一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置制造方法
【專利摘要】本申請(qǐng)?zhí)峁┝艘环N無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置包括：相互串聯(lián)的可控電容器組和固定電容器組；所述可控電容器組包括：第二電抗、第二電容和開關(guān)，通過(guò)控制所述開關(guān)的通斷控制是否對(duì)所述第二電容進(jìn)行充電，以達(dá)到控制無(wú)功功率輸出的目的，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分級(jí)調(diào)節(jié)電容器裝置的容量的功能。
【專利說(shuō)明】一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本申請(qǐng)涉及電力系統(tǒng)設(shè)備領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]在電力系統(tǒng)中，晶閘管投切電容器型無(wú)功補(bǔ)償裝置主要應(yīng)用于對(duì)無(wú)功負(fù)荷進(jìn)行補(bǔ)償，其主要采用并聯(lián)投切方式。
[0003]目前市場(chǎng)上的采用所述并聯(lián)投切方式的電容器裝置一般采用分組式投切模式對(duì)補(bǔ)償功率進(jìn)行控制，所述分組式投切電容器又可分為真空接觸器式分組投切電容器和晶閘管式分組投切電容器，所述真空式接觸器式分組投切電容器的電容量分組取決于真空接觸器的數(shù)量，所述真空接觸器數(shù)量越多，則分組越細(xì)；所述晶閘管式分組投切電容器可根據(jù)電壓等級(jí)和容量的不同，采用不同數(shù)量的串并聯(lián)晶閘管。
[0004]但是，無(wú)論是在所述真空接觸器式分組投切電容器還是所述晶閘管式分組投切電容器中，所述真空接觸器和所述晶閘管承受的電壓均為電容器裝置的額定電壓，所述真空接觸器和晶閘管長(zhǎng)期處于高電壓狀態(tài)下，使用壽命明顯縮短。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]鑒于以上技術(shù)問(wèn)題，本申請(qǐng)實(shí)施例提供一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，包括:
[0006]可控電容器組和固定電容器組；
[0007]所述固定電容器組的第一端與母線相連，第二端與所述可控電容器組的第一端相連；
[0008]所述可控電容器組的第二端采用三相星形接法；
[0009]其中:
[0010]所述固定電容器組，包括:
[0011]相互串聯(lián)的第一電抗和第一電容，所述第一電抗的未與所述第一電容相連的一端作為所述固定電容器組的第一端，所述第一電容未與所述第一電抗相連的一端作為所述固定電容器組的第二端；
[0012]所述可控電容器組，包括:
[0013]第二電抗，所述第二電抗的第一端作為所述可控電容器組的第一端；
[0014]第二電容，所述第二電容的第一端與所述第二電抗第二端相連，所述第二電容的第二端作為所述可控電容器組的第二端采用三相星形接法；
[0015]開關(guān)，所述開關(guān)的第一端與所述電抗的第一端相連，所述開關(guān)的第二端與所述第二電容的第二端相連。
[0016]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述可控電容器組的個(gè)數(shù)為N+1，所述N+1個(gè)可控電容器組依次串聯(lián)，所述N為不小于I的正整數(shù)。
[0017]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述N+1個(gè)可控電容器組的額定電壓值相同。[0018]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述N+1個(gè)可控電容器組的額定電壓值不同。
[0019]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述N+1個(gè)可控電容器組中的第二電抗的電抗率相同。
[0020]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述開關(guān)由反向并聯(lián)的第一晶閘管和第二晶閘管組成。
[0021]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述第一晶閘管和第二晶閘管的控制端接有開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器用于控制所述第一晶閘管和第二晶閘管的通斷。
[0022]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述第一晶閘管的陽(yáng)極與所述第二電抗的第一端相連，第一晶閘管的陰極與所述第二電容的第二端相連。
[0023]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，當(dāng)需要控制所述第二電容容量不輸出時(shí)，在電網(wǎng)正半波時(shí)刻，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管導(dǎo)通、所述第二晶閘管截止，在所述電網(wǎng)負(fù)半波時(shí)，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管截止、所述第二晶閘管導(dǎo)通。
[0024]優(yōu)選的，上述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置中，所述第一電容的個(gè)數(shù)為N+1，所述N+1個(gè)第一電容之間相互串聯(lián)。
[0025]通過(guò)上述技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃鰺o(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，采用串聯(lián)方式將固定電容器組與可控電容器組進(jìn)行連接，通過(guò)控制所述開關(guān)的通斷控制是否對(duì)所述第二電容進(jìn)行充電，以達(dá)到控制功率輸出的目的，可以實(shí)現(xiàn)在一組電容器裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)電容器輸出無(wú)功功率的多級(jí)快速調(diào)節(jié)；可見，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，本申請(qǐng)中所述開關(guān)承受的電壓為所述可控電容器組兩端的電壓，該電壓值遠(yuǎn)小于所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置組的額定電壓值，所用晶閘管數(shù)量也少于整組投切的電容器裝置晶閘管數(shù)量，所以采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，使所述開關(guān)的使用壽命明顯增長(zhǎng)。
