用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，高壓硅堆二極管D1的輸入端與電網(wǎng)UA相電連接，高壓硅堆二極管D1的輸出端與高壓限流電阻r1的一端電連接，高壓硅堆二極管D1與高壓限流電阻r1形成的串聯(lián)電路與永磁開關(guān)KA并聯(lián)，永磁開關(guān)KA的輸入端與電網(wǎng)UA相電連接，永磁開關(guān)KA的輸出端和高壓限流電阻r1的另一端均與電抗器L1的一端電連接，電抗器L1的另一端分別與電容器C1的一端和放電電阻R1的一端電連接；電抗器L2的一端與電網(wǎng)UB相電連接，電抗器L2的另一端分別與電容器C2的一端和放電電阻R2的一端電連接。能夠有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少供電及配電設(shè)備過壓損壞的風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
【專利說明】用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種，特別涉及一種用于的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無 功功率補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]無功補(bǔ)償在電子供電系統(tǒng)中起提高電網(wǎng)的功率因數(shù)的作用，降低供電變壓器及輸 送線路的損耗，提高供電效率，改善供電環(huán)境。在現(xiàn)有技術(shù)中的無功補(bǔ)償裝置中，通常使用 電容器來實(shí)現(xiàn)無功補(bǔ)償。由于電容器是電壓不能瞬變的器件，因此，電容器投入時(shí)會(huì)形成很 大的涌流。一般的高壓開關(guān)合閘將產(chǎn)生穩(wěn)態(tài)電流1-5倍的涌流；該涌流一旦與用戶的濾波 器發(fā)生并聯(lián)諧振，將產(chǎn)生3 —10倍的沖擊過電壓，導(dǎo)致經(jīng)常出現(xiàn)過壓損壞供配電設(shè)備的情 況。因此，電容器投入形成的涌流會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生不利的干擾，也會(huì)降低電容器的使用壽命。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0003]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本實(shí)用新型的目的在于提供一種用于的用于穩(wěn)定供 電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少 供電及配電設(shè)備過壓損壞的風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
[0004]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是這樣實(shí)現(xiàn)的:用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功 率補(bǔ)償裝置，高壓硅堆二極管Dl的輸入端與電網(wǎng)Ua相電連接，高壓硅堆二極管Dl的輸出 端與高壓限流電阻rl的一端電連接，高壓硅堆二極管Dl與高壓限流電阻rl形成的串聯(lián)電 路與永磁開關(guān)Ka并聯(lián),永磁開關(guān)Ka的輸入端與電網(wǎng)Ua相電連接,永磁開關(guān)Ka的輸出端和聞 壓限流電阻rl的另一端均與電抗器LI的一端電連接，電抗器LI的另一端分別與電容器Cl 的一端和放電電阻Rl的一端電連接，電容器Cl與放電電阻Rl并聯(lián)；電抗器L2的一端與電 網(wǎng)Ub相電連接，電抗器L2的另一端分別與電容器C2的一端和放電電阻R2的一端電連接， 電容器C2與放電電阻R2并聯(lián)；高壓硅堆二極管D3的輸入端與電網(wǎng)U。相電連接，高壓硅堆 二極管D3的輸出端與高壓限流電阻r3的一端電連接，高壓硅堆二極管D3與高壓限流電阻 r3形成的串聯(lián)電路與永磁開關(guān)Kb并聯(lián)，永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)U。相電連接，永磁開關(guān) Kb的輸出端和高壓限流電阻r3的另一端均與電抗器L3的一端電連接，電抗器L3的另一端 分別與電容器C3的一端和放電電阻R3的一端電連接，電容器C3與放電電阻R3并聯(lián)；電容 器Cl的另一端、放電電阻Rl的另一端、電容器C2的另一端、放電電阻R2的另一端、電容器 C3的另一端和放電電阻R3的另一端電連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
[0005]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，放電電阻Rl、放電電 阻R2和放電電阻R3均為I兆歐，高壓限流電阻rl和高壓限流電阻r3均為8千歐，電抗器 LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3的電壓降均為5%，高壓硅堆二極管Dl、高壓 硅堆二極管D2和高壓硅堆二極管D3的額定電壓均為3KV、額定電流均為2A，電容器Cl、電 容器C2和電容器C3的額定電壓均為3KV?6KV。
[0006]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，電網(wǎng)電壓同步檢測器的輸入端分別與電網(wǎng)Ua和電網(wǎng)Uc連接，投切命令開關(guān)S的輸出端和電網(wǎng)電壓同步檢測器的 輸出端分別與選相控制器的輸入端連接，選相控制器的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸入端 連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)KA的輸入端和高壓永磁開關(guān)Kb的輸 入端連接。
