CN210724215U - 一种无功补偿及谐波抑制机柜 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种无功补偿及谐波抑制机柜,包括电力系统、电性连接电力系统的负载以及在电力系统和负载之间电性连接的静止无功补偿器和有源电力滤波器,静止无功补偿器内部设有三路电路,静止无功补偿器每路电路前端分别电性连接在电力系统和负载之间的三相电源线上,静止无功补偿器每路电路后端分别电性连接有变压器,变压器通过三个电感器电性连接有源电力滤波器,用于谐波抑制;本实用新型设计的有源电力滤波器串联有静止无功补偿器,实现无功补偿和谐波抑制的同时进行,更有效的滤除电力系统的谐波,减少电能损耗;设计的有源电力滤波器提高了电力系统的稳定性,同时和静止无功补偿器设计在一起,节约硬件成本。

Description

一种无功补偿及谐波抑制机柜
技术领域
本实用新型涉及电力系统技术领域,具体涉及一种无功补偿及谐波抑制机柜。
背景技术
随着社会的进步与科技的快速发展,电力的使用量也越来越大,电力的使用中存在着电量损耗的问题,同时地球资源的使用压力也越来越大。而在电力系统中,三相异步电动机和变压器等设备需要消耗大量的无功功率。该无功功率会导致系统电流增大,增加线路损耗,浪费电能,同时也对供电的安全、电网的稳定运行产生不利影响,存在安全隐患。因此,对无功功率进行合理有效的补偿以及对谐波的消除和抑制十分重要。
现有的滤波器可分为无源LC滤波器和有源电力滤波器,实现对电力系统的无功补偿和谐波抑制,由于无源LC滤波器存在只能抑制按设计要求规定的谐波成分,抑制较低次谐波的单调谐滤波器只对调谐点的滤波效果明显,而对偏离调谐点的谐波无明显效果等问题,因此,使用效果并不好。按电路拓朴结构分类,有源电力滤波器可分为并联型、串联型、串并联型和混合型四种类型结构,现有的设备采用并联型或串联型的结构,但是两种结构的结构单一,滤波效果单一,并且造成有源电力滤波器损耗较大,各种保护电路也较复杂。因此,设计一种串并联型的谐波抑制及无功补偿机柜是需要解决的问题。
实用新型内容
针对现有技术中存在的问题,本实用新型的目的在于提供一种无功补偿及谐波抑制机柜。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:一种无功补偿及谐波抑制机柜,包括电力系统、电性连接电力系统的负载以及在电力系统和负载之间电性连接的静止无功补偿器和有源电力滤波器,所述静止无功补偿器内部设有三路电路,静止无功补偿器每路电路前端分别电性连接在电力系统和负载之间的三相电源线上,静止无功补偿器每路电路后端分别电性连接有变压器,变压器通过三个电感器电性连接有源电力滤波器,用于谐波抑制。
具体的是,所述静止无功补偿器用于发出无功功率并吸收无功功率的动态无功补偿。
具体的是,所述静止无功补偿器设有用于电压控制的电容器、用于扼流并产生所需无功功率的电抗器以及用于保护电路的过零投切晶闸管开关,电容器电性连接电抗器,电抗器电性连接过零投切晶闸管开关,过零投切晶闸管开关电性连接电力系统和负载之间的三相电源线。
具体的是,所述有源电力滤波器设有多个并联的三相并联变流器和电容。
具体的是,所述三相并联变流器采用N型绝缘栅场效应管。
具体的是,所述电力系统与静止无功补偿器之间的三相电源线上分别电性连接有电感器。
本实用新型具有以下有益效果:
本实用新型设计的有源电力滤波器串联有静止无功补偿器,实现无功补偿和谐波抑制的同时进行,更有效的滤除电力系统的谐波,减少电能损耗;设计的电容器、电抗器和过零投切晶闸管开关结合电容补偿,形成发出无功功率并吸收无功功率的动态无功补偿,灵活应对低高次谐波,实现电流、电压额定值大大减少,降低了成本和体积;设计的有源电力滤波器提高了电力系统的稳定性,同时和静止无功补偿器设计在一起,节约硬件成本;本实用新型自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿,快速响应负荷变化,实现完全跟踪补偿。
附图说明
图1是无功补偿及谐波抑制机柜的电路图。
图2是无功补偿及谐波抑制机柜的静止无功补偿器电路图。
图3是无功补偿及谐波抑制机柜的有源电力滤波器电路图。
图中:1-电力系统;2-负载;3-静止无功补偿器;4-有源电力滤波器;L-电感器;K-过零投切晶闸管开关;X-电抗器;C-电容器;T-变压器。
具体实施方式
以下将结合本实用新型实施例中的附图,对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地进一步详细的说明。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本实用新型保护的范围。
如图1-3所示,一种无功补偿及谐波抑制机柜,包括电力系统1、电性连接电力系统1的负载2以及在电力系统1和负载2之间电性连接的静止无功补偿器3和有源电力滤波器4,静止无功补偿器3内部设有三路电路,静止无功补偿器3每路电路前端分别电性连接在电力系统1和负载2之间的三相电源线上,静止无功补偿器3每路电路后端分别电性连接有变压器T,变压器T通过三个电感器L电性连接有源电力滤波器4,用于谐波抑制。
静止无功补偿器3用于发出无功功率并吸收无功功率的动态无功补偿;静止无功补偿器3设有用于电压控制的电容器C、用于扼流并产生所需无功功率的电抗器X以及用于保护电路的过零投切晶闸管开关K,电容器C电性连接电抗器X,电抗器X电性连接过零投切晶闸管开关K,过零投切晶闸管开关K电性连接电力系统1和负载2之间的三相电源线;电力系统1与静止无功补偿器3之间的三相电源线上分别电性连接有电感器L。
有源电力滤波器4设有多个并联的三相并联变流器和电容,三相并联变流器两两并联,且分别连接电感器L,通过每路的电感器L连接变压器T;三相并联变流器采用N型绝缘栅场效应管。
本实用新型高效的滤除负荷电流中2~25次的各次谐波,从而使得电力系统1清洁高效,满足对电力系统1谐波的要求,自动识别负荷整体变化及负荷谐波含量的变化而迅速跟踪补偿,快速响应负荷变化,实现完全跟踪补偿。消除因谐波引起的系统不平衡,在设备容量许可的情况下,可根据用户设定补偿系统基波负序和零序不平衡分量并适度补偿无功功率。设计的过零投切晶闸管开关K具备过流、过压、欠压、温度过高、测量电路故障、雷击等多种保护功能,以确保装置和电力系统1安全运行,并可在负荷较轻时自动退出运行,充分考虑运行的经济性。
本实用新型不局限于上述实施方式,任何人应得知在本实用新型的启示下作出的结构变化,凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案,均落入本实用新型的保护范围之内。
本实用新型未详细描述的技术、形状、构造部分均为公知技术。

