智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置制造方法及圖紙

本實(shí)用新型專(zhuān)利技術(shù)公開(kāi)的智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括補(bǔ)償柜和用于控制所述補(bǔ)償柜內(nèi)溫度的溫控器及散熱風(fēng)機(jī)，補(bǔ)償柜由濾波器、一組并聯(lián)連接的電容器和一組并聯(lián)連接的電抗器組成，所述電抗器為基于磁通可調(diào)電抗器，補(bǔ)償柜內(nèi)還包括控制器和補(bǔ)償控制單元，所述控制器負(fù)責(zé)采集三相高壓電，所述補(bǔ)償控制單元由觸發(fā)板、晶閘管模塊和IGBT模塊組成，接收所述控制器的投切命令，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)和投入與退出補(bǔ)償控制，觸發(fā)板通過(guò)晶閘管模塊和IGBT模塊對(duì)電抗器進(jìn)行雙調(diào)節(jié)，實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)的控制方式且調(diào)節(jié)范圍廣。（*該技術(shù)在2022年保護(hù)過(guò)期，可自由使用*）

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本技術(shù)涉及無(wú)功補(bǔ)償裝置，尤其是一種智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
技術(shù)介紹
目前我國(guó)常用的無(wú)功補(bǔ)償設(shè)備為機(jī)械式并聯(lián)電抗器、投切電容器，屬于靜止型補(bǔ)償，存在調(diào)節(jié)不連續(xù)、響應(yīng)速度慢的問(wèn)題。而動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置通常由晶閘管控制電抗器、晶閘管投切的電容器、濾波器組構(gòu)成，晶閘管控制電抗器通過(guò)改變與電抗器串聯(lián)的晶閘管的導(dǎo)通角，能快速連續(xù)改變裝置的感性電流，從而獲得平滑調(diào)節(jié)的無(wú)功功率。常見(jiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的電抗器是用晶閘管控制的，其感性無(wú)功電流可以變化，當(dāng)晶閘管關(guān)斷時(shí)，電抗器沒(méi)有電流，而電容器固定連接，因此整套裝置的補(bǔ)償量最大，當(dāng)調(diào)節(jié)晶閘管的導(dǎo)通角時(shí)，電抗器的感性電流就會(huì)抵消一部分電容器電流，因此補(bǔ)償量減少，導(dǎo)通角越大，電抗器的電流越大，補(bǔ)償量就越小。當(dāng)晶閘管全通時(shí)，電抗器電流就會(huì)將電容器電流全部抵消，此時(shí)補(bǔ)償量為O。當(dāng)晶閘管的導(dǎo)通角小于90°時(shí)，電抗器的電流非正弦含有諧波成分，因此必須將固定電容器組設(shè)計(jì)成濾波器形式或者配備另外的濾波器，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，損耗大。在高壓系統(tǒng)中，由于晶閘管的單管耐壓值有限，所以采用多管串聯(lián)方式來(lái)實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)，不僅降低了系統(tǒng)的可靠性，同時(shí)大大浪費(fèi)了晶閘管的通流能力，出現(xiàn)調(diào)節(jié)范圍不足，損耗大，諧波大等問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本技術(shù)提供一種智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，采用雙調(diào)節(jié)的方案，調(diào)節(jié)范圍廣且連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)，低壓控制高壓從而實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本技術(shù)所采用的技術(shù)方案是:智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括補(bǔ)償柜、控制器和用于調(diào)控所述補(bǔ)償柜內(nèi)溫度的溫控器及散熱風(fēng)機(jī)，所述補(bǔ)償柜由濾波器、一組并聯(lián)連接的電容器和一組并聯(lián)連接的電抗器組成，電抗器為磁通可調(diào)電抗器，所述補(bǔ)償柜內(nèi)還包括控制器和補(bǔ)償控制單元，控制器負(fù)責(zé)采集三相高壓電，用于完成無(wú)功電流計(jì)算、參數(shù)存儲(chǔ)、投切命令發(fā)送和提供電源供電；補(bǔ)償控制單元由觸發(fā)板、晶閘管模塊和IGBT模塊組成，接收所述控制器的投切命令，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)和投入與退出補(bǔ)償控制，觸發(fā)板通過(guò)晶閘管模塊和IGBT模塊對(duì)電抗器進(jìn)行雙調(diào)節(jié)，晶閘管模塊控制粗調(diào)節(jié)，IGBT模塊控制細(xì)調(diào)節(jié)，從而實(shí)現(xiàn)連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)的控制方式。