CN204741276U - 一种智能型滤波补偿装置 - Google Patents

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田哲贤
陆文逾
梁凯
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Abstract

本实用新型的目的是提出一种智能型滤波补偿装置，以减少线路中的浪涌电流以及过电压，并抑制线路中的谐波，改善输配电质量。本实用新型包括控制器、过零投切开关、断路器、由控制器所控制的切换开关、至少两个由电容器、电抗器构成的滤波单元，断路器的输出端与过零投切开关的输入端连接，过零投切开关的输出端通过切换开关与滤波单元相连；控制器的输入端与过零投切开关的输出端相连，控制器的输出端与切换开关的控制端相连；不同滤波单元所对应的滤波范围不同。本实用新型不仅具有自动过零投切和分相补偿功能，而且能够自动根据电网谐波情况来切换使用不同的滤波单元，在保证滤波功能的前提下，减少了滤波单元与电网谐振的可能性。

Description

一种智能型滤波补偿装置
技术领域
本实用新型属于输配电技术领域，特别涉及到一种智能型滤波补偿装置。
背景技术
在电力系统中，电容器是常见的元件，可以改善功率因数等，但是传统的电容器都是直接接入到线路中的，这样就存在下述问题：1、由于电容器没有串联电抗器，所以系统电路的感抗Xb远远小于 Xc，当电容器投入时，浪涌电流非常大，甚至有时可达正常工作电流的数百倍；2、当电容器切离电源后，因为有储存电荷的关系，与一般感应负载开启后现象不一样，电容器切离电路瞬间，在电容器端子仍有残留最高电压存在，而发生再电弧之异常电压，约有三倍的过电压；3、由于工业电子发达，谐波日益严重，电容器会造成谐波电压电流的放大。上述问题都会造成线路不稳定，影响正常使用。
针对上述问题，人们在电力系统中设置了滤波补偿装置，主要为无源滤波补偿方式，其原理是通过电容、电抗器组成滤波回路，对特征谐波形成低阻通道，使谐波电流流入滤波回路，减少注入电网的谐波电流，从而达到净化电网的目的。无源滤波补偿装置具有成本低、结构简单、维护方便的特点，但是单个滤波电路补偿电路只能滤除特定次数的谐波，稳定性差，并有可能与电网发生谐振。
实用新型内容
本实用新型的目的是提出一种智能型滤波补偿装置，以减少线路中的浪涌电流以及过电压，并抑制线路中的谐波，改善输配电质量。
本实用新型的智能型滤波补偿装置，包括控制器、过零投切开关、断路器、由控制器所控制的切换开关、至少两个由电容器、电抗器构成的滤波单元，所述断路器的输出端与过零投切开关的输入端连接，所述过零投切开关的输出端通过切换开关与滤波单元相连；所述控制器的输入端与过零投切开关的输出端相连，控制器的输出端与切换开关的控制端相连；不同滤波单元所对应的滤波范围不同。
上述控制器内包含有可测量电网谐波频率的电路。在使用过程中，断路器的输入端与电网连接，电网的谐波电流会依次经过断路器、过零投切开关、切换开关流至滤波单元，并同时被控制器所探测到，控制器根据具体的谐波频率分布而选择合适的滤波单元，并通过切换开关使得该滤波单元工作，同时切断其它滤波单元与电网的连接，从而在改善抑制谐波效果的同时，减少无源滤波装置与电网发生谐振的可能性。另外，断路器能够防止电路中因电磁干扰或暂态过电压而引起的误动作，同时绝缘性能强、分断能力高、脱扣迅速、灭引弧能力强，在运行中具有过载及短路保护电路的效果。上述过零投切开关能有效的控制电压过零时导通（投入时间t＜20ms），电流为零时关闭过零投切开关，确保投入电容时无突入涌流，有效的保护了电路，提高了抗谐波能力。
具体来说，所述切换开关由多个可控硅晶闸管的构成，所述可控硅晶闸管的输入端与过零投切开关的输出端相连，可控硅晶闸管的输出端与对应的滤波单元相连；所述控制器具有多个输出端，每个输出端与对应可控硅晶闸管的控制端相连，从而控制可控硅晶闸管的导通及关闭。可控硅晶闸管具有开关动作快的特点，非常适合于作为切换开关来使用。控制器可以通过控制某个可控硅晶闸管导通及关闭，来控制该可控硅晶闸管所对应的滤波单元是否工作。
进一步地，所述滤波单元包括低通滤波单元、高通滤波单元和带通滤波单元中的至少两个。这样可以根据谐波的频率分布，来有选择地进行滤波。
本实用新型的智能型滤波补偿装置结构简单，体积小，操作方便，具有自动过零投切和分相补偿功能，并设置了多个滤波单元，能够自动根据电网谐波情况来切换使用，在保证滤波功能的前提下，减少了滤波单元与电网谐振的可能性。
附图说明
       图1是本实用新型的智能型滤波补偿装置的电路原理图。
       附图标示：1、控制器；2、过零投切开关；3、断路器；4、切换开关；5、滤波单元。
具体实施方式
下面对照附图，通过对实施实例的描述，对本实用新型的具体实施方式如所涉及的各构件的形状、构造、各部分之间的相互位置及连接关系、各部分的作用及工作原理等作进一步的详细说明。
实施例1：
如图所示，本实施例的智能型滤波补偿装置包括控制器1、过零投切开关2、断路器3、由控制器1所控制的切换开关4、至少两个由电容器、电抗器构成的滤波单元5，所述断路器3的输出端与过零投切开关2的输入端连接，所述过零投切开关2的输出端通过切换开关4与滤波单元5相连；所述控制器1的输入端与过零投切开关2的输出端相连，控制器1的输出端与切换开关4的控制端相连；不同滤波单元5所对应的滤波范围不同。
具体来说，所述切换开关4由多个可控硅晶闸管的构成，所述可控硅晶闸管的输入端与过零投切开关2的输出端相连，可控硅晶闸管的输出端与对应的滤波单元5相连；所述控制器1具有多个输出端，每个输出端与对应可控硅晶闸管的控制端相连，从而控制可控硅晶闸管的导通及关闭。可控硅晶闸管具有开关动作快的特点，非常适合于作为切换开关4来使用。控制器1可以通过控制某个可控硅晶闸管导通及关闭，来控制该可控硅晶闸管所对应的滤波单元5是否工作。
进一步地，所述滤波单元5包括低通滤波单元5、高通滤波单元5和带通滤波单元5中的至少两个。这样可以根据谐波的频率分布，来有选择地进行滤波。
上述控制器1内包含有可测量电网谐波频率的电路。在使用过程中，断路器3的输入端与电网连接，电网的谐波电流会依次经过断路器3、过零投切开关2、切换开关4流至滤波单元5，并同时被控制器1所探测到，控制器1根据具体的谐波频率分布而选择合适的滤波单元5，并通过切换开关4使得该滤波单元5工作，同时切断其它滤波单元5与电网的连接，从而在改善抑制谐波效果的同时，减少无源滤波装置与电网发生谐振的可能性。另外，断路器3能够防止电路中因电磁干扰或暂态过电压而引起的误动作，同时绝缘性能强、分断能力高、脱扣迅速、灭引弧能力强，在运行中具有过载及短路保护电路的效果。上述过零投切开关2能有效的控制电压过零时导通（投入时间t＜20ms），电流为零时关闭过零投切开关2，确保投入电容时无突入涌流，有效的保护了电路，提高了抗谐波能力。

