CN202856362U - 晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置 - Google Patents

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司小平
李文方
付瑞玲
栗红霞
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Abstract

本实用新型提出了一种晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，它至少由三组串联补偿电容器组、与其中两组补偿电容器并联的双向晶闸管、串联电抗器、微机控制装置、真空接触器组成，每相的串联电抗器与三组串联补偿电容器组串联连接后通过真空接触器接入电网，三组串联电容器中的其中两组分别与双向晶闸管相并联，三相的并联补偿电容器组采用星形连接。

Description

晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置
技术领域
本实用新型涉及一种串联电容器组投切无功补偿装置，具体涉及一种采用双向晶闸管实现串联电容器组投切的无功补偿装置。
背景技术
对电机等感性负载进行无功补偿可以显著提高电能的利用率，降低线路的无功损耗，减少企业的功率因数罚款，同时可以调节供电电压。目前电力系统采用的无功补偿方法主要有开关投切电容器型、晶闸管投切电容器(VQC)型、调节变压器分接头改变电容器端电压型、静止无功补偿型(如TCR+FC、磁控MCR+FC)无功补偿设备，所有这些类型的无功补偿设备都属于并联无功补偿型(固定组并联无功补偿型或可变分组无功补偿型)，而串联型无功补偿设备却很少有学者进行研究，到目前为止，还没有人对串联型分组电容设备进行投切控制的报道。
为了克服目前无功补偿设备仅对并联分组补偿进行研究的缺陷，本发明提出了一种利用串联分组电容器进行投切控制的设备，具体的说，就是利用与串联分组电容器并联的双向晶闸管来实现分组电容投切的无功补偿设备，该无功补偿设备的反应速度极快(小于20毫秒)，且分组投切过程中不产生任何谐波，且对分组补偿电容器无任何冲击。
发明内容
本实用新型提出了一种晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，其特征在于，它至少由三组串联补偿电容器组(I)、与其中两组补偿电容器并联的双向晶闸管(II)、串联电抗器(III)、微机控制装置(IV)、真空接触器(V)组成，每相的串联电抗器与三组串联补偿电容器组串联连接后通过真空接触器接入电网，三组串联电容器中的其中两组分别与双向晶闸管相并联，三相的并联补偿电容器组采用星形连接。
本实用新型提出的晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置中的与晶闸管并联的两组串联补偿电容器组可以通过与其并联的双向晶闸管实现投切控制，当双向晶闸管导通后与其并联的那组电容器短接，相当与该组电容器不起补偿作用，当双向晶闸管关断后与其并联的那组电容器串联接入，其串联补偿作用。
本实用新型提出的晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置中的与分组串联电容器组相并联的双向晶闸管的开关控制是通过微机控制装置发出的触发脉冲来实现的。
本实用新型提出晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置中的微机控制装置是由模拟信号输入电路(1)、CPU电路(2)、脉冲触发电路(3)构成，模拟信号输入电路将互感器传来的电网的电压、电流信号转变为CPU电路的模/数转换器能够接受的信号，CPU根据模/数转换提供的数据进行复杂的计算与处理，由其确定是否发出触发双向晶闸管的脉冲，该脉冲由脉冲触发电路驱动后直接触发双向晶闸管，从而实现电容器组的投切。
与现有技术相比，本实用新型的串联电容器组投切无功补偿装置具有以下特点：
1、本实用新型提出的串联电容器组投切无功补偿装置采用双向导通晶闸管与每组固定补偿电容器组并联的方式进行无功补偿，通过微机控制装置向该并联双向晶闸管发触发脉冲，即可控制该组补偿电容器的切除。当微机控制装置不向该并联双向晶闸管发触发脉冲时，即可控制该组补偿电容器的投入。
2、本实用新型提出的串联电容器组投切无功补偿装置由于采用晶闸管实现对分组串联电容器组的投切，投切速度快，反应时间小于20毫秒。可用于电弧炉等快速冲击等负荷的无功补偿。
3、本实用新型提出的串联电容器组投切无功补偿装置的双向晶闸管的投切控制是采用过零投切方式，在投切过程中对电容器组无冲击，同时也不产生谐波。
附图说明
附图1为本实用新型的串联电容器组投切无功补偿装置的结构图与接线示意图；
附图2为本实用新型的串联电容器组投切无功补偿装置的微机控制装置的构成示意图；
具体实施方式：
本实用新型的串联电容器组投切无功补偿装置的结构图与接线如图1所示：它至少由三组串联补偿电容器组(I)、与其中两组补偿电容器并联的双向晶闸管(II)、串联电抗器(III)、微机控制装置(IV)、真空接触器(V)组成，每相的串联电抗器与三组串联补偿电容器组串联连接后通过真空接触器接入电网，三组串联电容器中的其中两组分别与双向晶闸管相并联，三相的并联补偿电容器组采用星形连接。该无功补偿装置中的与晶闸管并联的两组串联补偿电容器组可以通过与其并联的双向晶闸管实现投切控制，当双向晶闸管施加触发脉冲导通后，与该双向晶闸管并联的那组电容器即被该并联双向晶闸管短接，相当于该组电容器不起补偿作用，当双向晶闸管不加触发脉冲，即该双向晶闸管关断后与该双向晶闸管并联的那组电容器串联接入，起串联补偿作用。与分组串联电容器组相并联的双向晶闸管的开关控制是通过微机控制装置发出的触发脉冲来实现的。
本实用新型的串联电容器组投切无功补偿装置的微机控制装置的构造如图2所示。微机控制装置是由模拟信号输入电路(1)、CPU电路(2)、脉冲触发电路(3)构成，模拟信号输入电路将互感器传来的电网的电压、电流信号转变为CPU电路的模/数转换器能够接受的信号，后经过CPU电路中的A/D转换，变成数字信号，CPU利用模/数转换提供的数字信号数据进行复杂的计算与处理，算出补偿装置应该补偿的无功量，根据算出的需要补偿的无功大小其确定是否发出触发双向晶闸管的脉冲，该脉冲由脉冲触发电路驱动后直接触发双向晶闸管，从而实现电容器组的投切控制。通过对图1中补偿电容器组的投切控制，可以得到0、C/3、2C/3、C几种可以控制的电容容量。

