CN202405792U - 一种矿用高压动态滤波节电装置 - Google Patents

Abstract

提供一种基于IGBT的矿用高压动态滤波节电装置，其中包括：有源滤波器测控与驱动电路、平波器、有源滤波器主电路、信号检测电路、继电保护信号检测电路、无源滤波电路、有源滤波器升压变压器和栅极保护电路。替换掉SVC中庞大的吸收无功功率和消耗有功功率的可控电抗器，更换为发出无功功率的电容器件；替换掉制造谐波的晶闸管，更换为电气性能比GTR更高的新型电子开关元件IGBT。所有的元器件装在隔爆箱内，使动态无功补偿谐波治理设备进入井下成为现实，达到降低线损，提高末端电压的目的。

Description

一种矿用高压动态滤波节电装置

技术领域

本实用新型涉及一种在用电单位使用的节电装置，尤其涉及一种矿用的高压动态滤波节电装置。

背景技术

目前高压无功滤波装置，主要分为两种，一种是无源滤波器进行静态无功补偿；一种是由有源滤波器和无源滤波器组成SVC[FC+TCR]动态无功滤波装置。

所谓的SVC动态补偿是由多组单次谐波调谐电容、电抗器组成。电容器容量的总和【例如1000kvar电容器】在感性负载停止时，防止电容器的电流倒送到电力系统，利用晶闸管的导通角，把来不及退出的电容器组的电容电流快速的输送到假感性负载电抗器里面，达到功率因数COSφ基本不变的目的，其中电抗器的容量必须和电容器组的总和容量相等也为1000kvar。功率因数是衡量电气设备的效率高低的一个系数，功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大，从而降低设备的利用率，增加线路供电损失，因此供电部门一般对用电单位的功率因数有一定的标准要求。

众所周知电感线圈是吸收无功功率的元件，而电容器是发出无功功率的元件。电抗器绕制就需要线圈，线圈本身就有直流电阻，它要消耗大量的有功功率，还不包括磁损消耗的有功功率。它所吸收的无功功率会造成线路中的电流增加。导致在负荷侧安装时，使末端的电压进一步的降低。最大的弊端是可控硅与电抗器的组合本身就是谐波源，这样的后果是使各单调谐滤波器的谐波治理负担进一步加重，使它们永远得不到休息，寿命进一步的缩短。另外晶闸管在运行中发热，本身就消耗有功功率，还得需要外部能源，例如水泵和风扇进行降温。

投入SVC后功率因数始终维持在0.98以上，抑制谐波的指标也达到或超越了国家指标，好像比国家标准还要好，但是对电力系统来讲并不是功率因数越高越好，特别是短路容量很大的电网系统，大容量的电容器组在电网中运行，随时就有可能与电力变压器产生并联振荡造成电力系统的崩溃瓦解。

再者，电力电费执行利率电价时：COSφ0.9不奖不罚，超过0.9每提高0.01个点奖1.5厘钱，直到0.95，按加法计算，也就是说即使COSφ达到0.99，每度电也只按0.95计算，即每度电最多奖励7.5厘钱。如果过补即反无功，则按乘法计算，下不包底，罚款更多。在电费计算中，以普通工业为例：有功kwh/小时0.69元，无功kvarh/小时0.2元，价格比为3∶1。再看可控电抗器的运行时间，以无功冲击最大的煤矿提升机为例：实测启动-等速-停止时间为140秒，中间停止50秒，时间比为3∶1，也就是说可控电抗器只有在无功冲击频繁开停的1/3时间工作。如停止时间≥5分钟，电容器组也应退出运行，可控电抗器随之停止工作。

例如：某煤矿不抗入SVC时基本电费100万元，罚款10万元，合计：110万元，投入SVC后奖励10000元。殊不知投入SVC系统后，消耗的是有功功率，价格比为3∶1，所以原基本电费100万元再加上SVC消耗的有功电费可能会超过110万元，只是从表面看不被罚款而已。如果SVC安装在国家电网变电所，可控电抗器的工作时间更短。因为主变压器的负荷是由多种类型的用电负荷组成，力率的高低并不与负荷的大小成正比(例如：电阻性负荷的力率为“1”，电动设备重负荷时力率≤0.76，轻负荷时力率只有≤0.4)，大型电动设备在轻负荷时，所需的无功负荷会更大，只要设定COSφ控制器的投切预置0.9～0.99时，不可能出现频繁投切情况。

