CN102969726A - 智能动态无功补偿装置 - Google Patents

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罗海卫
袁强
唐克胜
柴若愚
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Abstract

本发明公开了智能动态无功补偿装置，主要解决了现有技术中存在的补偿装置不能快速、有效投切滤波电容器电抗器组实现滤除系统谐波的问题。该智能动态无功补偿装置，包括箱体，还包括均设置于箱体内且依次相连的动态补偿控制器、可控硅投切开关、滤波电抗器、滤波电容器。通过上述方案，本发明达到了能够有效滤除系统中的谐波，且安全可靠的目的，具有很高的实用价值和推广价值。

Description

智能动态无功补偿装置
技术领域
本发明涉及一种补偿装置，具体地说，是涉及智能动态无功补偿装置。 
背景技术
目前，输电及配电系统正常工作运行在工频信号下时，随着大量非线性负荷用电设备的增加，注入电网中的谐波也会随之增加，从而会引起电压及电流的波形畸变。 
传统的低压无功补偿装置晶闸管投切电容器组虽然能够实现电容器快速无触点投切，但谐波的存在会使电容器与系统发生并联谐振，使谐波电流放大导致电容器损坏或晶闸管烧损。而供电系统常用的方法是采用接触器手动投切电力滤波器来消除谐波，自动化水平极低，动作慢，无法做到适时稳定投切。低压动态无功补偿滤波成套装置虽然实现了电压、无功、谐波的综合治理，然而其成本较高，且操作繁琐，不易于使用。 
发明内容
本发明的目的在于提供智能动态无功补偿装置，主要解决现有技术中存在的补偿装置不能快速、有效投切滤波电容器电抗器组实现滤除系统谐波的问题。 
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下： 
智能动态无功补偿装置，包括箱体，还包括均设置于箱体内且依次相连的动态补偿控制器、可控硅投切开关、滤波电抗器、滤波电容器。
为了确保本装置运行时的安全性，所述可控硅投切开关还连接有高分段刀熔开关和可控硅触发及保护电路。 
具体地说所述可控硅触发及保护电路包括与可控硅投切开关相连的中心处理器，和输出端与中心处理器相连的信号采集电路，输入端与中心处理器相连的触发信号生成电路，以及输出端与触发信号生成电路相连的控制信号采集电路，输入端与触发信号生成电路相连的触发信号放大电路。 
为了扩大本发明的适用范围，所述信号采集电路包括输出端均与中心处理器相连的直流信号采集电路、交流信号采集电路、同步信号采集电路，所述同步信号采集电路的输出端还与触发信号生成电路相连。 
进一步地，所述可控硅触发及保护电路还包括输入端与中心处理器相连且连接有风机的继电器输出电路。 
作为优选，所述滤波电抗器为干式铁芯电抗器。 
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果： 
（1）本发明中滤波电容器和滤波电抗器能够在谐波频率下形成串联谐振，从而对谐波电流形成低阻抗的通路，使谐波电流大部分流入滤波装置中，从而有效滤除了谐波电流，滤波效果十分良好，且反应较快，操作便捷。
（2）本发明中各器件、电路在动态补偿控制器的控制下不但可以有效滤除谐波电流，还可以有效抑制系统谐波放大、吸收大部分谐波电流，使谐波畸变率限值符合国家标准，从而有效提高系统的功率因素，改善电网供电质量，还能够避免过补和投切振荡，有效确保了本发明应用时的可靠性。 
（3）本发明采用干式、无油化设计的滤波电容器，其具有发热少、温升低、使用寿命长、良好的自愈性能等优点；选用干式铁芯电抗器，其具有过流能力强、不容易饱和、温升小、噪音低等优点，从而有效确保了本装置性能的完善性，符合人们实际需求。 
（4）本发明采用可控硅投切开关进行投切，其具有高自动化、投切快速可靠的优点。 
（5）本发明中，高分段刀熔开关和可控硅触发及保护电路的设置有效避免了因采样误差所引起的过零点补偿，使得可控硅触发基本无涌流，确保了可控硅投切开关应用的安全性。 
（6）本发明成本低廉，操作简单，运行可靠，维护方便，符合人们需求。 
附图说明
图1为本发明的系统框图。 
图2为本发明中可控硅触发及保护电路的系统框图。 
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明，本发明的实施方式包括但不限于下列实施例。 
实施例
为了解决现有技术中存在的补偿装置不能快速、有效投切滤波电容器电抗器组实现滤除系统谐波的问题，如图1所示，本发明公开了智能动态无功补偿装置，包括箱体，和均设置于箱体内且依次相连的可以有效抑制系统谐波放大、吸收大部分谐波电流的动态补偿控制器；高自动化、投切快速可靠的可控硅投切开关；滤波电抗器，在本发明中选用干式铁芯电抗器，其具有过流能力强、不容易饱和、温升小、噪音低等优点；采用发热少、温升低、使用寿命长、具有良好的自愈性能的干式、无油化设计的滤波电容器。为了确保本装置运行时的安全性，本发明中可控硅投切开关还连接有高分段刀熔开关和可控硅触发及保护电路。 
在本发明中，如图2所示，可控硅触发及保护电路包括与可控硅投切开关相连的中心处理器，输出端均与中心处理器相连的直流信号采集电路、交流信号采集电路、同步信号采集电路；输入端均与中心处理器相连的继电器输出电路、触发信号生成电路，输出端与触发信号生成电路相连的控制信号采集电路，输入端与触发信号生成电路相连的触发信号放大电路，而同步信号采集电路的输出端还与触发信号生成电路相连。其中，继电器输出电路连接有风机；中心处理器连接有工作电源；直流信号采集电路、交流信号采集电路、同步信号采集电路共同构成了信号采集电路。 
作为优选，在本发明中，所述中心处理器为CPU。 
本发明中，可控硅触发及保护电路主要由工作电源、同步信号采集电路、触发信号生成电路、触发信号放大电路、控制信号采集电路、CPU、直流信号采集电路、交流信号采集电路构成。本发明中采用电压过零方式对可控硅进行触发，并采集可控硅两端的信号作为同步信号，之后对同步信号进行分析处理后生产可控硅的触发信号，再经放大电路后便可直接驱动可控硅导通。其中，CPU可以通过采集直流信号来进行过温保护和控制风机的启停，还可以通过采集交流电流信号来判断可控硅是否正常触发。 
在本发明中，各电路及器件均为现有的，在此便不作更多说明。 
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。 

