專利名稱：一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器。
背景技術(shù)：
目前，電力系統(tǒng)中的大多數(shù)負(fù)荷消耗無(wú)功功率，如果供電線路中存在大量無(wú)功功率流動(dòng)，會(huì)導(dǎo)致電網(wǎng)供電能力得不到充分利用，同時(shí)造成大量能量損耗。因此無(wú)功補(bǔ)償是電力系統(tǒng)節(jié)能降耗的必要措施，目前在無(wú)功負(fù)荷中感性負(fù)荷占絕大部分，且這些負(fù)荷對(duì)無(wú)功的需求不斷變化，所以在實(shí)際應(yīng)用中無(wú)功補(bǔ)償裝置的主要任務(wù)是提供連續(xù)可調(diào)的容性無(wú)功。然而，如何實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功連續(xù)調(diào)節(jié)便成了一個(gè)問(wèn)題。目前，大多使用晶閘管控制電抗器(TCR)和晶閘管投切電容器(TSC)形式的靜止補(bǔ)償器(SVC)，其具有無(wú)機(jī)械磨損、響應(yīng)速度較快等優(yōu)點(diǎn)。但TCR會(huì)產(chǎn)生低次諧波，需要額外的濾波器，TSC是分級(jí)控制的，不能連續(xù)調(diào)節(jié)，要提供連續(xù)可調(diào)的容性無(wú)功需要采取TCR+ 固定電容器(FC)或TCR+TSC的形式。有文檔提出一種利用自關(guān)斷器件的脈寬調(diào)制(PWM) 型SVC，通過(guò)控制開(kāi)關(guān)的占空比來(lái)調(diào)節(jié)電抗器的等效電抗，與TCR相比產(chǎn)生諧波小，響應(yīng)速度快，但同樣需與FC和TSC配合才能實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功連續(xù)調(diào)節(jié)。而這種通過(guò)連續(xù)調(diào)節(jié)感性無(wú)功來(lái)抵消容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)方式，降低了補(bǔ)償元件的利用率，增加了損耗。因此，如何控制無(wú)功補(bǔ)償裝置，從而簡(jiǎn)單、快速地實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)，便成為業(yè)內(nèi)人士亟待解決的問(wèn)題。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺陷而提供一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，它能極速響應(yīng)，使無(wú)功補(bǔ)償裝置快速實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)。實(shí)現(xiàn)上述目的的技術(shù)方案是一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，它連接市電和感性無(wú)功負(fù)荷，所述斬波器包括一連接所述市電的保護(hù)電阻組、與該保護(hù)電阻組分別連接的一電容器組和一 IGBT(絕緣三雙極型功率管)功率開(kāi)關(guān)元件，其中所述IGBT功率開(kāi)關(guān)元件包括并列的三單元，每個(gè)單元包括三條支路，第一支路包括相互并聯(lián)的一電阻和一第一電容；第二支路包括相互串聯(lián)的兩個(gè)IGBT，每個(gè)IGBT并聯(lián)一二極管；第三支路包括一變壓器和與該變壓器的二次繞組連接的第二電容，所述變壓器的一次繞組連接所述第二支路中兩個(gè)IGBT的連接端；所述第一支路、第二支路并聯(lián)。上述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，所述IGBT功率開(kāi)關(guān)元件的三個(gè)單元相互連接，其中，三個(gè)第一支路連接；三個(gè)第二支路連接；三個(gè)第三支路中的三個(gè)變壓器各自的一次繞組連接，二次繞組連接。上述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其中，所述保護(hù)電阻組包括三個(gè)并列的保護(hù)電阻；所述電容器組包括三個(gè)并列的電容器。上述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其中，所述第二支路中兩個(gè)IGBT的串聯(lián)方
3式，是一個(gè)IGBT的發(fā)射極連接另一個(gè)IGBT的集電極。上述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其中，所述的與每個(gè)IGBT并聯(lián)的二極管，該二極管的正極連接其所并聯(lián)的IGBT的發(fā)射極，負(fù)極連接集電極。本實(shí)用新型的有益效果是本實(shí)用新型的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，它能極速響應(yīng)，使無(wú)功補(bǔ)償裝置快速實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。

圖1是本實(shí)用新型的一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器的電路圖。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說(shuō)明。請(qǐng)參閱圖1，一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，它連接市電和感性無(wú)功負(fù)荷，斬波器1包括連接市電的保護(hù)電阻組(Lfa、Lfb、Lfc)、與保護(hù)電阻組(Lfa、Lfb、Lfc)分別連接的電容器組(Cfa、Cfb、Cfc)和IGBT功率開(kāi)關(guān)元件11，其中IGBT功率開(kāi)關(guān)元件11包括并列的三單元，每個(gè)單元相同，且每個(gè)單元包括三條支路，第一支路包括相互并聯(lián)的一電阻(Rl或R2或R3)和一第一電容(Cl或C2或C3)；第二支路包括相互串聯(lián)的兩個(gè)IGBT (Si、S4或S2、S5或S3、S6)，每個(gè)IGBT(S1_S6)并聯(lián)一二極管(D1-D6)；第三支路包括一變壓器(Ta或Tb或Tc)和與變壓器(Ta或Tb或Tc)的二次繞組連接的第二電容(Cl或C2或C3)，變壓器(Ta或Tb或Tc)的一次繞組連接第二支路中兩個(gè)IGBT(S1、S4或S2、S5或S3、S6)的連接端；第一支路和第二支路并聯(lián)。