如果把SVC用到井下，这是不可能的，因为庞大的可控电抗器根本无法装在隔爆箱内。如果安装在远离变电所的井上，有负荷时线路中为负载电流，负荷停止时为电控器电流，根本谈不上提高力率降低线损的目的。

实用新型内容

本实用新型是提供一种基于IGBT的矿用高压动态滤波节电装置，其中IGBT为有源滤波器中电容器发出无功功率的主控器件，是功率场效应管和双极型大功率晶体管(GTR)组合在一起的复合型功率器件，具有开关容量大，阻断电压高的特点，又有通断速度快，驱动功率小的特点。从而替换掉SVC中庞大的吸收无功功率和消耗有功功率的可控电抗器，更换为发出无功功率的电容器件；替换掉制造谐波的晶闸管，更换为电气性能比GTR更高的新型电子开关元件IGBT。

根据本实用新型的一个方面，提供了一种矿用高压动态滤波节电装置，其中包括：有源滤波器测控与驱动电路、平波器、有源滤波器主电路、信号检测电路、继电保护信号检测电路、无源滤波电路、有源滤波器升压变压器和栅极保护电路，其特征在于：

有源滤波器测控与驱动电路，其中包括彼此之间电连接的高压无功补偿谐波测控装置、脉宽调制信号发生器和驱动器，高压无功补偿谐波测控装置具有第一数目的输入端子，用于接收采样电压、采样电流、可燃气体、湿度等外部信号输入，且驱动器具有第二数目的输出端子，用于在高压无功补偿谐波测控装置和脉宽调制信号发生器的控制下产生驱动信号；

平波器(L₁，L₂)，串联于三相高压电源(A，B，C)与负载(M)之间，是一台每相线圈同名端相连的三相一体式电抗器，与平波电容器(C₁)组成“T”型电力滤波器；

有源滤波器主电路，包括六只高压大电流IGBT，其发射极分别接有限流电阻(R₃)，分别具有一个与有源滤波器测控与驱动电路中驱动器输出端子连接的栅极控制端(G₁，G₃，G₅，G₂，G₄，G₆)，以三相全桥方式连接，每相的上下桥臂之间(Q₁-Q₂，Q₃-Q₄，Q₅-Q₆)与有源滤波器升压变压器(BL)的抽头相连，并相对于每相电源具有相同的保护元件接法；其中有源滤波器升压变压器(BL)为三相变压器，且其串联于平波器抽头(L₁，L₂)与有源滤波器主电路的IGBT之间进行信号传输和波形整形；

信号检测电路，其包括电流采样器(CT_A)串联于第一相电源(A)与负载(M)之间，用于检测负载电流；还包括接于第二相电源(B)和第三相电源(C)之间的电压采样互感器(PT)，同时检测功率因数、谐波电压、谐波电流和无功需求量，电流采样互感器(CT_A)、电压采样互感器(PT)的二次线圈的输出与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连；

继电保护信号检测电路，其中包括三个继电保护电流互感器(CT₁，CT₂，CT₃)串联于IGBT与升压变压器(BL)之间，形成三相容性电流过流保护和缺相保护，其二次侧线圈输出端(ia，ib，ic)呈“星”形接法并和N线同时与高压无功补偿谐波测控装置继电保护输入端子相连；

无源滤波电路，用于吸收谐波电流，其中包括三相滤波电抗器(L₃)，三只单相电力电容(C₂)，和三只高压消谐电阻(R₁)，电容的其中一端分别与三相电抗器相连，另一端分别接入高压电力母线，高压消谐电阻分别与三相电抗器的单相线圈并联；

栅极保护电路，用于在驱动器输出高电压时进行自动保护，其中包括栅极保护三极管(Q₇)，稳压二极管(ZD₁，ZD₂)，瞬态电压抑制二极管(V₂)，栅极保护电阻(R₄，R₅)和栅极保护电容器(C₅)，其中瞬态电压抑制二极管(V₂)的负极通过IGBT的限流电阻(R₅)和IGBT的栅极相连。

更进一步地，所述继电保护信号检测电路中还包括可燃气体传感器、湿度传感器和漏电检测零序互感器(OCT)，所述可燃气体传感器和所述湿度传感器的与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连，负载(M)与三相高压电源的电流线全部同方向穿过所述漏电检测零序互感器(OCT)，所述漏电检测零序互感器(OCT)的二次线圈输出端与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连。

