CN102882393A - 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置 - Google Patents

一种静止无功发生器变流器阀用取能装置 Download PDF

Info

Publication number
CN102882393A
CN102882393A CN2012104015882A CN201210401588A CN102882393A CN 102882393 A CN102882393 A CN 102882393A CN 2012104015882 A CN2012104015882 A CN 2012104015882A CN 201210401588 A CN201210401588 A CN 201210401588A CN 102882393 A CN102882393 A CN 102882393A
Authority
CN
China
Prior art keywords
current
current transformer
getting
power supply
connects
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN2012104015882A
Other languages
English (en)
Other versions
CN102882393B (zh
Inventor
曹洋
谭胜武
杨磊
吕顺凯
彭勃
梁文超
徐振
初蕊
曹超
王桂华
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd
Original Assignee
Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd filed Critical Zhuzhou National Engineering Research Center of Converters Co Ltd
Priority to CN201210401588.2A priority Critical patent/CN102882393B/zh
Publication of CN102882393A publication Critical patent/CN102882393A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN102882393B publication Critical patent/CN102882393B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Rectifiers (AREA)

Abstract

本发明提供一种静止无功发生器变流器阀用取能装置，包括：高频恒流电流源、高压电缆、取能电路板和取能电流互感器；高频恒流电流源的输入端连接交流380V电源，将该交流380V进行整流逆变后形成高频恒流电流；所述高频恒流电流源的输出端通过所述高压电缆短接；高压电缆穿过串联的N组设置在静止无功发生器变流器阀上的穿心式取能电流互感器；N为大于或等于1的整数；取能电流互感器的二次侧连接静止无功发生器变流器阀上的取能电路板；取能电路板将高频电流变换为稳定的直流电压，为静止无功发生器变流器阀上的IGBT驱动电路及保护电路提供工作电源。本发明提供的取能装置不必采用高压电流互感器，因此，体积较小，成本较低。