Claims (4)

1.一种晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，其特征在于，它至少由三组串联补偿电容器组(I)、与其中两组补偿电容器并联的双向晶闸管(II)、串联电抗器(III)、微机控制装置(IV)、真空接触器(V)组成，每相的串联电抗器与三组串联补偿电容器组串联连接后通过真空接触器接入电网，三组串联电容器中的其中两组分别与双向晶闸管相并联，三相的并联补偿电容器组采用星形连接。
2.如权利要求1所述的晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，其特征在于，与晶闸管并联的两组串联补偿电容器组可以通过与其并联的双向晶闸管实现投切控制，当双向晶闸管导通后与其并联的那组电容器短接，相当与该组电容器不起补偿作用，当双向晶闸管关断后与其并联的那组电容器串联接入，其串联补偿作用。
3.如权利要求1或2所述的晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，其特征在于，与分组串联电容器组相并联的双向晶闸管的开关控制是通过微机控制装置发出的触发脉冲来实现的。
4.如权利要求1所述的晶闸管控制串联电容器组投切无功补偿装置，其特征在于，其微机控制装置是由模拟信号输入电路(1)、CPU电路(2)、脉冲触发电路(3)构成，模拟信号输入电路将互感器传来的电网的电压、电流信号转变为CPU电路的模/数转换器能够接受的信号，CPU根据模/数转换提供的数据进行复杂的计算与处理，由其确定是否发出触发双向晶闸管的脉冲，该脉冲由脉冲触发电路驱动后直接触发双向晶闸管，从而实现电容器组的投切。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103618321A (zh) * 2013-12-03 2014-03-05 青岛市恒顺电气股份有限公司 一种无功补偿电容器装置
CN113346510A (zh) * 2021-02-04 2021-09-03 许继集团有限公司 一种基于igct的可控无功功率补偿装置拓扑及其控制方法

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