[0007]上述用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，選相控制器包括工頻 基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出 端、電網(wǎng)電壓同步檢測器的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻 計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接， 投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器的輸入端連接。
[0008]本實(shí)用新型的有益效果是:本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功 率補(bǔ)償裝置能夠有效地降低高壓開關(guān)合閘時(shí)形成的涌流，減少供電及配電設(shè)備過壓損壞的 風(fēng)險(xiǎn)，延長電容器的使用壽命。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0009]圖1為本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置的原理 圖。
[0010]圖2為本實(shí)用新型用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置的投切 原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0011]如圖1所示，在本實(shí)施例用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置 中，高壓硅堆二極管Dl的輸入端與電網(wǎng)隊(duì)相電連接，高壓硅堆二極管Dl的輸出端與高壓 限流電阻rl的一端電連接，高壓硅堆二極管Dl與高壓限流電阻rl形成的串聯(lián)電路與永磁 開關(guān)KA并聯(lián)，永磁開關(guān)Ka的輸入端與電網(wǎng)Ua相電連接，永磁開關(guān)Ka的輸出端和高壓限流 電阻rl的另一端均與電抗器LI的一端電連接，電抗器LI的另一端分別與電容器Cl的一 端和放電電阻Rl的一端電連接，電容器Cl與放電電阻Rl并聯(lián)；電抗器L2的一端與電網(wǎng)Ub 相電連接，電抗器L2的另一端分別與電容器C2的一端和放電電阻R2的一端電連接，電容 器C2與放電電阻R2并聯(lián)；高壓硅堆二極管D3的輸入端與電網(wǎng)U。相電連接，高壓硅堆二極 管D3的輸出端與高壓限流電阻r3的一端電連接，高壓硅堆二極管D3與高壓限流電阻r3 形成的串聯(lián)電路與永磁開關(guān)Kb并聯(lián)，永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)Uc相電連接，永磁開關(guān)Kb 的輸出端和高壓限流電阻r3的另一端均與電抗器L3的一端電連接，電抗器L3的另一端分 別與電容器C3的一端和放電電阻R3的一端電連接，電容器C3與放電電阻R3并聯(lián)；電容器 Cl的另一端、放電電阻Rl的另一端、電容器C2的另一端、放電電阻R2的另一端、電容器C3 的另一端和放電電阻R3的另一端電連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
[0012]在本實(shí)施例中，放電電阻R1、放電電阻R2和放電電阻R3均為I兆歐，高壓限流電 阻rl和高壓限流電阻r3均為8千歐，電抗器LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3 的電壓降均為5 %，高壓硅堆二極管Dl、高壓硅堆二極管D2和高壓硅堆二極管D3的額定 電壓均為3KV、額定電流均為2A，電容器Cl、電容器C2和電容器C3的額定電壓均為3KV? 6KV。[0013]如圖2所示，電網(wǎng)電壓同步檢測器I的輸入端分別與電網(wǎng)Ua和電網(wǎng)Uc連接，選相控制器2包括工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出端、電網(wǎng)電壓同步檢測器I的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接，投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3的輸入端連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)KA的輸入端和高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端連接。
[0014]本實(shí)施例用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置在工作時(shí):選相控制器2的投切時(shí)刻計(jì)算單元接收到投切命令開關(guān)S的投切命令后，投切時(shí)刻計(jì)算單元根據(jù)電網(wǎng)電壓同步檢測器I傳來的電網(wǎng)電壓同步信號(hào)以及工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元傳來的工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)計(jì)算出投切時(shí)刻，并將該投切時(shí)刻輸送給投切信號(hào)輸出單元，投切信號(hào)輸出單兀向永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3輸出投切信號(hào),永磁線圈驅(qū)動(dòng)器3根據(jù)輸入的投切信號(hào)輸出驅(qū)動(dòng)電流，使得高壓永磁開關(guān)Ka、高壓永磁開關(guān)Kb合閘或分閘【在高壓永磁開關(guān)Ka的兩端和高壓永磁開關(guān)Kb的兩端電壓接近零，并且高壓永磁開關(guān)Ka的兩端和高壓永磁開關(guān)&的兩端電壓的變化率接近零的時(shí)刻，分別進(jìn)行合閘操作而投入電容器，在電流為零時(shí)刻分閘而將電容器從電網(wǎng)中切除，從而保證沖擊電流低于穩(wěn)態(tài)電流的50%】。