專利名稱：動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域，尤其是涉及一種具有良好控制諧波功能的動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)中的負(fù)載類型大部分屬于感性負(fù)載，加上用電企業(yè)普遍廣泛地使用電力電子設(shè)備，使電網(wǎng)功率因數(shù)較低。較低的功率因數(shù)降低了設(shè)備利用率，增加了供電投資，損害了電壓質(zhì)量，降低了設(shè)備使用壽命，大大增加了線路損耗。為了改善電網(wǎng)功率因數(shù)低下帶來的能源浪費(fèi)和這些不利供電生產(chǎn)的因素，必須使電網(wǎng)功率因數(shù)得到有效的提高。顯然這些無功功率如果都要由發(fā)電機(jī)提供并遠(yuǎn)距離傳送是不合理的，通常也是不可能的。合理的辦法就是在需要無功功率的地方產(chǎn)生無功功率，即增加無功功率補(bǔ)償設(shè)備與裝置。然而，由于現(xiàn)代半導(dǎo)體器件的應(yīng)用愈來愈普遍，功率也更大，但它的負(fù)面影響就是產(chǎn)生很大的非正弦電流，使電網(wǎng)的諧波電壓升高，畸變率增大，電網(wǎng)供電質(zhì)量變壞。如果供電線路上有較大的諧波電壓，尤其5次以上，這些諧波將會(huì)被補(bǔ)償裝置放大。電容器組與線路串聯(lián)諧振，使線路上的電壓、電流畸變率增大，極有可能造成設(shè)備損壞，在這種情況下補(bǔ)償裝置是不可使用的。鑒于上述問題，本實(shí)用新型提出了動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，可以有效消除電網(wǎng)中的諧波，使得補(bǔ)償裝置可以穩(wěn)定工作，良好改善電網(wǎng)質(zhì)量，確保負(fù)載安全。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題在于，提供動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，本無功補(bǔ)償柜采用晶閘管作為投切開關(guān)，利用有源電力濾波器作為濾波裝置，在能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)態(tài)跟蹤補(bǔ)償?shù)耐瑫r(shí)，又可以實(shí)現(xiàn)諧波控制。本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，包括一柜體，所述柜體內(nèi)包括有控制器、投切開關(guān)、補(bǔ)償電容器組、熔斷器和斷路器，外界三相電網(wǎng)與所述控制器相接，所述控制器與所述投切開關(guān)相連，所述投切開關(guān)與所述補(bǔ)償電容器組相連，所述斷路器設(shè)置于外界三相電網(wǎng)與所述控制器之間，所述熔斷器設(shè)置于所述斷路器與所述控制器之間，所述補(bǔ)償電容器組再與外界三相電網(wǎng)相接形成無功功率補(bǔ)償回路，在外界三相電網(wǎng)與所述控制器之間還增設(shè)有電流互感器和電壓互感器，用于實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)采樣電網(wǎng)中的電流和電壓值，并確保所述控制器安全；所述補(bǔ)償電容器組還串接一有源電力濾波器，用于降低諧波危害。在所述控制器與所述投切開關(guān)之間還設(shè)有觸發(fā)電路板，用于實(shí)現(xiàn)將所述控制器發(fā)出的脈沖觸發(fā)信號(hào)更加精準(zhǔn)。所述投切開關(guān)為雙向晶閘管或單向反并聯(lián)晶閘管，所述晶閘管在所述控制器發(fā)出的觸發(fā)信號(hào)控制下，可在10ms-20ms時(shí)間段內(nèi)完成對(duì)所有所述補(bǔ)償電容器組的投切動(dòng)作。所述電流互感器的數(shù)量為三個(gè)，以滿足三相共補(bǔ)的電流采樣需要。[0011]在所述熔斷器還設(shè)有報(bào)警器。本實(shí)用新型的有益效果是投切速度快，無噪音、無涌流、無過電壓，可以有效消除電網(wǎng)中的諧波，使得補(bǔ)償裝置可以穩(wěn)定工作，良好改善電網(wǎng)質(zhì)量，確保負(fù)載安全，大大提高了電網(wǎng)質(zhì)量。

圖1為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜的工作原理框圖；圖2為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜的前柜門打開時(shí)的正面結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本實(shí)用新型動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。參照?qǐng)D1-圖3所示，動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，包括柜體1，在柜體1內(nèi)可拆卸地安裝有部件安裝架2，安裝架2自上而下至少分為四層。在安裝架2的底層安裝有補(bǔ)償電容器組3，補(bǔ)償電容器組3由多個(gè)電容器相互并聯(lián)而成。在補(bǔ)償電容器組3的上方安裝有散熱器4，在散熱器4上可拆卸地固定有多個(gè)晶閘管5和觸發(fā)電路版6。其中，晶閘管5為雙向晶閘管或單向反并聯(lián)晶閘管，本實(shí)施列優(yōu)選單項(xiàng)反并晶閘管。晶閘管5作為補(bǔ)償電容器組3 的投切開關(guān)與補(bǔ)償電容器組3中的電容器對(duì)應(yīng)相連接。在散熱器4的上方安裝有源電力濾波器7，有源電力濾波器7通過線路與補(bǔ)償電容器組3串聯(lián)相接，以消除電網(wǎng)諧波的不利影響。