IGBT功率開(kāi)關(guān)元件11的三個(gè)單元相互連接，其中，三個(gè)第一支路連接；三個(gè)第二支路連接；三個(gè)第三支路中的三個(gè)變壓器(Ta、Tb、Tc)各自的一次繞組連接，二次繞組連接。保護(hù)電阻組(Lfa、Lfb、Lfc)包括三個(gè)并列的保護(hù)電阻；電容器組包括三個(gè)并列的電容器(Cfa、Cfb、Cfc)。第二支路中兩個(gè)1681~(51、54或52、55或53、56)的串聯(lián)方式，是其中一個(gè)IGBT(Si 或S2或S3)的發(fā)射極連接另一個(gè)IGBT (S4或S5或S6)的集電極。二極管(D1-D6)的正極連接其所并聯(lián)的IGBT(S1-S6)的發(fā)射極，負(fù)極連接集電極。本實(shí)用新型的一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，將輸入電壓進(jìn)行調(diào)整產(chǎn)生連續(xù)無(wú)級(jí)變化的補(bǔ)償電壓，補(bǔ)償電壓通過(guò)變壓器(Ta、Tb、Tc)與輸入電壓相疊加形成輸出電壓。因此，根據(jù)輸入電壓的變化來(lái)適當(dāng)?shù)恼{(diào)整補(bǔ)償電壓就可以產(chǎn)生穩(wěn)定不變的輸出電壓。斬波器 1能夠在幾十個(gè)毫秒內(nèi)完成電壓幅值的調(diào)節(jié)補(bǔ)償，在輸入電壓快速跌落時(shí)，迅速穩(wěn)定輸出電壓，能使無(wú)功補(bǔ)償裝置快速實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)。上述實(shí)施例是提供給熟悉本領(lǐng)域內(nèi)的人員來(lái)實(shí)現(xiàn)或使用本實(shí)用新型的，熟悉本領(lǐng)域的人員可在不脫離本實(shí)用新型的發(fā)明思想的情況下，對(duì)上述實(shí)施例做出種種修改或變化，因而本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不被上述實(shí)施例所限，而應(yīng)該是符合權(quán)利要求書提到的創(chuàng)新性特征的最大范圍。
權(quán)利要求1.一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，它連接市電和感性無(wú)功負(fù)荷，其特征在于，所述斬波器包括一連接所述市電的保護(hù)電阻組、與該保護(hù)電阻組分別連接的一電容器組和一 IGBT 功率開(kāi)關(guān)元件，其中所述IGBT功率開(kāi)關(guān)元件包括并列的三單元，每個(gè)單元包括三條支路，第一支路包括相互并聯(lián)的一電阻和一第一電容；第二支路包括相互串聯(lián)的兩個(gè)IGBT，每個(gè)IGBT并聯(lián)一二極管；第三支路包括一變壓器和與該變壓器的二次繞組連接的第二電容，所述變壓器的一次繞組連接所述第二支路中兩個(gè)IGBT的連接端；所述第一支路、第二支路并聯(lián)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其特征在于，所述IGBT功率開(kāi)關(guān)元件的三個(gè)單元相互連接，其中，三個(gè)第一支路連接；三個(gè)第二支路連接；三個(gè)第三支路中的三個(gè)變壓器各自的一次繞組連接，二次繞組連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其特征在于，所述保護(hù)電阻組包括三個(gè)并列的保護(hù)電阻；所述電容器組包括三個(gè)并列的電容器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其特征在于，所述第二支路中兩個(gè)IGBT的串聯(lián)方式，是一個(gè)IGBT的發(fā)射極連接另一個(gè)IGBT的集電極。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，其特征在于，所述的與每個(gè) IGBT并聯(lián)的二極管，該二極管的正極連接其所并聯(lián)的IGBT的發(fā)射極，負(fù)極連接集電極。
專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種用于無(wú)功補(bǔ)償裝置的斬波器，所述斬波器包括一連接所述市電的保護(hù)電阻組、與該保護(hù)電阻組分別連接的一電容器組和一IGBT功率開(kāi)關(guān)元件，其中，所述IGBT功率開(kāi)關(guān)元件包括并列的三單元，每個(gè)單元包括三條支路，第一支路包括相互并聯(lián)的一電阻和一第一電容；第二支路包括相互串聯(lián)的兩個(gè)IGBT，每個(gè)IGBT并聯(lián)一二極管；第三支路包括一變壓器和與該變壓器的二次繞組連接的第二電容。本實(shí)用新型能極速響應(yīng)，使無(wú)功補(bǔ)償裝置快速實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的連續(xù)調(diào)節(jié)，同時(shí)，它還具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，易于實(shí)現(xiàn)的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)H02M5/10GK202150801SQ20112022712
公開(kāi)日2012年2月22日 申請(qǐng)日期2011年6月30日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月30日
發(fā)明者仲雋偉, 姚建歆, 張健, 張小越, 張炳華, 徐劍, 李亮, 潘麟, 王吮文, 蔣偉, 陳偉, 顧劍磊, 馬曉杰 申請(qǐng)人:上海中區(qū)節(jié)電科技有限公司, 上海市電力公司, 上海榮靈網(wǎng)絡(luò)科技有限公司