CN203617716U - 电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，包括监控终端、动态补偿滤波调节器、滤波电容器组、断路器模块、过电压保护模块、机柜，通过由采样电压电流互感器，监控终端对系统／装置进行无功功率及谐波情况进行实时的数据分析，实时输出控制信号给动态补偿滤波调节器，调节器通过控制由熔断器、滤波电容器、滤波电抗器构成的无源调谐滤波电容器组回路，达到动态无功补偿和谐波治理。本实用新型具有零放电时间，响应时间快，无电流冲击的特点，能最大限度的满足电网无功波动和谐波治理需求，同时提高电容器使用寿命，满足各种不同工况下使用。
Description
技术领域
本实用新型涉及结构简单、紧凑，安装及维护方便，并且，运行稳定、安全、可靠，技术含量高，实用性强的一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置。
背景技术
随着大量的电力电子设备被投入到电网中使用，传统的采用机械执行部件进行无功补偿及无源滤波装置难以满足补偿的需求。
数字技术控制的快速非线性谐波负载，如点焊机机械手、整流和换流设备、电弧炉、中频炉等谐波干扰源设备，这些设备在吸收大量无功功率，增加能耗，产生无功罚款，给电网造成了重大的谐波污染，严重威胁到其他设备的安全运行。1994年颁布了《电能质量公用电网谐波》(GB／T14549-1993)的国家标准，1998年也颁发了《电网电能质量技术监督管理的规定》，规定按“谁干扰，谁污染，谁治理”的原则及时处理，对各级公用电网的谐波电压和用户注入电网的谐波电流均作出了明确的规定。因此，治理谐波、提高功率因数、节能降耗、提高产品质量是当前社会、企业的当务之急。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题在于提供一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，采用现代数字控制技术，以满足负荷快速变化和谐波治理的要求。
本实用新型的技术问题是按如下技术方案实现的：构造一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，主要由监控终端、动态补偿滤波调节器、滤波电容器组、断路器模块、过电压保护模块、机柜等构成。通过由采样电压电流互感器，监控终端对系统／装置进行无功功率及谐波情况进行实时的数据分析，实时输出控制信号给动态补偿滤波调节器，调节器通过控制由熔断器、滤波电容器、滤波电抗器构成的无源调谐滤波电容器组回路，达到动态无功补偿和谐波的治理。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述监控终端为带有谐波监测功能的动态无功补偿控制器或者动态补偿滤波监控终端，通过对系统／装置的无功功率及谐波情况进行采样计算，实时输出控制信号，并实时监测新型动态无功补偿及谐波治理装置的各部分运行是否正常。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述动态补偿滤波调节器为能够对不同接线方式的滤波回路进行投入切除的开关器件，能满足无涌流、无放电时间的要求，同时能通过温控开关控制自身散热风扇的通断以及调节器自身的过热保护。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述滤波电容器组为单组或者多组单相滤波电容器、单相／三相滤波电抗器、保护用熔断器、高频滤波回路组成，能设计成适合对不同频率的谐波次数的回路，从而达到动态无功补偿和谐波治理。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述断路器模块为断路器、拨动开关、指示灯、按钮开关组成，具备掉电不断开、无需开机柜门即可手动操作的功能，具备一定的大电流分断能力。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述过电压保护模块为避雷器组成，具备吸收操作等过电压的能力。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述机柜为不同规格要求的金属壳体、显示用电压电流表、柜体散热风扇等组成，能使设备满足一定的防护要求。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，快速跟踪补偿：快速跟踪系统无功变化，实现动态响应投切，装置总动态响应时间≤30ms。10ms内实现信号数据的采集、计算和控制输出。10ms内实现L—C滤波器投切响应。
L—C滤波器组动态滤波器采用带通、高通组合式结构，电容器采用电容器专业厂制造的真空浸渍、阻燃、防爆、自愈、滤波电容器，基波电流与谐波电流比大于1：2.5。滤波电抗器采用铁心闭合磁路结构，不会产生射频干扰，Q值≥50。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，能灵活实现多种方式的补偿及治理方案加装补偿变压器可以对35kV、27.5kV、10kV高压供配电系统进行补偿，特殊设计可应用于船舶、车载电站场合及军工现场。
按照本实用新型提供的动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，其优异的结构工艺性能，独立风道散热系统使得晶闸管散热均匀，冷却风力机中，冷却强度高，有效的提高了晶闸管的使用效率，整机散热效果好。
实现本实用新型的一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，具有如下优点：具有零放电时间，响应时间快，无电流冲击的特点，能最大限度的满足电网无功波动和谐波治理需求，同时提高电容器使用寿命，满足各种不同工况下使用。
附图说明
图1本实用新型治理装置的系统接线图；
图2本实用新型治理装置的柜内布置图；
图3本实用新型治理装置的电气原理图。
具体实施方式
如图1所示的一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，主要由监控终端、动态补偿滤波调节器、滤波电容器组、断路器模块、过电压保护模块、机柜构成，监控终端通过对系统电流及装置电流进行采样，以负载的实时无功功率为投切物理量，应用瞬时无功控制理论及网压支持算法，在10ms内完成信号数据采集、计算及控制输出；动态补偿滤波调节器接到投切指令后，在10ms内完成零电流投入，投切无涌流，对电网无冲击，并且在主电路和开关中采取措施，对主回路电容器无需预充电，避免了失电情况下的需要重新上电，使运行更加稳定、安全、可靠。为保证实时跟踪投切，整个系统响应时间不大于30ms，可满足三相平衡、三相不平衡负载的快速变化需要，实现动态无功补偿及谐波治理。参考如图3所示。