在有源電力濾波器7的上方還安裝有熔斷器8，在熔斷器8上還可拆卸固定有報(bào)警器 9，熔斷器8也通過線路與補(bǔ)償電容器組3串接，熔斷器8和報(bào)警器9，可以對(duì)補(bǔ)償電容器組 3中的每一個(gè)無功補(bǔ)償回路實(shí)施較為安全保護(hù)。在熔斷器8的上方還安裝有一斷路器10， 在斷路器10上還安裝有三個(gè)電流互感器11和一個(gè)電壓互感器12，電流互感器11和電壓互感器12用以實(shí)時(shí)對(duì)外界電網(wǎng)中的電流和電壓值進(jìn)行檢測(cè)采樣，并通過控制器20將過高電流和電壓進(jìn)行轉(zhuǎn)換，以確保后續(xù)設(shè)備的安全。在柜體1上還安裝有前、后門板，其中，前門板分為前上門板13、前中門板14和前下門板15，在前上門板13上安裝有三個(gè)電流表16、一個(gè)電壓表17和一個(gè)功率因素表18，以及門鎖19，其中，三個(gè)電流表16和一個(gè)電壓表17通過數(shù)據(jù)線路分別與對(duì)應(yīng)的三個(gè)電流互感器11和一個(gè)電壓互感器12相連。在前中門板上安裝有控制器20和門鎖19，控制器20的進(jìn)線端與電流互感器11和電壓互感器12相連接，控制器20的出線端與觸發(fā)電路板6和晶閘管5相連，用以實(shí)施對(duì)采樣電流和電壓的分析運(yùn)算、功率因素參數(shù)設(shè)定、測(cè)量、發(fā)出觸發(fā)投切信號(hào)，以控制各晶閘管進(jìn)行精準(zhǔn)投入與切除動(dòng)作，使系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生過電壓和涌流，并控制補(bǔ)償電容器組3的電壓在與系統(tǒng)電壓相等時(shí)，投入電容器時(shí)不需要電容器放電即可再次投入，使電容器可頻繁使用，提高系統(tǒng)電質(zhì)量。在前下門板上開設(shè)有電容器器組散熱孔21， 便于散熱。本實(shí)用新型采用晶閘管作為投切開關(guān)，投切速度快，無噪音、無涌流、無過電壓，可以有效消除電網(wǎng)中的諧波，使得補(bǔ)償裝置可以穩(wěn)定工作，良好改善電網(wǎng)質(zhì)量，確保負(fù)載安全，大大提高了電網(wǎng)質(zhì)量。[0020] 以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理和主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的前提下，本實(shí)用新型還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本實(shí)用新型范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求1.動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，包括一柜體，所述柜體內(nèi)包括有控制器、投切開關(guān)、補(bǔ)償電容器組、熔斷器和斷路器，外界三相電網(wǎng)與所述控制器相接，所述控制器與所述投切開關(guān)相連，所述投切開關(guān)與所述補(bǔ)償電容器組相連，所述斷路器設(shè)置于外界三相電網(wǎng)與所述控制器之間，所述熔斷器設(shè)置于所述斷路器與所述控制器之間，所述補(bǔ)償電容器組再與外界三相電網(wǎng)相接形成無功功率補(bǔ)償回路，其特征在于在外界三相電網(wǎng)與所述控制器之間還增設(shè)有電流互感器和電壓互感器，所述補(bǔ)償電容器組還串接一有源電力濾波器，在所述控制器與所述投切開關(guān)之間還設(shè)有觸發(fā)電路板。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，其特征在于所述投切開關(guān)為雙向晶閘管或單向反并聯(lián)晶閘管。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，其特征在于所述電流互感器的數(shù)量為三個(gè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，其特征在于在所述熔斷器還設(shè)有報(bào)警器。
專利摘要動(dòng)態(tài)濾波無功補(bǔ)償柜，屬于電力系統(tǒng)無功功率補(bǔ)償設(shè)備技術(shù)領(lǐng)域。它包括一柜體，所述柜體內(nèi)包括有控制器、投切開關(guān)、補(bǔ)償電容器組、熔斷器和斷路器，外界三相電網(wǎng)與所述控制器相接，所述控制器與所述投切開關(guān)相連，所述投切開關(guān)與所述補(bǔ)償電容器組相連，所述補(bǔ)償電容器組再與外界三相電網(wǎng)相接形成無功功率補(bǔ)償回路，其特征在于在外界三相電網(wǎng)與所述控制器之間還增設(shè)有電流互感器和電壓互感器，所述補(bǔ)償電容器組還串接一有源電力濾波器，在所述控制器與所述投切開關(guān)之間還設(shè)有觸發(fā)電路板。本實(shí)用新型的有益效果是投切速度快，無噪音、無涌流、無過電壓，可以有效消除電網(wǎng)中的諧波，使得補(bǔ)償裝置可以穩(wěn)定工作，良好改善電網(wǎng)質(zhì)量，確保負(fù)載安全，大大提高了電網(wǎng)質(zhì)量。
文檔編號(hào)H02J3/01GK202121327SQ201120195489
公開日2012年1月18日 申請(qǐng)日期2011年6月10日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月10日
發(fā)明者陳國(guó)成, 陳國(guó)福 申請(qǐng)人:上海雷諾爾電力自動(dòng)化有限公司