專利名稱：一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電力控制系統(tǒng)中的模塊，具體是涉及一種用于低壓的動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償?shù)哪K。
背景技術(shù)：
在低壓無功補(bǔ)償領(lǐng)域，傳統(tǒng)的無功補(bǔ)償方式是純電容補(bǔ)償，隨著以電力電子裝置為代表的非線性負(fù)荷的廣泛使用電網(wǎng)中的諧波成分正在大量增加 ，電網(wǎng)的供電質(zhì)量被諧波污染得越來越差，而純電容會放大諧波，造成系統(tǒng)不穩(wěn)定，甚至使整個系統(tǒng)癱瘓。

實用新型內(nèi)容實用新型目的本實用新型的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的問題，主要提供一種用于動態(tài)抑制諧波、補(bǔ)償無功、維持系統(tǒng)穩(wěn)定的模塊，廣泛應(yīng)用于低壓無功補(bǔ)償系統(tǒng)中。技術(shù)方案為了實現(xiàn)以上目的，本實用新型提供了一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于包括刀熔開關(guān)、動態(tài)投切單元、可調(diào)濾波電抗器、濾波補(bǔ)償電容器、諧波檢測及濾波電抗控制單元；主母線接入刀熔開關(guān)，經(jīng)刀熔開關(guān)的輸出端與動態(tài)投切單元的輸入端相連，動態(tài)投切單元的輸出端與可調(diào)濾波電抗器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的輸出端與濾波補(bǔ)償電容器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的控制線圈與諧波檢測及濾波電抗控制單元相連；進(jìn)線信號接入諧波檢測及濾波電抗控制單元；投切控制信號接入動態(tài)投切單元的控制端子，可調(diào)濾波電抗器中的溫度節(jié)點接入動態(tài)投切單元的保護(hù)端子。本實用新型中所述諧波檢測及濾波電抗控制單元作用為通過對電網(wǎng)進(jìn)行諧波分析，根據(jù)電網(wǎng)中的諧波含量對可調(diào)濾波電抗器進(jìn)行電抗控制；所述諧波檢測及濾波電抗控制單元包括信號檢測部分、微控制器、電力電子功率變換器；電網(wǎng)信號通過所述信號檢測部分檢測電網(wǎng)諧波含量，所述信號檢測部分調(diào)制濾波輸出給微控制器進(jìn)行諧波分析處理，微控制器通過控制電力電子功率變換器，改變二次繞組的電流，即改變功率，實現(xiàn)功率變換，改變了二次側(cè)的電抗，從而實現(xiàn)了一次側(cè)的電抗可變，電力電子功率變換器輸出到可調(diào)濾波電抗器的控制線圈，控制電抗，抑制諧波。本實用新型中所述可調(diào)濾波電抗器中的控制線圈，采用銅箔繞制，以減小諧波產(chǎn)生的集膚效應(yīng)并具有較好的散熱性能；線圈之間采用杜邦紙隔離，具有極好絕緣性能、減小噪音并外形美觀。所述可調(diào)濾波電抗器中采用0. 3mm的冷軋硅鋼片；以提高電抗器的高頻性能和線性度，并降低損耗。本實用新型中所述濾波補(bǔ)償電容器為了達(dá)到治愈性好的目的，優(yōu)選以金屬化聚丙烯薄膜做電極和介質(zhì)。本實用新型中動態(tài)投切單元的作用為控制投切，使投切無涌流、對電力系統(tǒng)無沖擊和對電容進(jìn)行保護(hù)；所述動態(tài)投切單元包括用于連接主回路的電子器件、用于控制電子器件通斷并提供溫度保護(hù)的控制觸發(fā)板、散熱器和風(fēng)扇。[0010]本實用新型中所述動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊還包括隔熱裝置，該隔離裝置用于分離不同溫度器件，延長各模塊的使用壽命；所述隔熱裝置包括底座和隔熱板；所述底座位于動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊的底部，所述隔熱板位于各器件之間。有益效果本實用新型的優(yōu)點如下本實用新型以無功補(bǔ)償為主，兼有動態(tài)抑制諧波的功能；通過電抗系數(shù)的配合，在基波頻率下為呈現(xiàn)為容性(無功補(bǔ)償)；模塊化設(shè)計，自由按需拼裝；設(shè)計緊湊，適合多種柜體；母線簡潔，安全可靠，連接方便；裕量空間大，充分考慮電網(wǎng)諧波；匹配精度高，實際電抗系數(shù)誤差不超過0. 3%。

圖I為本實用新型的結(jié)構(gòu)原理圖。圖2為本實用新型中所述諧波檢測及濾波電抗控制單元的原理圖。圖3為本實用新型中所述信號檢測部分的電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和具體實施例，進(jìn)一步闡明本實用新型，應(yīng)理解這些實施例僅用于說明本實用新型而不用于限制本實用新型的范圍，在閱讀本實用新型之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員對本實用新型的各種等價形式的修改均落于本申請所附權(quán)利要求所限定的范圍。