本实用新型的一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，结构简单、紧凑、安装及维护方便。机柜整机具有足够的强度与刚性，充分保证满足承受负重及负荷电磁力，同时可实现整体吊装。参考如图2所示。应用软连接，以降低谐波趋肤效应。其充分的防护措施，所有导电体均有充分的绝缘与防护措施，针对户外工况的非标设计，充分考虑环境温度、大气条件、以及户外的凝露、腐蚀、灰尘、蚊虫吸附等工况。全面的安全保护设计：a)集成多种保护功能：过压欠压保护、温度控制保护、断电保护、缺相保护、不平衡保护、过流及短路保护等。b)充分的安全防护措施，所有线缆可采用高温阻燃型。其电子电路采用硬件设计先进，选用工业级表面贴片元件、结构紧凑可靠性高，充分的电磁兼容防护措施，达到最高级别指标，静电：8000V，浪涌：2000V，瞬变脉冲群：4000V，可适用于高谐波现场，抗干扰能力强。其整机功耗≤1％装置容量。
本实用新型的一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，结合当前用户和电力部门的需求，自主开发了JKDL-II智能型动态无功补偿及谐波治理装置，采用先进的电力电子技术、微处理器技术、现代控制技术，智能实时投切L—C滤波组，解决了动态无功补偿和谐波治理的问题。根据实际应用总结工程案例，将解决普通谐波工况的产品模块标准化；将解决特殊谐波工况的产品进行封装，在保证效果的同时，针对性强，运行安全稳定。自主开发的新型动态无功补偿及谐波治理装置达到了国外同类产品的技术水平，处于国内的技术领先地位，是替代同类进口产品的理想选择。
需要说明的是，本实用新型的特定实施方案已经对本实用新型进行了详细描述，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型的所描述的内容的情况下对它进行的各种显而易见的改变和改善都在本实用新型的保护范围之中。
Claims (10)
1.一种电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，包括监控终端、动态补偿滤波调节器、滤波电容器组、断路器模块、过电压保护模块、机柜，通过由采样电压电流互感器，监控终端对系统／装置进行无功功率及谐波情况进行实时的数据分析，实时输出控制信号给动态补偿滤波调节器，调节器通过控制由熔断器、滤波电容器、滤波电抗器构成的无源调谐滤波电容器组回路，达到动态无功补偿和谐波治理。
2.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述监控终端为带有谐波监测功能的动态无功补偿控制器或者动态补偿滤波监控终端，通过对系统／装置的无功功率及谐波情况进行采样计算，实时输出控制信号，并实时监测新型动态无功补偿及谐波治理装置的各部分运行是否正常。
3.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述动态补偿滤波调节器为能够对若干接线方式的滤波回路进行投入切除的开关器件，能满足无涌流、无放电时间的要求，同时能通过温控开关控制自身散热风扇的通断以及调节器自身的过热保护。
4.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述滤波电容器组为单组或者多组单相滤波电容器、单相／三相滤波电抗器、保护用熔断器、高频滤波回路组成，能设计成适合对不同频率的谐波次数的回路，达到动态无功补偿和谐波治理。
5.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述断路器模块包括断路器、拨动开关、指示灯、按钮开关，具备掉电不断开、无需开机柜门即可手动操作的功能，具备一定的大电流分断能力。
6.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述过电压保护模块包括避雷器，具备吸收操作的过电压能力。
7.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，所述机柜包括若干规格要求的金属壳体、显示用电压电流表、柜体散热风扇。
8.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，可以快速跟踪系统无功变化，实现动态响应投切，装置总动态响应时间≤30ms，10ms内实现信号数据的采集、计算和控制输出，10ms内实现L—C滤波器投切响应；
L—C滤波器组动态滤波器采用带通、高通组合式结构，电容器采用真空浸渍、阻燃、防爆、自愈、滤波电容器，基波电流与谐波电流比大于1：2.5，滤波电抗器采用铁心闭合磁路结构，可以抗射频干扰，Q值≥50。
9.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，通过若干补偿及治理方案加装补偿变压器，并对35kV、27.5kV、10kV高压供配电系统进行补偿。
10.根据权利要求1所述的电力系统新型动态无功补偿及谐波治理装置，其特征在于，独立风道散热系统使晶闸管散热均匀。
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105929722A (zh) * | 2015-12-19 | 2016-09-07 | 河南省科电电气自动化有限公司 | 一种中频柜专用消谐控制器 |
| CN110165776A (zh) * | 2019-04-10 | 2019-08-23 | 昆明东控电器成套设备有限公司 | 一种适用于高海拔地区的电能输送母线系统 |
| CN112688343A (zh) * | 2021-03-22 | 2021-04-20 | 普世通（北京）电气有限公司 | 高压滤波暂态无功补偿装置 |
| CN115441452A (zh) * | 2022-09-22 | 2022-12-06 | 费莱(浙江)科技有限公司 | 一种基于谐波分离检测的动态补偿方法及系统 |
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2013
- 2013-09-05 CN CN201320563042.7U patent/CN203617716U/zh not_active Expired - Lifetime
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| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| ASS | Succession or assignment of patent right |
Owner name: SHENZHEN LIGAO ELECTRIC ENERGY TECHNOLOGY CO., LTD Free format text: FORMER OWNER: LIN CHUAN Effective date: 20140729 |
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| C41 | Transfer of patent application or patent right or utility model | ||
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| CX01 | Expiry of patent term |
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