Description

一种静止无功发生器变流器阀用取能装置
技术领域
本发明涉及电力电子技术领域，特别涉及一种静止无功发生器变流器阀用取能装置。
背景技术
近年来，电力系统电能治理装置技术迅猛发展，相关关键设备由晶闸管控制电抗器（TCR：Thyristor Controlled Reactor）晶闸管阀转变为静止无功发生器（SVG:Static Var Generator）变流器阀。SVG变流器阀由IGBT器件及相关驱动、保护、及电源电路组成。电路板安装于高电位，必须采取特殊的方法实现高电位电路板稳定、可靠的取能。传统设计取能方式为高压自取能方式，即从变流器模块的支撑电容上的直流电压通过DC/DC变换得到。供给IGBT的驱动电路和保护电路工作。为提高SVG变流器的可靠性，在设计允许的余量范围内，需要将故障的变流器模块用接触器短接，保证整套装置的持续运行。在这种工作模式下，上诉的传统高压自取能方式将不能满足要求。需要提供一种变流器模块故障情况下仍能够正常工作的取能方式。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种静止无功发生器变流器阀用取能装置，效率高，体积小，并且受负载影响小。
本发明提供一种静止无功发生器变流器阀用取能装置，包括：高频恒流电流源、高压电缆、取能电路板和取能电流互感器；
所述高频恒流电流源的输入端连接交流380V电源，将该交流380V进行整流逆变后形成高频恒流电流；
所述高频恒流电流源的输出端通过所述高压电缆短接；
所述高压电缆穿过串联的N组设置在静止无功发生器变流器阀上的穿心式取能电流互感器；所述N为大于或等于1的整数；
所述取能电流互感器的二次侧连接静止无功发生器变流器阀上的取能电路板；
所述取能电路板将高频电流变换为稳定的直流电压，为静止无功发生器变流器阀上的IGBT驱动电路及保护电路提供工作电源。
优选地，所述高频恒流电流源包括整流器、逆变器和电抗；
所述整流器的输入端连接所述交流380V电源，用于将所述交流380V整流为直流电，所述整流器的输出端连接所述逆变器；
所述逆变器将所述直流电逆变为交流电，所述交流电经过所述电抗后形成高频恒流电流；
所述电抗与所述高压电缆串联。
优选地，所述取能电流互感器采用铁氧体材料。
优选地，所述取能电流互感器设计为上下开口式结构。
优选地，所述取能电路板包括：整流桥、开关管、比较器、第一分压电阻、第二分压电阻和储能电容；
所述整流桥的输入端连接取能电流互感器的二次侧；
所述开关管的第一端连接所述整流桥的正输出端，所述开关管的第二端连接所述整流桥的负输出端；所述整流桥的负输出端接地；
所述开关管的第一端通过第五二极管连接取能电路板的正输出端；
所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后连接所述取能电路板的正输出端和取能电路板的负输出端；
所述储能电容的两端连接所述取能电路板的正输出端和取能电路板的负输出端；
所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述比较器的正相输入端，所述比较器的反相输入端连接参考电压；
所述比较器的输出端连接所述开关管的控制端。
优选地，所述取能电路板还包括：第四电阻、第五电阻、稳压管、三极管和第二电容；
所述第四电阻的一端连接所述取能电路板的正输出端，另一端连接所述稳压管的阴极；所述稳压管的阳极接地；
所述三极管的基极连接所述稳压管的阴极，发射极通过所述第二电容接地，集电极通过所述第五电阻连接所述取能电路板的正输出端；
所述第二电容上的电压作为通过第三电阻连接所述比较器的反相输入端。
优选地，所述取能电流互感器设计为对称的两块，每块上面开有螺孔，通过装配件和螺钉将两块取能电流互感器装配为一个完整的取能电流互感器。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明提供的静止无功发生器变流器阀用取能装置，利用高频恒流电流源通过整流和逆变后将380V的交流电逆变为高频电流，利用高压电缆的绝缘实现低压侧的高频恒流电流源和高压侧的SVG变流器阀的隔离，从而避免干扰。而现有技术中的取能电流互感器采用高压电流互感器实现隔离，这样现有技术中的整个取能装置的体积较大，成本较高。而本发明提供的取能装置不必采用高压电流互感器，因此，体积较小，成本较低。
附图说明
图1是本发明静止无功发生器变流器阀用取能装置示意图；
图2是本发明提供的高频恒流电流源电路图；
图3是本发明提供的取能电路板的电路原理图；
图4是本发明提供的取能电流互感器的剖视图；
图5是本发明提供的取能电流互感器的装配图。
具体实施方式
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细的说明。
参见图1，该图为本发明提供的静止无功发生器变流器阀用取能装置示意图。
本发明实施例提供一种静止无功发生器变流器阀用取能装置，包括：高频恒流电流源100、高压电缆300、取能电路板200和取能电流互感器400；
所述高频恒流电流源100的输入端连接交流380V电源，将该交流380V进行整流逆变后形成高频恒流电流；
所述高频恒流电流源100的输出端通过所述高压电缆300短接；
所述高压电缆300穿过串联的N组设置在静止无功发生器变流器阀上的穿心式取能电流互感器400；所述N为大于或等于1的整数；