更进一步地，所述装置中还包括突波电压保护回路，其中两只瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端分别接入其中一相整流后的正极和负极。所述瞬态电压抑制二极管(V₁)的另一端分别与突波保护电阻(R₂)，突波吸收电容(C₄)的一端相连，上臂瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端与第一突波保护二极管(D₁)的正极相连，下臂瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端与第二突波保护二极管(D₂)的负极相连，第一突波保护二极管(D₁)的负极与上臂IGBT的发射极相连，第二突波保护二极管(D₂)的正极与下臂IGBT的集电极相连后接入A相电源。

更进一步地，平波器中的平波电容器(C₁)为三相三柱式电力电容器。

本实用新型中的基于IGBT的节电装置，可以避免传统节电装置中因庞大的可控电抗器运行产生的强周围磁场而给电磁兼容带来的麻烦，避免造成整套设备的占地面积增加。本实用新型可以把所有的元器件装在隔爆箱内，使动态无功补偿谐波治理设备进入井下成为现实，达到降低线损，提高末端电压的目的，真正做到提高电能质量和国家要求的节能减排的目的。

附图说明

图1示出了根据本实用新型的矿用高压动态滤波节电装置的结构示意图；

具体实施方式

传统的SVC动态补偿中，可控电抗的功率为总补偿电容量的100％，在电动设备运行时，无源滤波器的电容电流对电动设备进行谐波及无功进行补偿。待电动设备停止时，电容电流快速的向假负载(可控电抗器)放电，后果是造成能源和材料的极大浪费。

在本实用新型的装置中，无源滤波器总补偿为需全部补偿容量的50％，有源滤波器为谐波及无功补偿容量的50％。在整套设备运行时，使得有源滤波器成为一个稳定的直流恒压源。

参照图1，高压动态滤波节电装置中包括有源滤波器测控与驱动电路，其中包括彼此之间电连接的高压无功补偿谐波测控装置、脉宽调制信号(PWM)发生器和驱动器，高压无功补偿谐波测控装置具有若干输入端子，可以接收采样电压、采样电流、可燃气体、湿度、N线等外部信号输入，且驱动器具有若干(如6个)输出端子，用于在高压无功补偿谐波测控装置和脉宽调制信号发生器的控制下产生驱动信号；

装置中的平波器用于阻止高频电流进入负载，并防止污染电力降低供电线路电流，其由平波电抗器L₁、L₂、及电容器C₁组成。其中L₁、L₂串联于电源(A、B、C相)与负载(电动机M)之间，是一台每相线圈同名端相连的三相一体式电抗器，与电容器C₁(三相三柱式电力电力电容器)组成“T”型电力滤波器。平波器同名端连接是为了不影响负载的端电压，对工频呈低阻抗，对高频谐波呈高阻抗，两组的匝数不同，匝数小的一端接入谐波源。例如：谐波源来自电源侧，匝数少的L₁与电容器C₁组成高频滤波器。L₂则对高次谐波的电抗增加，达到减少高次谐波对负载影响的目的。

其中的有源滤波器主电路，由六只高压大电流IGBT(带寄生二极管)，联接方式为三相全桥。每相的上下桥臂之间Q₁、Q₂，Q₃、Q₄，Q₅、Q₆与三相升压变压器BL的抽头相连，变压器BL可使用抽头式三相自耦变压器，电源电压≥35KV时改为隔离变压器。此变压器串联于有源滤波器与电网之间，起着信号传输和波形整形的作用，选择合适的抽头，可以降低有源滤波器的电压等级，从而降低功率开关元件的电应力。三相整流后的直流正负之间接入高电压、大容量电力电容器C₃作为容性储能元件。

为了防止突波电压、突波电流对IGBT造成永久性损坏，还包括突波电压保护回路，其中两只瞬态电压抑制二极管V₁的一端分别接入其中一相整流后的正极和负极。V₁的另一端分别与电阻R₂，突波吸收电容C₄的一端相连，上臂的V₁的一端与二极管D₁的正极相连，下臂V₁的一端与二极管D₂的负极相连。上臂二极管的负极与IGBT的发射极相连。下臂二极管的正极与下臂IGBT的集电极相连后接入A相电源。六只IGBT的发射极分别接有限流电阻R₃。

主电路中还包括栅极保护电路，由三极管Q₇，稳压二极管ZD₁、ZD₂，瞬态电压抑制二极管V₂，电阻R₄、R₅，和电容器C₅组成，其中瞬态电压抑制二极管的负极与IGBT的限流电阻R₅和IGBT的栅极相连。且A相、B相、C相的Q₁、Q₃、Q₅，Q₂、Q₄、Q₆的保护元件接法完全相同。