在本實(shí)施例中:高壓永磁開關(guān)合閘，投入電容器，電網(wǎng)電壓上升；高壓永磁開關(guān)分閘，退出電容器，電網(wǎng)電壓下降。本實(shí)用新型使得合閘涌流低于穩(wěn)態(tài)電流的50%，即使并聯(lián)諧振，沖擊過電壓低于一般的高壓開關(guān)沖擊過電壓的10%。并且，每個(gè)單相高壓永磁開關(guān)的合閘時(shí)刻和分閘時(shí)刻可以控制，精度小于等于0.5毫秒；高壓永磁開關(guān)Ka的兩端和高壓永磁開關(guān)Kb的兩端分別并聯(lián)著用于充電的高壓硅堆二極管和限流電阻，高壓永磁開關(guān)Ka和高壓永磁開關(guān)Kb斷開后，用于充電的高壓硅堆二極管和限流電阻將保持電容器不再放電；放電電阻將電容器放電到0所用時(shí)間為10分鐘，只有萬分之一的損耗，同時(shí)又確保放電時(shí)間不太長，以便再次投入，非常適合于供電電網(wǎng)操作。
[0015]上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本發(fā)明創(chuàng)造所作的舉例，而并非對(duì)本發(fā)明創(chuàng)造【具體實(shí)施方式】的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本發(fā)明創(chuàng)造權(quán) 利要求的保護(hù)范圍之中。
【權(quán)利要求】
1.用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，高壓硅堆二極管Dl的輸入端與電網(wǎng)隊(duì)相電連接，高壓硅堆二極管Dl的輸出端與高壓限流電阻rl的一端電連接，高壓硅堆二極管Dl與高壓限流電阻rl形成的串聯(lián)電路與永磁開關(guān)Ka并聯(lián)，永磁開關(guān)Ka的輸入端與電網(wǎng)隊(duì)相電連接，永磁開關(guān)Ka的輸出端和高壓限流電阻rl的另一端均與電抗器LI的一端電連接，電抗器LI的另一端分別與電容器Cl的一端和放電電阻Rl的一端電連接，電容器Cl與放電電阻Rl并聯(lián)；電抗器L2的一端與電網(wǎng)仏相電連接，電抗器L2的另一端分別與電容器C2的一端和放電電阻R2的一端電連接，電容器C2與放電電阻R2并聯(lián)；高壓硅堆二極管D3的輸入端與電網(wǎng)Uc相電連接，高壓硅堆二極管D3的輸出端與高壓限流電阻r3的一端電連接，高壓硅堆二極管D3與高壓限流電阻r3形成的串聯(lián)電路與永磁開關(guān)Kb并聯(lián)，永磁開關(guān)Kb的輸入端與電網(wǎng)Uc相電連接，永磁開關(guān)Kb的輸出端和高壓限流電阻r3的另一端均與電抗器L3的一端電連接，電抗器L3的另一端分別與電容器C3的一端和放電電阻R3的一端電連接，電容器C3與放電電阻R3并聯(lián)； 電容器Cl的另一端、放電電阻Rl的另一端、電容器C2的另一端、放電電阻R2的另一端、電容器C3的另一端和放電電阻R3的另一端電連接在一起構(gòu)成中點(diǎn)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，放電電阻R1、放電電阻R2和放電電阻R3均為I兆歐，高壓限流電阻rl和高壓限流電阻r3均為8千歐，電抗器LI的電壓降、電抗器L2的電壓降和電抗器L3的電壓降均為 5 %，高壓硅堆二極管Dl、高壓硅堆二極管D2和高壓硅堆二極管D3的額定電壓均為3KV、額定電流均為2A，電容器Cl、電容器C2和電容器C3的額定電壓均為3KV~6KV。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置， 其特征在于，電網(wǎng)電壓同步檢測器(I)的輸入端分別與電網(wǎng)Ua和電網(wǎng)U。連接，投切命令開關(guān)S的輸出端和電網(wǎng)電壓同步檢測器(I)的輸出端分別與選相控制器(2)的輸入端連接， 選相控制器⑵的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器⑶的輸入端連接，永磁線圈驅(qū)動(dòng)器⑶的輸出端分別與高壓永磁開關(guān)Ka的輸入端和高壓永磁開關(guān)Kb的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于穩(wěn)定供電系統(tǒng)電網(wǎng)電壓的高壓無功功率補(bǔ)償裝置，其特征在于，選相控制器(2)包括工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元、投切時(shí)刻計(jì)算單元和投切信號(hào)輸出單元，投切命令開關(guān)S的輸出端、電網(wǎng)電壓同步檢測器(I)的輸出端和工頻基準(zhǔn)電壓信號(hào)存儲(chǔ)單元的輸出端分別與投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸入端連接，投切時(shí)刻計(jì)算單元的輸出端與投切信號(hào)輸出單元的輸入端連接，投切信號(hào)輸出單元的輸出端與永磁線圈驅(qū)動(dòng)器(3)的輸入端連接。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203456877SQ201320585823
【公開日】2014年2月26日 申請(qǐng)日期:2013年9月23日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月23日
【發(fā)明者】康鴻飛, 張和平, 鄭飛揚(yáng), 席世友, 何寧, 陳元培, 席兵 申請(qǐng)人:國網(wǎng)重慶市電力公司綦南供電分公司, 北京寶能精益電氣科技發(fā)展有限公司