所述取能电流互感器400的二次侧连接静止无功发生器变流器阀上的取能电路板200；
所述取能电路板200将高频电流变换为稳定的直流电压，为静止无功发生器变流器阀上的IGBT驱动电路及保护电路提供工作电源。
本发明提供的静止无功发生器变流器阀用取能装置，利用高频恒流电流源100通过整流和逆变后将380V的交流电逆变为高频电流，采用高频电流，可以减少同等容量下的取能电流互感器400的体积。利用高压电缆的绝缘实现低压侧的高频恒流电流源和高压侧的SVG变流器阀的隔离，从而避免干扰。而现有技术中的取能电流互感器采用高压电流互感器实现隔离，这样现有技术中的整个取能装置的体积较大，成本较高。而本发明提供的取能装置不必采用高压电流互感器，因此，体积较小，成本较低。
本发明提供的装置采用与主电路隔离的取能方式，取能不受变流器阀侧负载的影响，主要是因为整个供电在380V侧，不是在主电路侧，主电路侧的高压变化不会影响到供电的低压380V。
参见图2，该图为本发明提供的高频恒流电流源电路图。
下面介绍本发明提供的高频恒流电流源的具体结构。
高频恒流电流源包括整流器101、逆变器102和电抗Z；
所述整流器101的输入端连接所述交流380V电源，用于将所述交流380V整流为直流电，所述整流器101的输出端连接所述逆变器102；
所述逆变器102将所述直流电逆变为交流电，所述交流电经过所述电抗Z后形成高频恒流电流；
所述电抗Z与所述高压电缆串联。
需要说明的是，所述整流器101为三相全桥整流器。
所述逆变器102为单相逆变器。
下面结合具体电路详细介绍本发明实施例提供的取能电路板的工作原理。
参见图3，该图为本发明提供的取能电路板的电路原理图。
本实施例中提供的静止无功发生器变流器阀用取能装置，所述取能电路板包括：整流桥、开关管V1、比较器U1、第一分压电阻R1、第二分压电阻R2和储能电容C1；
所述整流桥的输入端连接取能电流互感器的二次侧；
所述开关管V1的第一端连接所述整流桥的正输出端，所述开关管V1的第二端连接所述整流桥的负输出端；所述整流桥的负输出端接地；
所述开关管V1的第一端通过第五二极管D5连接取能电路板的正输出端U+；
所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2串联后连接所述取能电路板的正输出端U+和取能电路板的负输出端，取能电路板的负输出端接地，即GND；
所述储能电容C1的两端连接所述取能电路板的正输出端U+和取能电路板的负输出端；
所述第一分压电阻R1和第二分压电阻R2的公共端连接所述比较器U1的正相输入端，所述比较器U1的反相输入端连接参考电压；
所述比较器U1的输出端连接所述开关管V1的控制端。
取能电流互感器二次侧的高频电流源经过二极管D1-D4形成的整流桥整形后，给储能电容C1充电，C1上的电压由R1、R2阻值按比例分压，分压后的电压信号送给比较器U1的正相输入端，U1的反相输入端接固定电压值，当U1的正相输入端的电压小于反相输入端的电压时，U1输出低电平，即V1不导通，输入电流持续给储能电容C1充电；当U1的正相输入端的电压大于反相输入端的电压后，比较器U1输出高电平，此时V1导通，输入的高频电流全部从V1上流走，维持C1上恒定的电压值。
继续参见图3，取能电路板还包括为比较器提供电源的电路部分。
取能电路板还包括：第四电阻R4、第五电阻R5、稳压管D6、三极管T1和第二电容C2；
所述第四电阻R4的一端连接所述取能电路板的正输出端U+，另一端连接所述稳压管D6的阴极；所述稳压管D6的阳极接地；
所述三极管T1的基极连接所述稳压管D6的阴极，发射极通过所述第二电容C2接地，集电极通过所述第五电阻R5连接所述取能电路板的正输出端U+；
所述第二电容C2上的电压作为通过第三电阻R3连接所述比较器U1的反相输入端。
当C1开始储能时，三极管T1开始导通，C2即开始储能，当C2上的电压值与D6的稳压值相当时，三极管T1截止，维持C2上恒定的电压值。
参见图4，该图为本发明提供的取能电流互感器的剖视图。
需要说明的是，本发明实施例提供的静止无功发生器变流器阀用取能装置，优选地，所述取能电流互感器采用铁氧体材料。
铁氧体材料的取能电流互感器相比于同等容量下的硅钢片材料的互感器体积要小很多。
同时，取能电流互感器设计为开口式结构，方便安装和维护。这一点在串联了多个取能电流互感器的电路中尤为重要。
所述取能电流互感器设计为开口式结构。
下面结合附图5详细说明取能电流互感器的结构。
参见图5，该图为本发明提供的取能电流互感器的装配图。
从图中可以看出，取能电流互感器设计为对称的两个部件，两个部件均通过装配板和螺钉装配在一起，从而组成完整的一个取能电流互感器。
可以理解的是，在取能电流互感器上开有螺孔。
本发明实施例中不限定具体装配板的形状，只要将两个部件组成一个完整的取能电流互感器即可。
这样设计取能电流互感器的目的是为了便于安装和拆卸。
综上所述，本发明实施例提供的SVG变流器阀用取能装置，效率高，体积小，安装维护简单、受负载影响小，可以在变流器阀模块旁路的模式下为处于高电位的阀侧电路板提供可靠的工作电源。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制。虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明。任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (7)