以IGBT为主的有源滤波器，可以看作一台电压源逆变器，用高频PWM信号驱动功率开关管，将主电源的一个周期分成若干等份，改变脉冲宽度即可改变大容量电容C₃电容电流的大小。此时有源滤波器相当于一个电容电流可调的可变电容器，向电网发出容性无功。

信号检测电路中包括电流采样互感器(CT_A)串联于第一相电源(A)与负载(M)之间，用于检测负载电流；还包括接于第二相电源(B)和第三相电源(C)之间的电压采样互感器(PT)，同时检测功率因数、谐波电压、谐波电流和无功需求量，电流采样互感器(CT_A)、电压采样互感器(PT)的二次线圈的输出与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连。同时CT_A、PT同时兼任谐波测控信号源。

继电保护信号检测电路包括串联于IGBT与升压变压器BL之间的三只电流互感器CT₁、CT₂、CT₃进行三相容性电流检测，形成过流保护、缺相保护。电流互感器CT₁并兼任与电流采样电流互感器CTA输入电流与输出电流相位比较的作用。电流互感器CT₁、CT₂、CT₃二次侧线圈输出端ia、ib、ic、呈“星”形接法。ia、ib、ic、N线与高压无功补偿谐波测控装置的继电保护输入端相连。继电保护信号检测电路，还包括一只可燃气体传感器与高压无功补偿谐波测控装置的继电保护输入端相连。还包括一只湿度传感器与高压无功补偿谐波测控装置的继电保护输入端相连。还包括一只漏电检测零序互感器OCT进行漏电保护。电感性负荷(M)与补偿成套设备的三根电流线全部同方向，穿过OCT接入电网(原理是i_A+i_B、+i_C、+i₀≠0)。OCT的二次线圈输出端与高压无功补偿谐波测控装置的继电保护输入端相连。

经过上述处理，高压无功补偿谐波测控装置的输出端可以接收来自电流采样互感器(CT_A)、电压采样互感器(PT)的二次线圈的输出，电流互感器CT₁、CT₂、CT₃二次侧线圈和N线的输出，进行漏电保护的漏电检测零序互感器OCT的输出以及可燃气体传感器、湿度传感器等输出作为谐波测控的输入信号。

无源滤波电路用于吸收谐波电流，其中包括三相滤波电抗器(L₃)，三只单相电力电容(C₂)，和三只高压消谐电阻(R₁)，电容的其中一端分别与三相电抗器相连，另一端分别接入高压电力母线，高压消谐电阻分别与三相电抗器的单相线圈并联。

无源滤波器主要由电容器C₂、电抗器L₃组成抑制5次以上的谐波滤波器。R₁的作用是吸收11次以上的高次谐波时起主要作用。还起到消谐的作用，因为在煤矿井下高次谐波主要是5次以上的奇次谐波，所以本方案中定义滤波电抗率为5％，理由是：

时为滤波器。全部的谐波电流会进入滤波器，会使滤波器超负荷。

$\mathrm{nxL}-\frac{\mathrm{Xc}}{n}>0$ 时，为抑制谐波

时，会使母线的谐波增加，使电压波形严重畸变。

式中：n-谐波次数

XL-电抗器的感抗值单位：Ω

Xc-电容器的容抗值单位：Ω

例如：对主谐波5次为例：

${\mathrm{nx}}_L-\frac{\mathrm{Xc}}{n}=0$ 得： $5\×4-\frac{100}{5}=0$ (K＝4％电抗率， $\frac{\mathrm{Xc}}{\mathrm{xL}}=\frac{100}{4}$ )

${\mathrm{nx}}_L-\frac{\mathrm{Xc}}{n}>0$ 得： $5\×5-\frac{100}{5}>0$ (K＝5％电抗率， $\frac{\mathrm{Xc}}{\mathrm{xL}}=\frac{100}{5}$ )

${\mathrm{nx}}_L-\frac{\mathrm{Xc}}{n}<0$ 得： $5\&times;3-\frac{100}{5}<0$ (K＝3％电抗率， $\frac{\mathrm{Xc}}{\mathrm{xL}}=\frac{100}{3}$ )

如设计电抗率为4％时，为5次谐波的总阻抗＝0，是非常危险的。

节电装置中还包括栅极保护电路，用于在驱动器输出高电压时进行自动保护，其中包括栅极保护三极管(Q₇)，稳压二极管(ZD₁，ZD₂)，瞬态电压抑制二极管(V₂)，栅极保护电阻(R₄，R₅)和栅极保护电容器(C₅)，其中瞬态电压抑制二极管(V₂)的负极通过IGBT的限流电阻(R₅)和IGBT的栅极相连。