進(jìn)一步改進(jìn)，所述補(bǔ)償柜上設(shè)置有人機(jī)交互界面，所述人機(jī)交互界面通過(guò)與所述控制器連接用于完成系統(tǒng)狀態(tài)顯示，參數(shù)設(shè)置和控制方式切換。進(jìn)一步改進(jìn)，所述控制器設(shè)置有人機(jī)接口，用于連接人機(jī)交互界面，通過(guò)用戶界面來(lái)實(shí)現(xiàn)交互操作，方便快捷。進(jìn)一步改進(jìn)，所述觸發(fā)板內(nèi)置有故障報(bào)警裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的工作情況。進(jìn)一步改進(jìn)，所述觸發(fā)板為可控硅觸發(fā)板。本技術(shù)的有益效果:本智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，根據(jù)控制器計(jì)算出當(dāng)時(shí)的負(fù)載無(wú)功容量和各路補(bǔ)償?shù)娜萘浚ㄟ^(guò)調(diào)節(jié)晶閘管和IGBT的雙調(diào)節(jié)控制方式進(jìn)行補(bǔ)償，調(diào)節(jié)范圍廣且連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)，使裝置產(chǎn)生的容性無(wú)功電流快速、準(zhǔn)確地跟蹤抵消電網(wǎng)中的感性無(wú)功電流，減少無(wú)功功率在電網(wǎng)中的流動(dòng)，因此降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，從而實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，該裝置損耗低、補(bǔ)償精度高，避免產(chǎn)生諧波污染。附圖說(shuō)明圖1是本技術(shù)的控制系統(tǒng)示意圖。圖2是本技術(shù)的高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償原理示意圖。圖3是本技術(shù)的基于IGBT控制細(xì)調(diào)節(jié)的原理示意圖。具體實(shí)施方式參照?qǐng)D1至圖2，本技術(shù)提供的智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括補(bǔ)償柜I和用于控制所述補(bǔ)償柜I內(nèi)溫度的溫控器及散熱風(fēng)機(jī)4，補(bǔ)償柜I由濾波器、一組并聯(lián)連接的電容器和一組并聯(lián)連接的電抗器組成，所述電抗器為基于磁通可調(diào)電抗器，工作在線性區(qū)且不存在鐵芯飽和問(wèn)題及發(fā)熱量大等問(wèn)題。補(bǔ)償柜I內(nèi)還包括控制器2和補(bǔ)償控制單元5，控制器2負(fù)責(zé)采集三相高壓電，包括三相電流和三相電壓，通過(guò)檢測(cè)的數(shù)據(jù)來(lái)完成無(wú)功電流計(jì)算和投切命令分配，還有為其它模塊提供電源供電。補(bǔ)償控制單元5由觸發(fā)板51、晶閘管模塊52和IGBT模塊53組成，接收來(lái)自于控制器2的投切命令，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)和投入與退出補(bǔ)償控制，其中，觸發(fā)板51為可控硅觸發(fā)板。控制器2計(jì)算出當(dāng)時(shí)的負(fù)載無(wú)功容量，根據(jù)各路補(bǔ)償?shù)娜萘浚⒓捶峙渫肚忻罱o予當(dāng)前無(wú)功容量最接近的補(bǔ)償支路的觸發(fā)板51，觸發(fā)板51生成觸發(fā)信號(hào)，觸發(fā)對(duì)應(yīng)的晶閘管，使晶閘管導(dǎo)通，立即投入相應(yīng)的補(bǔ)償支路。反之，退出補(bǔ)償動(dòng)作時(shí)，觸發(fā)板51輸出觸發(fā)信號(hào)使晶閘管閉合，通過(guò)晶閘管模塊52控制調(diào)節(jié)電抗器的過(guò)程為粗調(diào)節(jié)，同時(shí)為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，采用在二次側(cè)控制晶閘管過(guò)零投切，大大降低了晶閘管的損壞幾率，增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性。控制器2同時(shí)控制IGBT，采用基于磁通補(bǔ)償原理的可調(diào)電抗器進(jìn)行雙向調(diào)節(jié)，保證系統(tǒng)的連續(xù)無(wú)級(jí)可調(diào)，大大的提高了裝置的性能。具體的，觸發(fā)板51內(nèi)置有故障報(bào)警裝置，用于實(shí)時(shí)檢測(cè)設(shè)備的工作情況，提醒現(xiàn)場(chǎng)巡視或值班人員注意，及時(shí)將該設(shè)備從系統(tǒng)中切除退出運(yùn)行，并提醒周?chē)藛T不要靠近故障設(shè)備，以防發(fā)生觸電事故，能大大減少巡視時(shí)間，提高經(jīng)濟(jì)效率。