1.一种静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，包括：高频恒流电流源、高压电缆、取能电路板和取能电流互感器；
所述高频恒流电流源的输入端连接交流380V电源，将该交流380V进行整流逆变后形成高频恒流电流；
所述高频恒流电流源的输出端通过所述高压电缆短接；
所述高压电缆穿过串联的N组设置在静止无功发生器变流器阀上的穿心式取能电流互感器；所述N为大于或等于1的整数；
所述取能电流互感器的二次侧连接静止无功发生器变流器阀上的取能电路板；
所述取能电路板将高频电流变换为稳定的直流电压，为静止无功发生器变流器阀上的IGBT驱动电路及保护电路提供工作电源。
2.根据权利要求1所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，所述高频恒流电流源包括整流器、逆变器和电抗；
所述整流器的输入端连接所述交流380V电源，用于将所述交流380V整流为直流电，所述整流器的输出端连接所述逆变器；
所述逆变器将所述直流电逆变为交流电，所述交流电经过所述电抗后形成高频恒流电流；
所述电抗与所述高压电缆串联。
3.根据权利要求1所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，
所述取能电流互感器采用铁氧体材料。
4.根据权利要求1所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，
所述取能电流互感器设计为上下开口式结构。
5.根据权利要求1所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，所述取能电路板包括：整流桥、开关管、比较器、第一分压电阻、第二分压电阻和储能电容；
所述整流桥的输入端连接取能电流互感器的二次侧；
所述开关管的第一端连接所述整流桥的正输出端，所述开关管的第二端连接所述整流桥的负输出端；所述整流桥的负输出端接地；
所述开关管的第一端通过第五二极管连接取能电路板的正输出端；
所述第一分压电阻和第二分压电阻串联后连接所述取能电路板的正输出端和取能电路板的负输出端；
所述储能电容的两端连接所述取能电路板的正输出端和取能电路板的负输出端；
所述第一分压电阻和第二分压电阻的公共端连接所述比较器的正相输入端，所述比较器的反相输入端连接参考电压；
所述比较器的输出端连接所述开关管的控制端。
6.根据权利要求5所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，所述取能电路板还包括：第四电阻、第五电阻、稳压管、三极管和第二电容；
所述第四电阻的一端连接所述取能电路板的正输出端，另一端连接所述稳压管的阴极；所述稳压管的阳极接地；
所述三极管的基极连接所述稳压管的阴极，发射极通过所述第二电容接地，集电极通过所述第五电阻连接所述取能电路板的正输出端；
所述第二电容上的电压作为通过第三电阻连接所述比较器的反相输入端。
7.根据权利要求4所述的静止无功发生器变流器阀用取能装置，其特征在于，所述取能电流互感器设计为对称的两块，每块上面开有螺孔，通过装配件和螺钉将两块取能电流互感器装配为一个完整的取能电流互感器。
CN201210401588.2A 2012-10-19 2012-10-19 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置 Active CN102882393B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210401588.2A CN102882393B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201210401588.2A CN102882393B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN102882393A true CN102882393A (zh) 2013-01-16
CN102882393B CN102882393B (zh) 2015-05-13

