CN203883480U - 消谐动态无功补偿装置 - Google Patents

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Abstract

一种消谐动态无功补偿装置，属于低压电力系统电能质量控制技术领域。该装置包括三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元、三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元和三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，该装置实现了对电力系统中复杂多样的用电负荷所需的无功功率的完全补偿，补偿结构方式最为合理，工作安全可靠，补偿快速准确，响应时间≤20ms，提高功率因数到0.99，可以应用在各种用电负荷复杂多样并对电源质量要求较高的用电场所中，可以满足多种补偿需求，补偿性能优越，补偿效果显著。

Description

消谐动态无功补偿装置
技术领域
本实用新型属于低压电力系统电能质量控制技术领域，特别涉及一种消谐动态无功补偿装置。
背景技术
在电力系统中，无功功率是影响电压稳定的重要因素之一，无功功率会增加电能损耗、影响电能质量，为了保证电力系统的安全稳定、经济运行，无功补偿装置被广泛应用，用以提高功率因数、减少无功输送、提高电能源利用率、节能降耗、改善电压质量。
目前，由于晶闸管投切电容器TSC具有成本低、可靠性较高等优点，在电力系统中得到了广泛应用。目前广泛使用的晶闸管投切电容器TSC采用两种补偿结构方式，一种是三角形结构的晶闸管投切电容器TSC，电容器采用三角形联接三相同时控制，用于三相平衡补偿；一种是星形结构的晶闸管投切电容器TSC，电容器采用星形联接三相独立控制，用于三相不平衡补偿。在各自的应用领域，三角形结构或星形结构的晶闸管投切电容器TSC的补偿结构方式是符合补偿要求的。但是，在电力系统中由于用电负荷的不确定性、多样性及其复杂性，即有三相平衡负荷又有三相不平衡负荷，单一的三角形结构或星形结构的晶闸管投切电容器TSC是不能满足补偿要求的，并且在电力系统中由于存在大量单相用电负荷，这种单相用电负荷的特点是跨接在三相供电系统的线电压间，单一的三角形结构或星形结构的晶闸管投切电容器TSC或两者的混合补偿结构方式，由于与被补偿的单相用电负荷接法不一致是无法满足补偿要求的。综上所述，三角形结构或星形结构的晶闸管投切电容器TSC存在不能对电力系统中复杂多样的用电负荷，包括三相平衡负荷、三相不平衡负荷及跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷所需的无功功率实现完全补偿的缺点和不足。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术中三角形结构或星形结构的晶闸管投切电容器TSC存在不能对电力系统中复杂多样的用电负荷，包括三相平衡负荷、三相不平衡负荷及跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷所需的无功功率实现完全补偿的缺点和不足，进而提供一种可以实现对电力系统中复杂多样的用电负荷，包括三相平衡负荷、三相不平衡负荷及跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷所需的无功功率进行完全补偿的消谐动态无功补偿装置。
为了解决所要解决的技术问题，本实用新型是这样设计的：
一种消谐动态无功补偿装置，其特征是：该装置包括快速熔断器、反并联晶闸管、单相滤波电抗器、单相滤波电容器、三相滤波电抗器、三相滤波电容器；其中快速熔断器、反并联晶闸管、单相滤波电抗器、单相滤波电容器串联连接构成三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，并与三相电源相连接；其中快速熔断器、反并联晶闸管、三相滤波电抗器、三相滤波电容器串联连接构成三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，并与三相电源相连接；其中快速熔断器、反并联晶闸管、单相滤波电抗器、单相滤波电容器串联连接构成三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，并与三相电源相连接；其中反并联晶闸管的触发电路与温控系统相连接，同相的快速熔断器、反并联晶闸管安装在同一散热器片上，单相滤波电抗器与单相滤波电容器、三相滤波电抗器与三相滤波电容器分别串联连接构成滤波去谐回路。
所述消谐动态无功补偿装置采用三相共补、三相分补、三相单相补偿的补偿结构方式。
所述三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的单相滤波电抗器电压等级采用230Ｖ～300Ｖ，单相滤波电容器电压等级采用230Ｖ～300Ｖ。
所述三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的三相滤波电抗器电压等级采用400Ｖ～525Ｖ，三相滤波电容器电压等级采用400Ｖ～525Ｖ。
所述三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的单相滤波电抗器电压等级采用400Ｖ～525Ｖ，单相滤波电容器电压等级采用400Ｖ～525Ｖ。
本实用新型具有以下优点和积极效果：
消谐动态无功补偿装置包括三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元、三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元和三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，该装置实现了对电力系统中复杂多样的用电负荷，包括三相平衡负荷、三相不平衡负荷及跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷所需的无功功率的完全补偿，补偿结构方式最为合理，工作安全可靠，补偿快速准确，响应时间≤20ms，提高功率因数到0.99，提高电能源利用率、改善电压质量、节能降耗、保证电力系统的安全稳定、经济运行，具有最优的补偿效果，可以应用在各种低压用电场所中，可以满足多种补偿需求，并具有良好的操作性、易于维护的安全性、不污染环境及危害人身安全等优点，特别运用于各种用电负荷复杂多样并对电源质量要求较高的用电场所，如汽车制造、船舶制造、钢铁冶炼等行业，补偿效果显著。
附图说明
下面将结合附图说明和具体实施方式对本实用新型做进一步的说明：
图1消谐动态无功补偿装置电气结构示意图。
图中1-快速熔断器、2-反并联晶闸管、3-单相滤波电抗器、4-单相滤波电容器、5-三相滤波电抗器、6-三相滤波电容器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步说明：
如图1所示，消谐动态无功补偿装置包括快速熔断器1、反并联晶闸管2、单相滤波电抗器3、单相滤波电容器4、三相滤波电抗器5、三相滤波电容器6。其中三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元由快速熔断器1、反并联晶闸管2、单相滤波电抗器3、单相滤波电容器4串联连接构成并与三相电源相连接，采用三相独立控制技术，用于三相不平衡补偿，单相滤波电抗器3电压等级采用230Ｖ～300Ｖ，单相滤波电容器4电压等级采用230Ｖ～300Ｖ；其中三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元由快速熔断器1、反并联晶闸管2、三相滤波电抗器5、三相滤波电容器6串联连接构成并与三相电源相连接，采用三相同时控制技术，用于三相平衡补偿，三相滤波电抗器5电压等级采用400Ｖ～525Ｖ，三相滤波电容器6电压等级采用400Ｖ～525Ｖ；其中三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元由快速熔断器1、反并联晶闸管2、单相滤波电抗器3、单相滤波电容器4串联连接构成并与三相电源相连接，采用三相单相控制技术，用于补偿电力系统中跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷，单相滤波电抗器3电压等级采用400Ｖ～525Ｖ，单相滤波电容器4电压等级采用400Ｖ～525Ｖ；其中反并联晶闸管2采用过零触发技术，可以连续频繁投切，投切时不产生涌流，消除了暂态过程，反并联晶闸管2的触发电路与温控系统相连接，当柜内温度上升到设定值时，风扇启动强迫降温，当柜内温度上升到超过设定值时，切断反并联晶闸管2的投切指令并发出报警信号，温控保护系统的设计使用进一步保证了装置的安全可靠性；单相滤波电容器4和三相滤波电容器6无外接放电装置，减少了装置元器件、降低了成本；同相的快速熔断器1、反并联晶闸管2安装在同一散热器片上，共分三层，避免了相间短路故障，并使柜内布局更科学、美观；单相滤波电抗器3与单相滤波电容器4、三相滤波电抗器5与三相滤波电容器6分别串联连接构成滤波去谐回路，具有较高的品质因数和优良的滤波效果，使装置能够在含有背景谐波的电网系统中安全可靠的工作。
消谐动态无功补偿装置包括三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元、三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元和三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，使该装置具有三相共补、三相分补、三相单相补偿的补偿结构方式，可以实现对电力系统中复杂多样的用电负荷，包括三相平衡负荷、三相不平衡负荷及跨接在三相供电系统线电压间的单相用电负荷所需的无功功率进行完全补偿，并根据用电系统多种补偿需求，消谐动态无功补偿装置可以实现7种补偿结构分配组合方案：0Y/1Y/2Y/3Y/……+0Δ(单相)/1Δ(单相)/2Δ(单相)/3Δ(单相)/……+18Δ(三相)/15Δ(三相)/12Δ(三相)/9Δ(三相)/……，可以满足多种补偿需求。