參照?qǐng)D3，通過(guò)控制IGBT模塊53來(lái)實(shí)現(xiàn)細(xì)調(diào)，其過(guò)程是檢測(cè)補(bǔ)償對(duì)象的電壓和電流，經(jīng)指令電流運(yùn)算電路計(jì)算得出補(bǔ)償電流的指令信號(hào)，該信號(hào)經(jīng)補(bǔ)償電流發(fā)生電路放大，得出補(bǔ)償電流，補(bǔ)償電流與負(fù)載電流中要補(bǔ)償?shù)臒o(wú)功、諧波及不平衡等電流抵消，最終得到期望的只含基波的電源電流。其原理是對(duì)裝置輸出電壓相位的控制，和電力系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)實(shí)施靈活、快速的控制，從感性到容性的整個(gè)范圍進(jìn)行連續(xù)的無(wú)功調(diào)節(jié)，達(dá)到快速補(bǔ)償系統(tǒng)對(duì)無(wú)功功率的需求，從而抑制電壓波動(dòng)并增強(qiáng)系統(tǒng)穩(wěn)定性，裝置能動(dòng)態(tài)地補(bǔ)償無(wú)功電流和諧波電流，從而對(duì)減少線路損耗，增大有功輸送能力，抑制諧波，提高電能質(zhì)量都起到很好的作用。補(bǔ)償柜I上設(shè)置有人機(jī)交互界面3，人機(jī)交互界面3通過(guò)人機(jī)接口與所述控制器2連接，通過(guò)與人機(jī)交互界面3連接進(jìn)行人機(jī)對(duì)話，可以進(jìn)行系統(tǒng)狀態(tài)顯示、控制方式切換和參數(shù)設(shè)置，通過(guò)用戶界面來(lái)實(shí)現(xiàn)交互操作，方便快捷。無(wú)功補(bǔ)償?shù)膶?shí)現(xiàn)方式是由容性負(fù)荷輸出的無(wú)功功率補(bǔ)償可以提供感性負(fù)載所消耗的無(wú)功功率，減少了電網(wǎng)電源向感性負(fù)荷提供、由線路輸送的無(wú)功功率，降低線路和變壓器因輸送無(wú)功功率造成的電能損耗，提高功率因數(shù)，穩(wěn)定電網(wǎng)質(zhì)量。同時(shí)采用粗調(diào)節(jié)和細(xì)調(diào)節(jié)可調(diào)電抗器控制方式，以IGBT及晶閘管根據(jù)功率因數(shù)調(diào)節(jié)電抗器二次電流的幅值相位，達(dá)到一次側(cè)電抗器連續(xù)可調(diào)，實(shí)現(xiàn)高壓系統(tǒng)下的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，解決了無(wú)功補(bǔ)償裝置調(diào)節(jié)范圍不足，損耗大，諧波大的問(wèn)題，投切安全性高，可靠性高，且成本低。本文檔來(lái)自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括補(bǔ)償柜（1）、控制器（2）和用于調(diào)控所述補(bǔ)償柜內(nèi)溫度的溫控器及散熱風(fēng)機(jī)（4），所述補(bǔ)償柜（1）由濾波器、一組并聯(lián)連接的電容器和一組并聯(lián)連接的電抗器組成，所述控制器（2）采集三相高壓電，用于完成無(wú)功電流計(jì)算、參數(shù)存儲(chǔ)、投切命令發(fā)送和提供電源供電，其特征在于：所述電抗器為磁通可調(diào)電抗器，還包括，補(bǔ)償控制單元（5），由觸發(fā)板（51）、晶閘管模塊（52）和IGBT模塊（53）組成，接收所述控制器（2）的投切命令，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)和投入與退出補(bǔ)償控制，所述觸發(fā)板（51）通過(guò)晶閘管模塊（52）和IGBT模塊（53）對(duì)電抗器進(jìn)行雙調(diào)節(jié)。

【技術(shù)特征摘要】
1.智能混合式高壓動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括補(bǔ)償柜(I)、控制器(2)和用于調(diào)控所述補(bǔ)償柜內(nèi)溫度的溫控器及散熱風(fēng)機(jī)(4)，所述補(bǔ)償柜(I)由濾波器、一組并聯(lián)連接的電容器和一組并聯(lián)連接的電抗器組成，所述控制器(2 )采集三相高壓電，用于完成無(wú)功電流計(jì)算、參數(shù)存儲(chǔ)、投切命令發(fā)送和提供電源供電，其特征在于:所述電抗器為磁通可調(diào)電抗器，還包括， 補(bǔ)償控制單元(5)，由觸發(fā)板(51)、晶閘管模塊(52)和IGBT模塊(53)組成，接收所述控制器(2)的投切命令，用于系統(tǒng)參數(shù)檢測(cè)和投入與退出補(bǔ)償控制，所述觸發(fā)板(51)通過(guò)晶閘管模塊(52 )和...

【專(zhuān)利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：吳明玉，李建會(huì)，洪君，
申請(qǐng)(專(zhuān)利權(quán))人：廣東中鈺科技有限公司，
類(lèi)型：實(shí)用新型
國(guó)別省市：