Claims (6)

1.智能动态无功补偿装置，包括箱体，其特征在于，还包括均设置于箱体内且依次相连的动态补偿控制器、可控硅投切开关、滤波电抗器、滤波电容器。
2.根据权利要求1所述的智能动态无功补偿装置，其特征在于，所述可控硅投切开关还连接有高分段刀熔开关和可控硅触发及保护电路。
3.根据权利要求2所述的智能动态无功补偿装置，其特征在于，所述可控硅触发及保护电路包括与可控硅投切开关相连的中心处理器，输出端与中心处理器相连的信号采集电路，输入端与中心处理器相连的触发信号生成电路，以及输出端与触发信号生成电路相连的控制信号采集电路，输入端与触发信号生成电路相连的触发信号放大电路。
4.根据权利要求3所述的智能动态无功补偿装置，其特征在于，所述信号采集电路包括输出端均与中心处理器相连的直流信号采集电路、交流信号采集电路、同步信号采集电路，所述同步信号采集电路的输出端还与触发信号生成电路相连。
5.根据权利要求4所述的智能动态无功补偿装置，其特征在于，所述可控硅触发及保护电路还包括输入端与中心处理器相连且连接有风机的继电器输出电路。
6.根据权利要求5所述的智能动态无功补偿装置，其特征在于，所述滤波电抗器为干式铁芯电抗器。
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