Family

ID=47483599

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201210401588.2A Active CN102882393B (zh) 2012-10-19 2012-10-19 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN102882393B (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109378907A (zh) * 2018-11-27 2019-02-22 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 半导体高压阀应用电路中高电位隔离电源
CN110098664A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 株洲中车时代电气股份有限公司 用于地面过分相的电子开关无线取能电路及过分相装置
CN110380608A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 荣信汇科电气技术有限责任公司 一种与功率模块均压电阻串联应用的取能电路
CN110690734A (zh) * 2019-10-15 2020-01-14 艾铂科技(湖北)有限公司 一种高压传感器感应供电电源

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1427519A (zh) * 2001-12-20 2003-07-02 西门子公司 差动电流保护装置
CN101232236A (zh) * 2008-02-20 2008-07-30 河北工业大学 软起动装置触发电路供电电源
US20080218144A1 (en) * 2004-02-18 2008-09-11 Bosch Rexroth Ag On-Off-Valve
CN102270534A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 徐其信 夹型电流互感器
CN202931212U (zh) * 2012-10-19 2013-05-08 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1427519A (zh) * 2001-12-20 2003-07-02 西门子公司 差动电流保护装置
US20080218144A1 (en) * 2004-02-18 2008-09-11 Bosch Rexroth Ag On-Off-Valve
CN101232236A (zh) * 2008-02-20 2008-07-30 河北工业大学 软起动装置触发电路供电电源
CN102270534A (zh) * 2010-06-04 2011-12-07 徐其信 夹型电流互感器
CN202931212U (zh) * 2012-10-19 2013-05-08 株洲变流技术国家工程研究中心有限公司 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110098664A (zh) * 2018-01-31 2019-08-06 株洲中车时代电气股份有限公司 用于地面过分相的电子开关无线取能电路及过分相装置
CN109378907A (zh) * 2018-11-27 2019-02-22 国网辽宁省电力有限公司经济技术研究院 半导体高压阀应用电路中高电位隔离电源
CN110380608A (zh) * 2019-08-15 2019-10-25 荣信汇科电气技术有限责任公司 一种与功率模块均压电阻串联应用的取能电路
CN110690734A (zh) * 2019-10-15 2020-01-14 艾铂科技(湖北)有限公司 一种高压传感器感应供电电源

Also Published As

Publication number Publication date
CN102882393B (zh) 2015-05-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110277788B (zh) 长距离稀疏供电用复合补偿装置
Emhemed et al. The effectiveness of using IEC61660 for characterising short-circuit currents of future low voltage DC distribution networks
CN204179684U (zh) 风力发电机组故障穿越装置
CN106911135A (zh) 一种集中补偿、混连式电动汽车充电系统
CN103560541A (zh) 一种交直流混合微网故障穿越控制装置及方法
CN105119262A (zh) 同时实现电能质量调节和小电流接地故障有源消弧的电路
CN107612413A (zh) 一种交流叠加直流电源发生装置
CN102882393B (zh) 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置
CN204190636U (zh) Pwm整流器电路拓扑结构
CN102638047A (zh) 一种带旁路开关的三相统一电能质量控制装置
CN105048825A (zh) 超大功率级联型高压变频器及其抑制浪涌的方法
EP3916975A2 (en) Conversion device
CN203827203U (zh) 一种大功率光储一体化变流器
CN102005907B (zh) 模块化多电平变流器中的功率模块的工作电源
CN202405792U (zh) 一种矿用高压动态滤波节电装置
CN210041333U (zh) 长距离稀疏供电用复合补偿装置
CN104767388A (zh) 一种臭氧发生器电源
Borgaonkar Solid state transformers: A review of technology and applications
CN202084928U (zh) 混合补偿滤波柜
US20230068564A1 (en) Conversion system and conversion device
CN202931212U (zh) 一种静止无功发生器变流器阀用取能装置
CN103384119A (zh) 静止无功发生器单元模块的交流侧取能装置及方法
CN102723738B (zh) 一种基于级联结构的模块化动态电压调节系统
CN102545223A (zh) 一种矿用高压动态滤波节电装置
CN103986130A (zh) 风电接入交直流混联电网的800kV HVDC线路保护系统

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
C14 Grant of patent or utility model
GR01 Patent grant