Claims (5)

1.一种消谐动态无功补偿装置，其特征是：该装置包括快速熔断器(1)、反并联晶闸管(2)、单相滤波电抗器(3)、单相滤波电容器(4)、三相滤波电抗器(5)、三相滤波电容器(6)；其中快速熔断器(1)、反并联晶闸管(2)、单相滤波电抗器(3)、单相滤波电容器(4)串联连接构成三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元,并与三相电源相连接；其中快速熔断器(1)、反并联晶闸管(2)、三相滤波电抗器(5)、三相滤波电容器(6)串联连接构成三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元，并与三相电源相连接；其中快速熔断器(1)、反并联晶闸管(2)、单相滤波电抗器(3)、单相滤波电容器(4)串联连接构成三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元,并与三相电源相连接；其中反并联晶闸管(2)的触发电路与温控系统相连接，同相的快速熔断器(1)、反并联晶闸管(2)安装在同一散热器片上，单相滤波电抗器(3)与单相滤波电容器(4)、三相滤波电抗器(5)与三相滤波电容器(6)分别串联连接构成滤波去谐回路。 
2.如权利要求1所述的消谐动态无功补偿装置，其特征是：所述消谐动态无功补偿装置采用三相共补、三相分补和三相单相补偿的补偿结构方式。 
3.如权利要求1所述的消谐动态无功补偿装置，其特征是：所述三相独立控制星形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的单相滤波电抗器(3)电压等级采用230V～300V，单相滤波电容器(4)电压等级采用230V～300V。 
4.如权利要求1所述的消谐动态无功补偿装置，其特征是：所述三相同时控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的三相滤波电抗器(5)电压等级采用400V～525V，三相滤波电容器(6)电压等级采用400V～525V。 
5.如权利要求1所述的消谐动态无功补偿装置，其特征是：所述三相单相控制三角形结构的晶闸管投切电容器补偿单元中的单相滤波电抗器(3)电压等级采用400V～525V，单相滤波电容器(4)电压等级采用400V～525V。 
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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RU2595256C1 (ru) * 2015-04-30 2016-08-27 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тюменский индустриальный университет" (ТИУ) Погружное фильтрокомпенсирующее устройство
EP3133709B1 (en) * 2015-08-19 2019-07-17 LSIS Co., Ltd. Static var comprensator apparatus and operating method thereof

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