CN203859529U - 自恢复无功补偿晶闸管滤波装置 - Google Patents

自恢复无功补偿晶闸管滤波装置 Download PDF

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黄敏莉
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    • Y02E40/00Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/40Arrangements for reducing harmonics

Abstract

本实用新型涉及一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,由主开关、主接触器、可控硅整流单元、无功补偿控制器、智能控制器以及滤波电抗器、滤波电容器构成,滤波电抗器与滤波电容器与可控硅整流单元串联后通过接触器与主开关连接,主开关连接电源,可控硅整流单元的一路通过智能控制器与主开关连接,可控硅整流单元的另一路通过无功补偿控制器与电源连接。本滤波装置是以无源电气元件作为组成元件的一种无功补偿晶闸管滤波装置,代替了原有的人为操作的无源电力滤波器,整个投切系统完成零电流投入,投切无涌流,对电网无冲击,并且对于电容器有预充电的作用,避免了投切电容器的冲击,使运行更加稳定、安全、可靠。

Description

自恢复无功补偿晶闸管滤波装置
技术领域
[0001] 本实用新型属于电力工程技术领域,涉及晶闸管的滤波,尤其是一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置。
背景技术
[0002] 理想的公用电网所提供的电压,应该是有着固定频率及规定幅值的正弦波。但事实上,在工业生产和日常生活中,广泛的使用各种整流功能的电力电子装置都是非线性负载,如直流电机、UPS、变频器、电弧炉、轧机炉、机车直流牵引系统、可控硅调光系统、电梯、荧光灯、电脑办公设备、变频空调等。这些非线性负载造成线路及变压器损耗过大、功率因数过低,同时产生大量谐波电流和谐波电压,注入电网会直接影响到电网和用户电气设备的正常安全运行,而加装交流滤波装置是治理电网谐波污染的有效措施之一。
[0003] 传统的无源电力滤波器,因其结构简单、投资少、运行可靠性高以及运行费用较低,至今仍是谐波抑制的主要手段。但由于缺少日常维护,往往在现场运行当中,滤波补偿装置因电子线路误动作、温度过高或停电后没有及时恢复等原因造成补偿设备停运,从而导致线路及变压器损耗过大、功率因数低,以及谐波干扰等一系列问题,对电网存在安全隐患。
发明内容
[0004] 本实用新型的目的在于克服现有技术的不足之处,提供一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,该滤波装置可有效提高补偿滤波设备的运行可靠性,降低系统损耗、绿化电网,适用于任何功率因数低、谐波含量大的工况场合。
[0005] 本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的:
[0006] 一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,由主开关、主接触器、可控硅整流单元、无功补偿控制器、智能控制器以及滤波电抗器、滤波电容器构成,滤波电抗器与滤波电容器与可控硅整流单元串联后通过接触器与主开关连接,主开关连接电源,可控硅整流单元的一路通过智能控制器与主开关连接,可控硅整流单元的另一路通过无功补偿控制器与电源连接。
[0007] 而且,所述无功补偿控制器利用高速信号处理器作为核心CPU,在20ms内完成三相电压、电流、频率信号采集,快速利用FFT实现各项参数的精确检测计算,以负载的实时无功功率为投切物理量,控制输出;可控硅整流单元接到投切指令后,在小于1ms内把由滤波电抗器和滤波电容器组成的滤波支路,通过主开关、主接触器投入电网。
[0008] 本实用新型的优点和积极效果是:
[0009] 本滤波装置是以无源电气元件作为组成元件的一种无功补偿晶闸管滤波装置,代替了原有的人为操作的无源电力滤波器,整个投切系统完成零电流投入,投切无涌流,对电网无冲击,并且对于电容器有预充电的作用,避免了投切电容器的冲击,使运行更加稳定、安全、可靠;为保证实时跟踪投切,整个系统响应时间小于30ms,可满足快速变化负载的需要,实现快速补偿。如果投切出现异常现象(电子器件误动作、温度过高、系统停电等),智能控制器(AF-1OMR)上电后进行3次自动恢复,恢复后装置可继续自动运行,并通过自身接点或通讯传输给上级操作人员,节省了日常巡检维护。
