CN203218882U - 一种滤谐波的节能无功补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种滤谐波的节能无功补偿装置，其包括刀熔开关、电流互感器、微型断路器、交流接触器、抗谐型电力电容以及滤波电路，刀熔开关、电流互感器、微型断路器以及交流接触器依次相接，交流接触器通过滤波电路连接抗谐型电力电容。本实用新型滤波效果好、安装空间小，并且非常节能。

Description

一种滤谐波的节能无功补偿装置

技术领域

本实用新型涉及一种低压无功补偿装置，尤其涉及用于有谐波电流的供配电系统中的无功补偿装置。

背景技术

众所周知，随着社会的发展和科学技术的不断进步，一些新型电子设备在工矿企业、市政工程供配电系统中大量的应用，如市政给排水工程中拖动风机、水泵以及搅拌器的交流变频装置和直流传动装置，这些装置都是利用电力半导体技术将工频正弦波通过整流、斩波和逆变等措施，变成直流或频率可调的交流电。当电流经负载时与所加的电压不呈线性关系就形成非正弦电流，在大量消耗无功功率的同时产生一定形式的谐波，产生谐波电流。由于谐波的产生和存在改变了电源原有50Hz-60Hz的电压性质，从而产生附加的谐波损耗，使变配电和用电设备效率降低，加速电缆绝缘老化而使其容易被击穿，影响自动化装置动作的准确性，对通讯线路和控制信号造成电磁及射频干扰等。

按有关规定，电力网谐波的含量大于15%为严重污染，在这种情况下一般电器都无法正常工作；电力网谐波的含量在8%-10%为中度污染，这时一般用电设备还可以工作，但对于特殊用电设备就不能正常工作了，如无功补偿装置就是此种情况，普通无功补偿装置将难以正常工作，这时就必须采取先治理后补偿的新方案。

参见图1，其所是为常见普通无功补偿方案，该方案主要由刀熔开关1、电流互感器2、微型断路器3、交流接触器4、热继电器5以及抗谐型电力电容6依次相接组成。其中，刀熔开关1连接电力网，交流接触器4受控于自动控制器7，同时在电流互感器2和微型断路器3之间设置避雷针8。

常规情况下，向电力网投切的一般电力电容器没有抗谐波功能，如果此时电力网谐波含量在8%-10%以上投入电力电容，那么电力电容将在谐波的作用下发生谐振，并在电容内部产生数倍于额定电流的谐振电流，于是就会发生无功补偿装置在运行很短的时间内电力电容器就被击穿而失去电容容量，谐波的干扰也将使无功补偿装置中的微型断路器(熔断器)、接触器、热继电器等电器保护元件过热、失灵、熔焊、误动作、接地保护装置功能失常等。

实用新型内容

本实用新型针对现有无功补偿装置在电力网具有一定含量谐波的情况下相关功能会失常无法正常工作的问题，而提供一种谐波效果好、安装空间小，并且非常节能的无功补偿装置。

为能够解决上述问题，本实用新型的技术方案如下：

一种滤谐波的节能无功补偿装置，所述无功补偿装置包括刀熔开关、电流互感器、微型断路器、交流接触器以及抗谐型电力电容，所述装置还包括滤波电路，所述刀熔开关、电流互感器、微型断路器以及交流接触器依次相接，所述交流接触器通过滤波电路连接抗谐型电力电容。

在本实用新型的优选实例中，所述滤波电路由削峰扼流器和消谐器连接组成，所述削峰扼流器与交流接触器相接，并与消谐器相接，所述消谐器连接抗谐型电力电容。

进一步的，所述消谐器为消谐滤波环。

根据上述方案形成的无功补偿装置具有非常好的谐波治理补偿效果，并且能够在不需要调谐振频率情况下，对每次谐波进行抑制、滤除，并进行无功补偿。在实际使用中具有滤波效果好、安装空间小、非常节能等优点。

附图说明

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本实用新型。

图1为现有无功补偿方案的原理图；

图2为本实用新型无功补偿方案的原理图。

具体实施方式

为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。

参见图2，本实用新型提供的无功补偿装置100与现有无功补偿装置基本相同，包括刀熔开关101、电流互感器102、微型断路器103、交流接触器104以及抗谐型电力电容105，本实用新型中还有滤波电路106。其中刀熔开关101、电流互感器102、微型断路器103、交流接触器104之间依次相接，刀熔开关101连接于电力网，交流接触器104通过滤波电路106连接于抗谐型电力电容105；同时交流接触器104受控于自动控制器107，同时在电流互感器102和微型断路器103之间设置避雷针108。

本实用新型利用滤波电路106来替代原有装置中的热继电器，以此来达到抑制、消除谐波并进行无功补偿的目的。

在具体实施时，该滤波电路106由削峰扼流器106a和消谐器106b配合相接组成，其中削峰扼流器106a与交流接触器104相接，消谐器106b连接于抗谐型电力电容105。

对于消谐器106b本实例中采用消谐滤波环。

由此形成的无功补偿装置100在工作时具体采用如下两种工作方案实现谐波治理：

1.采用削峰技术：

①阻抗电容器投切时的浪涌电流

②抑制谐振电流

③抑制非正常基波电流放大，即避免谐振。

2.采用感抗滤波及差模法，对谐波周角360°的相位角120°（3相*120°）进行抵消。

在上述两种工作方式下，本实用新型提供的无功补偿装置100将具有很好的节能效果：

在补偿电路中，以系统电压0.4kV为例，若电力电容投切容量为30kvar，以每小时计算：

常规的滤波电抗器消耗功率为（电抗器使用在0.4kV电路中，一般压降在3V以上，以最低3V计算）：

每路每小时消耗的功率为：P=3×3V×30kVAR×1/（√3×0.4）×1H≈389.7W（保留一位小数）。

削峰扼流器在同等情况下消耗功率为（削峰扼流器使用在0.4kV电路中，一般压降在0.02V以下，以最高0.02V计算）：

每路每小时消耗的功率为：P=3×0.02V×30kVAR×1/（√3×0.4）×1H≈2.6W（保留一位小数）。

经过上述对比，可以明显看出，使用本实用新型的谐波治理补偿方案是相当节能的。

由上可知，本实用新型提供的无功补偿装置具有非常好的谐波治理补偿效果，并且其特有的技术原理是不需要调谐振频率，对每次谐波进行抑制、滤除，并进行无功补偿，在实际的使用过程中具有滤波效果好、安装空间小，并且非常节能的优点。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种滤谐波的节能无功补偿装置，所述无功补偿装置包括刀熔开关、电流互感器、微型断路器、交流接触器以及抗谐型电力电容，其特征在于，所述装置还包括滤波电路，所述刀熔开关、电流互感器、微型断路器以及交流接触器依次相接，所述交流接触器通过滤波电路连接抗谐型电力电容。

2.根据权利要求1所述的一种滤谐波的节能无功补偿装置，其特征在于，所述滤波电路由削峰扼流器和消谐器连接组成，所述削峰扼流器与交流接触器相接，并与消谐器相接，所述消谐器连接抗谐型电力电容。

3.根据权利要求2所述的一种滤谐波的节能无功补偿装置，其特征在于，所述消谐器为消谐滤波环。

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