节电装置的工作过程如下：使用华东电气有限公司生产的HJKW-6KV高压无功补偿谐波测控装置作为本方案有源滤波器测控与驱动电路中的高压无功补偿谐波测控装置，直流电源(附助电源)由功率为≥50W，输出DC15V，AC/DC模拟稳压电源组成。由脉宽调制信号发生器，手动调功电位器W₁和自动调功电路ZW组成自动调功补偿电路。驱动器选用落木源电子生产的DA962D6智能模块，连接IGBT的六个栅极控制端G₁、G₃、G₅，G₂、G₄、G₆。

HJKW-6KV高压无功补偿谐波测控装置，对电网的无功需求量，及谐波电流，谐波电压，与负载的谐波电流进行同步采样，通过对脉宽调制PWM发生器进行适当控制。快速连续不断的向电网发出容性无功，降低线路电流，提高末端电压。末端提升的目标电压为系统额定电压的97％，为参考末端电压。例如：系统电压为6KV，井下补偿前的端电压为5.2KV，提升的目标电压UL＝0.97Un＝0.97×6＝5.8KV，所以本装置设定为4.2KV～6.2KV对应转换为DC10～2V现场可设的直流电压，由控制器的UT₁输出端与DA962D6驱动器的使能端相连，进行过压关断与启动IGBT主电路。

在高压电机“M”正常运行时，经无源滤波器补偿后，HJKW电流信号采集电流互感器CT_A和电压信号采集电压互感器PT，输入的无功需求量，电机端电压进行分析计算，如末端的电压还低于设定值，HJKW的PT6KV/100V转换为输出DC10V直流电压。第一路转换为10-2V直流电压为反比例变化(4.2KV～6.2KV/DC10V～DC2V)经UT₁与DA962D6的使能端“ENA”相连，启动驱动器DA962D6工作，ENA低于3V关断(过电压关断)。第二路电压互感器PT输出的电压，按正比例变化，即(4.2KV～6.2KV/DC2V～DC6V)，经UT0输出与PWM的误差放大器的同相输入端相连，当反馈PWM比较器的输入端电压输出高电平时，按过压关断PWM输出，(在正常电压范围内，当误差放大器输出高电平时，输出方波脉冲宽度变窄，反之变宽，达到脉宽调制目的)。同时基于COSφ控制法，HJKW计算出的COSφ滞后时即COSφ0.1-0.99时，UT₂不输出，不对PWM进行控制，PWM产生的三相PWM信号，分别触发DA962D6进行对IGBT120°顺序导通进行控制，控制顺序是上臂Q₁导通时，下臂Q₄、Q₆同时导通，其余关断。Q₁、Q₄、Q₆关断，经死区控制时间过后，Q₃、Q₂、Q₆导通，其余关断，后续过程依此类推。

此时储能元件，电容C₃的容性电流，最大限度的向电网输送容性无功。抵消线路中的感性电流，达到降低供电线路电流，提高末端电压的目的。如感性负载功率变化时，HJKW检测到的COSφ＞1～-0.95。HJKW对应COSφ，UT₂输出0-2V的直流电压(过补容量越大，UT2输出的电压越高)，经UT₂输出经W₁、ZW和PWM控制器的PWM信号控制端相连，改变脉冲宽度即可改变输出能量的大小，达到连续调动的目的。

在提高末端电压的过程中，即不可偏面的追求提升电压的高低，也必须考虑到功率因数的高低，不可过多的投入电容，致使COSφ过补太多。电网末端的电压降低，主要是大功率感性电动设备的无功电流太大，线路又太远造成的。在本装置中，根据电容电流的方向与感性电流的方向相差180°的原理，投入与电感电流等容量的电容电流，可使供电线路电流下降50％以上(例如：某提升机启动电流：I_A相＝1400A，基波有功功率P＝1.3MW，基波无功功率Q＝11.5Mrar，cosφ＝0.11。等速时：I_A相＝500A，P＝3.8MW，Q＝3.9Mrar，cosφ＝0.69。)从而可以实现只对末端电压提升、降低供电线路电流进行补偿的效果。同时，由于去掉庞大的消耗有功功率和吸收无功功率的可控电抗器，更换为发出无功功率的电力电容器，使电压质量得到进一步的提高，达到真正节约能源的目的。根据现场具体设定，只对谐波治理进行补偿、只对无功及COSφ进行补偿、谐波与无功补偿同时进行补偿等等。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型本专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (4)

