CN2572643Y - 无功功率可调补偿装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种无功功率可调补偿装置，其用于降压的变压器(3)为调压变压器(3)，该调压变压器(3)原边绕组的始端接高压母线(4)、末端接地或者接另一相的高压母线(4)，次边绕组始端附近的调节触点经分接开关(5)接低压母线(6)；该低压母线(6)与次边绕组的末端之间接有无功元件(1)与晶闸管开关(2)的串联体。具有结构简单，操作方便、投资低，使用寿命长，补偿效果显著等优点。

Description

无功功率可调补偿装置

所属技术领域

本实用新型涉及交流供电技术中的无功功率因数补偿装置，尤其涉及电气化铁路供电系统中的无功功率补偿装置。

背景技术

交直型电力机车牵引工况下功率因数一般在0.8(滞后)或稍大，个别的低至0.6及以下。为达到经济功率因数，多在牵引变电所(地面)实施补偿，以补偿掉牵引负荷的感性无功功率。补偿装置的补偿量大多是不可调的，而牵引负荷无功功率是动态变化的，故往往不是过补偿即是欠补偿。近年来，电力系统对过补偿视为欠补偿，给予同样的罚款处罚，因而采用可调补偿十分必要、日益迫切。国外一些国家已开始大量采用晶闸管交流开关改变无功出力，实现补偿可调的静止无功补偿器；它由晶闸管投切电容器实现粗调，晶闸管控制电抗器实现细调。由于需要较多的投切晶闸管和控制晶闸管，其设备庞大，投资巨大，并且自身还产生谐波。前苏联提出了一种通过降压变压器的多组晶闸管开关凋压的可调无功补偿装置，比高压调压方案成本低，但同样需要多组晶闸管的多种开关状态的组合，实现无功出力的调节；其结构仍显复杂，维护量大，投资仍然很大。

发明内容

针对现有无功功率可调补偿装置结构复杂、投资大，维护使用不方便等不足，本实用新型提供一种无功功率可调补偿装置，该种无功功率可调补偿装置，结构简单、操作方便、投资低、使用寿命长、补偿效果显著。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种无功功率可调补偿装置，由无功元件、晶阐管开关、用于降压的变压器等构成，其结构特点是：用于降压的变压器为调压变压器，该调压变压器原边绕组的始端接高压母线、末端接地或者接另一相的高压母线，次边绕组始端附近的调节触点经分接开关接低压母线，该低压母线与次边绕组的末端之间接有无功元件与晶阐管开关的串联体。

上述的无功元件为电容器组或电抗器或滤波器。

本实用新型采用如上技术方案的有益效果是：利用晶闸管开关投切(闭合、断开)无功元件、电气寿命长，能适用频繁调节的场合且暂态过程小，能有效减少对相关设备造成的冲击；利用分接开关实现在晶闸管断开时的无载(无电流)调压，克服了在有载(有电流)情况下动作，分接开关寿命短的缺点，使用寿命长；一个分接开关滑动调压，取代了用多组昂贵晶闸管开关进行有载开、闭组合调压的复杂结构；整个装置仅在降压后的次边绕组回路中使用一个对电压要求不高的低压晶闸管。结构大为简化，投资显著减少。通过调节分接开关，改变次边绕组输出的电压，晶闸管开关再导通、改变无功元件的功率，实现对电网无功功率的可调补偿，操作简单，维护方便。

本实用新型的无功元件为电容器组或电抗器或滤波器，使得本实用新型既可吸收电网中的感性无功功率，也能吸收容性无容功率，还可在提高电网的功率因数的同时，滤除谐波，提高电网质量。

附图说明

图1是本实用新型实施例一的电路原理图。

图2是本实用新型实施例二的电路原理图。

图3是本实用新型实施例三的电路原理图。

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步说明。

实施例一是本实用新型用于单相供电系统的无功功率补偿时的一种具体连接方式。

图一示出，本实用新型实施例一的具体结构为一种由无功元件1晶阐管开关2、用于降压的变压器3等构成的无功功率可调补偿装置，用于降压的变压器3为调压变压器3，该调压变压器3原边绕组的始端接高压母线4、末端接地或者接另一相的高压母线4，次边绕组始端附近的调节触点经分接开关5接低压母线6，该低压母线6与次边绕组的末端之间接有无功元件1与晶阐管开关2的串联体。

需要调节本实用新型的无功功率补偿量时，先断开晶闸管开关2，在次边绕组无载(无电流)的状态下，调节分接开关5，改变调压变压器3次边绕组输出的电压，再将晶闸管开关2闭合，此时无功元件1上的电压及功率改变，经调压变压器3的耦合，实现对电网无功功率的可调补偿。无功元件1为电容器组(当然也可是单一电容器)时，实现吸收电网的感性无功功率；无功元件1为电抗器时则吸收电网的容性无功功率；无功元件1为滤波器时，则在补偿无功功率的同时，滤除电网谐波。经本实用新型的调节能使电网功率因数达到经济值0.9以上目标，并能抑制负序电流，减少无功功率产生的压降而实现提高或稳定电压。

本实用新型在低压母线6和次边绕组的末端之间还可加接既有的不可调并联补偿装置或滤波器，与其配合使用，进一步节省投资，增加补偿量。

实施例二，为本实用新型用于V型接法的二相供系统的无功功率补偿的一种具体使用连接方法。

图2示出，实施例二是将两个本实用新型的无功功率补偿装置按单相供电时(实施例一)的连接方法，分别接入某一相的线路中即可。只是两相具有共同的地线。也即两个本实用新型装置的原边绕组，次边绕组的末端接共同的地。除此而外实例二结构、工作原理、过程均与实施例一基本相同。

实施例三为本实用新型用于三角形接法的三相供电系统中无功功率补偿时的连接使用方式。

图3示出，实施例三是将三个本实作新型的无功功率可调补偿装置各自分别接入三相供电系统中某一相线路中，每一装置中原边绕组的末端不再接地而是接另一相的高压母线4；次边绕组的末端也不再与地相接。除此以外实施例三的结构连接方法、工作过程、原理均与实施例一基本相同。

本实用新型的调压变压器3用于实施例一时为单相铁芯结构；用于实施例二、三时则为三相铁芯结构，只是用于实施例二时，未在一铁芯上绕制绕组。

Claims (2)

1、一种无功功率可调补偿装置，由无功元件(1)、晶阐管开关(2)、降压变压器(3)等构成，其特征在于：所述用于降压的变压器(3)为调压变压器(3)，该调压变压器(3)原边绕组的始端接高压母线(4)、末端接地或者接另一相的高压母线(4)，次边绕组始端附近的调节触点经分接开关(5)接低压母线(6)，该低压母线(6)与次边绕组的末端之间接有无功元件(1)与晶阐管开关(2)的串联体。

2、根据权利要求1所述的一种无功功率可调补偿装置，其特征在于：所述的无功元件(1)为电容器组或电抗器或滤波器。

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