實施例如圖I所示的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，包括一個用于諧波檢測分析并控制濾波電抗器的諧波檢測及濾波電抗控制單元；一個用于受控于諧波檢測及濾波電抗控制單元的可調(diào)濾波電抗器；一個用于無功補(bǔ)償?shù)臑V波補(bǔ)償電容器；一個用于控制投切、并且投切無涌流、對系統(tǒng)無沖擊和對電容有保護(hù)的動態(tài)投切單元；一個用于保護(hù)整個模塊并且具有手動分離功能的刀熔開關(guān)；以及一個用于分離不同溫度點器件、延長模塊使用壽命的隔熱裝置。上述各部分的連接作用關(guān)系如下主母線接入刀熔開關(guān)，經(jīng)刀熔開關(guān)的輸出端與動態(tài)投切單元的輸入端相連，動態(tài)投切單元的輸出端與可調(diào)濾波電抗器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的輸出端與濾波補(bǔ)償電容器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的控制線圈與諧波檢測及濾波電抗控制單元相連；進(jìn)線信號接入諧波檢測及濾波電抗控制單元；投切控制信號接入動態(tài)投切單元的控制端子，可調(diào)濾波電抗器中的溫度節(jié)點接入動態(tài)投切單元的保護(hù)端子。其中諧波檢測及濾波電抗控制單元包括信號檢測部分、微控制器、電力電子功率變換器；電網(wǎng)信號通過信號檢測部分調(diào)制濾波輸出給微控制器進(jìn)行諧波分析處理，微處理器通過控制電力電子功率變換器，改變二次繞組的電流，改變二次側(cè)的電抗，從而實現(xiàn)一次側(cè)電抗可變，電力電子功率變換器輸出到可調(diào)濾波電抗器的控制線圈，控制電抗，抑制諧波(如圖2所示)。本實施例中諧波檢測及濾波電抗控制單元的信號檢測部分的電路圖中包括運(yùn)算放大器U4、三相分壓電阻R4 R12，R20 R22、TVS管Dl, D3，D4、電容C9、C16、C17，其中R15，C9、R16，C16、R28，C17分別組合成抗混疊濾波器，TVS管Dl，D3，D4組成信號鉗位電路，防止信號超出范圍(如圖3所 示)。
權(quán)利要求1.一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于包括刀熔開關(guān)、動態(tài)投切單元、可調(diào)濾波電抗器、濾波補(bǔ)償電容器、諧波檢測及濾波電抗控制單元； 主母線接入刀熔開關(guān)，經(jīng)刀熔開關(guān)的輸出端與動態(tài)投切單元的輸入端相連，動態(tài)投切單元的輸出端與可調(diào)濾波電抗器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的輸出端與濾波補(bǔ)償電容器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的控制線圈與諧波檢測及濾波電抗控制單元相連；進(jìn)線信號接入諧波檢測及濾波電抗控制單元；投切控制信號接入動態(tài)投切單元的控制端子，可調(diào)濾波電抗器中的溫度節(jié)點接入動態(tài)投切單元的保護(hù)端子。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述諧波檢測 及濾波電抗控制單元包括信號檢測部分、微控制器、電力電子功率變換器； 所述信號檢測部分檢測電網(wǎng)諧波含量，經(jīng)過微控制器分析處理后，隔離調(diào)整驅(qū)動電力電子功率變換器，電網(wǎng)信號通過信號檢測部分檢測電網(wǎng)諧波含量，信號檢測部分調(diào)制濾波輸出給微控制器進(jìn)行諧波分析處理，微控制器通過控制電力電子功率變換器，改變二次繞組的電流，即改變功率，實現(xiàn)功率變換，改變二次側(cè)的電抗，從而實現(xiàn)一次側(cè)電抗可變，電力電子功率變換器輸出到可調(diào)濾波電抗器的控制線圈，控制電抗，抑制諧波。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述可調(diào)濾波電抗器中的控制線圈，采用銅箔繞制，線圈之間采用杜邦紙隔離。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述可調(diào)濾波電抗器中采用0. 3mm的冷軋硅鋼片。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述濾波補(bǔ)償電容器以金屬化聚丙烯薄膜做電極和介質(zhì)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊還包括隔熱裝置。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊，其特征在于所述隔熱裝置包括底座和隔熱板。
專利摘要本實用新型公開了一種動態(tài)消諧式無功補(bǔ)償模塊包括刀熔開關(guān)、動態(tài)投切單元、可調(diào)濾波電抗器、濾波補(bǔ)償電容器、諧波檢測及濾波電抗控制單元；電力系統(tǒng)中主母線接入刀熔開關(guān)，經(jīng)刀熔開關(guān)的輸出端與動態(tài)投切單元的輸入端相連，動態(tài)投切單元的輸出端與可調(diào)濾波電抗器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的輸出端與濾波補(bǔ)償電容器的輸入端相連，可調(diào)濾波電抗器的控制線圈與諧波檢測及濾波電抗控制單元相連；進(jìn)線信號接入諧波檢測及濾波電抗控制單元；投切控制信號接入動態(tài)投切單元的控制端子，可調(diào)濾波電抗器中的溫度節(jié)點接入動態(tài)投切單元的保護(hù)端子。本實用新型具有動態(tài)調(diào)節(jié)電抗率從而動態(tài)抑制諧波功能和動態(tài)投切的功能。
文檔編號H02J3/18GK202503294SQ20122009450
公開日2012年10月24日 申請日期2012年3月14日 優(yōu)先權(quán)日2012年3月14日
發(fā)明者張鳳雛, 沈雷明, 陳東華 申請人:江蘇斯菲爾電氣股份有限公司