1.一种矿用高压动态滤波节电装置，其中包括：有源滤波器测控与驱动电路、平波器、有源滤波器主电路、信号检测电路、继电保护信号检测电路、无源滤波电路、有源滤波器升压变压器和栅极保护电路，其特征在于：

有源滤波器测控与驱动电路，其中包括彼此之间电连接的高压无功补偿谐波测控装置、脉宽调制信号发生器和驱动器，高压无功补偿谐波测控装置具有第一数目的输入端子，用于接收采样电压、采样电流、可燃气体、湿度等外部信号输入，且驱动器具有第二数目的输出端子，用于在高压无功补偿谐波测控装置和脉宽调制信号发生器的控制下产生驱动信号；

平波器(L₁，L₂)，串联于三相高压电源(A，B，C)与负载(M)之间，是一台每相线圈同名端相连的三相一体式电抗器，与平波电容器(C₁)组成“T”型电力滤波器；

有源滤波器主电路，包括六只高压大电流IGBT，其发射极分别接有限流电阻(R₃)，分别具有一个与有源滤波器测控与驱动电路中驱动器输出端子连接的栅极控制端(G₁，G₃，G₅，G₂，G₄，G₆)，以三相全桥方式连接，每相的上下桥臂之间(Q₁-Q₂，Q₃-Q₄，Q₅-Q₆)与有源滤波器升压变压器(BL)的抽头相连，并相对于每相电源具有相同的保护元件接法；其中有源滤波器升压变压器(BL)为三相变压器，且其串联于平波器抽头(L₁，L₂)与有源滤波器主电路的IGBT之间进行信号传输和波形整形；

信号检测电路，其包括电流采样互感器(CT_A)串联于第一相电源(A)与负载(M)之间，用于检测负载电流；还包括接于第二相电源(B)和第三相电源(C)之间的电压采样互感器(PT)，同时检测功率因数、谐波电压、谐波电流和无助需求量，电流采样互感器(CT_A)、电压采样互感器(PT)的二次线圈的输出与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连；

继电保护信号检测电路，其中包括三个继电保护电流互感器(CT₁，CT₂，CT₃)串联于IGBT与升压变压器(BL)之间，形成三相容性电流过流保护和缺相保护，其二次侧线圈输出端(ia，ib，ic)呈“星”形接法并和N线同时与高压无功补偿谐波测控装置继电保护输入端子相连；

无源滤波电路，用于吸收谐波电流，其中包括三相滤波电抗器(L₃)，三只单相电力电容(C₂)，和三只高压消谐电阻(R₁)，电容的其中一端分别与三相电抗器相连，另一端分别接入高压电力母线，高次消谐电阻分别与三相电抗器的单相线圈并联；

栅极保护电路，用于在驱动器输出高电压时进行自动保护，其中包括栅极保护三极管(Q₇)，稳压二极管(ZD₁，ZD₂)，瞬态电压抑制二极管(V₂)，栅极保护电阻(R₄，R₅)和栅极保护电容器(C₅)，其中瞬态电压抑制二极管(V₂)的负极通过IGBT的限流电阻(R₅)和IGBT的栅极相连。

2.如权利要求1所述的节电装置，所述继电保护信号检测电路中还包括可燃气体传感器、湿度传感器和漏电检测零序互感器(OCT)，所述可燃气体传感器和所述湿度传感器的与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连，负载(M)与三相高压电源的电流线全部同方向穿过所述漏电检测零序互感器(OCT)，所述漏电检测零序互感器(OCT)的二次线圈输出端与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连。

3.如权利要求1所述的节电装置，其中还包括突波电压保护回路，其中两只瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端分别接入其中一相整流后的正极和负极。所述瞬态电压抑制二极管(V₁)的另一端分别与突波保护电阻(R₂)、突波吸收电容(C₄)的一端相连，上臂瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端与第一突波保护二极管(D₁)的正极相连，下臂瞬态电压抑制二极管(V₁)的一端与第二突波保护二极管(D₂)的负极相连，第一突波保护二极管(D₁)的负极与上臂IGBT的发射极相连，第二突波保护二极管(D₂)的正极与下臂IGBT的集电极相连后接入A相电源。

4.如权利要求1所述的节电装置，其中平波器中的平波电容器(C₁)为三相三柱式电力电容器。

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