附图说明
[0010] 图1是本实用新型的系统连接示意图;
[0011] 图2是本实用新型智能控制器(AF-10MR)编程图。
具体实施方式
[0012] 以下结合附图对本实用新型的实施例做进一步详述;本实施例是描述性的,不是限定性的,不能由此限定本实用新型的保护范围。
[0013] 一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,由主开关(QF)、主接触器(KM)、可控硅整流单元(S.C)、无功补偿控制器(FTPM)、智能控制器(AF-10MR)以及滤波电抗器(DK)、滤波电容器(C)等器件构成,滤波电抗器(DK)与滤波电容器(C)与可控硅整流单元(S.C)串联后通过接触器(KM)与主开关(QF)连接,主开关连接电源。可控硅整流单元(S.C)的一路通过智能控制器(AF-10MR)与主开关(QF)连接,可控硅整流单元(S.C)的另一路通过无功补偿控制器(FTPM)与电源连接。
[0014] 无功补偿控制器(FTPM)利用高速信号处理器DSP作为核心CPU,在20ms内完成三相电压、电流、频率信号采集,快速利用FFT (傅立叶基数变换)实现各项参数的精确检测计算,以负载的实时无功功率为投切物理量,控制输出;可控硅整流单元(S.C)接到投切指令后,在小于1ms内把由滤波电抗器(DK)和滤波电容器(C)组成的滤波支路,通过主开关(QF)、主接触器(KM)投入电网。整个投切系统完成零电流投入,投切无涌流,对电网无冲击,并且对于电容器有预充电的作用,避免了投切电容器的冲击,使运行更加稳定、安全、可靠,为保证实时跟踪投切,整个系统响应时间小于30ms,可满足快速变化负载的需要,实现快速补偿。在此期间,如果投切出现异常现象(电子器件误动作、温度过高、系统停电等),智能控制器(AF-10MR)上电后进行3次自动恢复,恢复后装置可继续自动运行,并通过自身接点或通讯传输给上级操作人员,节省了日常巡检维护。
[0015] 高速运算数字式控制显示器(FTPM)除具有采集信号,完成换算发出指令功能外,还可清楚地显示各种实时电力参数如:电压、电流、功率因数、有功、无功等电量。
[0016] 可控硅整流单元(S.C)具有过零触发,投切无涌流,对电网无冲击,并且对于电容器有预充电的作用。
[0017] 智能控制器(AF-10MR),该智能控制器是一种新型的可编程控制器,它采用功能块FBD的方式编写程序,比起传统PLC编程(梯形图和指令)更为简单、适用。该控制器的使用,使无功补偿晶闸管滤波装置,真正达到了无人值守的功能,节省了日常巡检维护。
[0018] 由滤波电抗器(DK)和滤波电容器(C)所构成的滤波支路,在工频呈电容性,改善功率因数,在所设计的谐振频率时形成串联谐振,使此L-C回路在设定频率时形成非常低的阻抗,吸收大部分的谐波电流,从而改善系统中电压和电流的谐波畸变率。根据用户的负载特性,设计不同的组合(单调谐、双调谐、高通等),不同谐振频率(5次、7次、11次、13次等)不同容量的谐波滤波器。

Claims (2)

1.一种自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,由主开关、主接触器、可控硅整流单元、无功补偿控制器、智能控制器以及滤波电抗器、滤波电容器构成,其特征在于:滤波电抗器与滤波电容器与可控硅整流单元串联后通过接触器与主开关连接,主开关连接电源,可控硅整流单元的一路通过智能控制器与主开关连接,可控硅整流单元的另一路通过无功补偿控制器与电源连接。
2.根据权利要求1所述的自恢复无功补偿晶闸管滤波装置,其特征在于:所述无功补偿控制器利用高速信号处理器作为核心CPU,在20ms内完成三相电压、电流、频率信号采集,快速利用FFT实现各项参数的精确检测计算,以负载的实时无功功率为投切物理量,控制输出;可控硅整流单元接到投切指令后,在小于1ms内把由滤波电抗器和滤波电容器组成的滤波支路,通过主开关、主接触器投入电网。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110401202A (zh) * 2019-08-22 2019-11-01 国网天津市电力公司 农网低电压提升装置

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