Claims (3)

1.一种智能型滤波补偿装置，其特征在于，包括控制器、过零投切开关、断路器、由控制器所控制的切换开关、至少两个由电容器、电抗器构成的滤波单元，所述断路器的输出端与过零投切开关的输入端连接，所述过零投切开关的输出端通过切换开关与滤波单元相连；所述控制器的输入端与过零投切开关的输出端相连，控制器的输出端与切换开关的控制端相连；不同滤波单元所对应的滤波范围不同。
2.根据权利要求1所述的智能型滤波补偿装置，其特征在于，所述切换开关由多个可控硅晶闸管的构成，所述可控硅晶闸管的输入端与过零投切开关的输出端相连，可控硅晶闸管的输出端与对应的滤波单元相连；所述控制器具有多个输出端，每个输出端与对应可控硅晶闸管的控制端相连，从而控制可控硅晶闸管的导通及关闭。
3.根据权利要求1或2所述的智能型滤波补偿装置，其特征在于，所述滤波单元包括低通滤波单元、高通滤波单元和带通滤波单元中的至少两个。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107911144A (zh) * 2017-12-12 2018-04-13 淮阴工学院 一种电力线载波通信抗干扰装置
CN116722455A (zh) * 2023-08-10 2023-09-08 齐齐哈尔市君威节能科技有限公司 一种智控稳压滤波储能补偿增容综合节电变送柜

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