质量分析和控制技术技术领域，提供了一种负载不平衡补偿限流器。
背景技术
随着电力系统容量的扩大，短路故障对电力系统及其设备的破坏也越来越严重，给人们的生产、生活造成了不便。传统的故障电流限制装置采用串联技术进行限流，存在功能单一，效率较低的问题。
本发明提供了一种负载不平衡补偿限流器，不但在发生短路故障时能快速有效进行故障电流的限制，而且在系统正常运行情况下，针对负载不平衡运行问题进行有效的补偿，既可避免过多投资，降低成本，又提高了系统供电的可靠性，保护了电力系统中的设备。
发明内容
本发明的目的在于提供一种负载不平衡补偿限流器，用于电力系统中的不平衡电流补偿和短路电流限制。
负载不平衡补偿限流器，由基于IGBT器件的并联三相换流器构成，能在系统正常运行时实现对负荷的谐波抑制和无功补偿；在发生短路故障时，迅速由串联电抗器实施限流作用。
本发明包括短路电流限制电抗器2、三相换流器4、系统电源1、不平衡负载5、高通滤波器3；如图1所示。短路限流电抗器2串联接入系统电源1和不平衡负载5之间，三相换流器4通过高通滤波器3与不平衡负载5并联连接。
负载不平衡补偿限流器连接在系统电源1和不平衡负载5之间。当系统正常运行时，三相换流器4与不平衡负载5并联运行，实施负荷侧的不平衡电流补偿，同时三相换流器4根据控制指令在负荷侧注入相应的无功功率，补偿串联在线路上的短路电流限制电抗器2产生的电压降落；当负荷侧发生短路时，三相换流器4进入触发脉冲闭锁状态，退出运行。由于短路电流限制电抗器2失去补偿，因此迅速起到限流的作用。高通滤波器3滤除三相换流器4工作时产生的高次谐波。
本发明的优点在于：负载不平衡补偿限流器不但具有故障运行时快速可靠限制短路电流，正常运行时减小串联限流电抗器造成的电压降落的作用，还能实现不平衡负载的不平衡电流补偿功能，提高了供电可靠性和系统稳定性。
附图说明
图1为本发明提供的负载不平衡补偿限流器的电路结构图。其中，系统电源1、短路电流限制电抗器2、高通滤波器3、三相换流器4、不平衡负载5。
具体实施方式
本发明包括短路电流限制电抗器2、三相换流器4、系统电源1、不平衡负载5、高通滤波器3；如图1所示。短路限流电抗器2串联接入系统电源1和不平衡负载5之间，三相换流器4通过高通滤波器3与不平衡负载5并联连接。
短路电流限流电抗器2一端和系统电源1相连，另一端和不平衡负载5相连，即串联在系统电源1和负载5之间；三相换流器4通过高通滤波器3与不平衡负载5并联连接。
三相换流器4由六个IGBT器件及其反并联二极管、直流电容构成。六个IGBT及其反并联二极管组成三个桥臂。每个桥臂由上下两个IGBT及其反并联二极管串联而成，两个IGBT的连接点为桥臂输出端。三个桥臂上下端点分别连接到一起，形成三相换流器4的直流母线，上端母线为正极母线，下端母线为负极母线。直流电容按照电容极性连接在正极母线和负极母线之间。每个桥臂的输出端连接到由三个滤波电感和滤波电容构成的高通滤波器3，即每个桥臂的输出端连接到对应的三个滤波电感一端，三个滤波电感的另一端分别连接到负载的三个输入端，负载的三个输入端上并联有三个滤波电容。

Claims (1)

1.一种负载不平衡补偿限流器，其特征在于：包括短路电流限制电抗器（2）、三相换流器（4）、系统电源（1）、不平衡负载（5）、高通滤波器（3）；短路限流电抗器（2）串联接入系统电源（1）和不平衡负载（5）之间，三相换流器（4）通过高通滤波器（3）与不平衡负载（5）并联连接；
当系统正常运行时，三相换流器（4）与不平衡负载（5）并联运行，实施负荷侧的不平衡电流补偿，同时三相换流器（4）根据控制指令在负荷侧注入相应的无功功率，补偿串联在线路上的短路电流限制电抗器（2）产生的电压降落；当负荷侧发生短路时，三相换流器（4）进入触发脉冲闭锁状态，退出运行；高通滤波器（3）滤除三相换流器（4）工作时产生的高次谐波；
所述的三相换流器（4）由六个IGBT器件及其反并联二极管、直流电容构成；六个IGBT及其反并联二极管组成三个桥臂；每个桥臂由上下两个IGBT及其反并联二极管串联而成，两个IGBT的连接点为桥臂输出端；三个桥臂上下端点分别连接到一起，形成三相换流器（4）的直流母线，上端母线为正极母线，下端母线为负极母线；直流电容按照电容极性连接在正极母线和负极母线之间；每个桥臂的输出端连接到由三个滤波电感和滤波电容构成的高通滤波器（3），即每个桥臂的输出端连接到对应的三个滤波电感一端，三个滤波电感的另一端分别连接到负载的三个输入端，负载的三个输入端上并联有三个滤波电容。
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