Claims (6)

1.一种无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,包括电力系统、电性连接电力系统的负载以及在电力系统和负载之间电性连接的静止无功补偿器和有源电力滤波器,所述静止无功补偿器内部设有三路电路,静止无功补偿器每路电路前端分别电性连接在电力系统和负载之间的三相电源线上,静止无功补偿器每路电路后端分别电性连接有变压器,变压器通过三个电感器电性连接有源电力滤波器,用于谐波抑制。
2.根据权利要求1所述的无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,所述静止无功补偿器用于发出无功功率并吸收无功功率的动态无功补偿。
3.根据权利要求2所述的无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,所述静止无功补偿器设有用于电压控制的电容器、用于扼流并产生所需无功功率的电抗器以及用于保护电路的过零投切晶闸管开关,电容器电性连接电抗器,电抗器电性连接过零投切晶闸管开关,过零投切晶闸管开关电性连接电力系统和负载之间的三相电源线。
4.根据权利要求1所述的无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,所述有源电力滤波器设有多个并联的三相并联变流器和电容。
5.根据权利要求4所述的无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,所述三相并联变流器采用N型绝缘栅场效应管。
6.根据权利要求1所述的无功补偿及谐波抑制机柜,其特征在于,所述电力系统与静止无功补偿器之间的三相电源线上分别电性连接有电感器。
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