【專利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0026]為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本申請(qǐng)中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0027]圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2為實(shí)施例提供的所述N+1個(gè)可控電容器組的連接圖；
[0029]圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖；
[0030]圖4為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0031]以上是本申請(qǐng)的核心思想，為了使本【技術(shù)領(lǐng)域】的人員更好地理解本申請(qǐng)中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本申請(qǐng)實(shí)施例中的附圖，對(duì)本申請(qǐng)實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本申請(qǐng)一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒旧暾?qǐng)中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本申請(qǐng)保護(hù)的范圍。[0032]本實(shí)用新型提供一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，已解決現(xiàn)有技術(shù)中所述真空接觸器和所述晶閘管使用壽命短的問(wèn)題。
[0033]下面對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例所提供的一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置進(jìn)行介紹。
[0034]實(shí)施例一
[0035]參見圖1，圖1為本申請(qǐng)實(shí)施例提供的所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖。本申請(qǐng)實(shí)施例提供了一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，包括:固定電容器組I和可控電容器組2 ；
[0036]所述固定電容器組I的第一端與母線相連，第二端與所述可控電容器組2的第一端相連；
[0037]所述可控電容器組2的第二端三相星接；
[0038]其中:
[0039]所述固定電容器組I，包括:
[0040]相互串聯(lián)的第一電抗LI和第一電容Cl，所述第一電抗LI未與所述第一電容Cl相連的一端作為所述固定電容器組I的第一端，其中所述第一電抗LI用于抑制電容器的合閘涌流，所述第一電容Cl未與所述第一電抗LI相連的一端作為所述固定電容器組I的第二端;
[0041 ] 所述可控電容器組2，包括:
[0042]第二電抗L2，所述第二電抗L2的第一端作為所述可控電容器組2的第一端；
[0043]第二電容，第二電容的第一端與所述第二電抗第二端相連，第二電容的第二端作為可控電容器組的第二端采用三相星形接法；
[0044]開關(guān)，開關(guān)的第一端與電抗的第一端相連，開關(guān)的第二端與第二電容的第二端相連。
[0045]上述實(shí)施例提供的所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置在應(yīng)用時(shí)，所述通過(guò)控制所述開關(guān)K的導(dǎo)通與關(guān)斷，控制所述可控電容器組2中的所述第二電容器C2的容量是否輸出，當(dāng)需要使所述電容器2的容量輸出時(shí)，控制所述開關(guān)K斷開，所述第二電抗L2和所述第二電容C2接入回路，所述第二電容C2的容量輸出，此時(shí)開關(guān)K兩端的電壓大小為:所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的總電壓減去所述固定電容器的電壓。當(dāng)不需要所述第二電容器C2的容量進(jìn)行輸出時(shí)，所述開關(guān)K導(dǎo)通，使所述第二電抗L2和第二電容C2短路，所述第二電容C2的容量不輸出。
[0046]通過(guò)上述技術(shù)方案可知，本申請(qǐng)?zhí)峁┑乃鰺o(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，采用串聯(lián)方式將固定電容器組與可控電容器組進(jìn)行連接，通過(guò)控制所述開關(guān)的通斷控制是否對(duì)所述第二電容進(jìn)行充電，以達(dá)到控制功率輸出的目的，可以實(shí)現(xiàn)在一組電容器裝置內(nèi)實(shí)現(xiàn)電容器輸出無(wú)功功率的多級(jí)快速調(diào)節(jié)；可見，相比于現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，本申請(qǐng)中所述開關(guān)承受的電壓為所述可控電容器組兩端的電壓，該電壓值遠(yuǎn)小于所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置組的額定電壓值，所用晶閘管數(shù)量也少于整組投切的電容器裝置晶閘管數(shù)量，所以采用本申請(qǐng)?zhí)峁┑募夹g(shù)方案，使所述開關(guān)的使用壽命明顯增長(zhǎng)。
[0047]參見圖2，圖2為實(shí)施例提供的所述N+1個(gè)可控電容器組的連接圖。
[0048]可以理解的是，為了增大所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的補(bǔ)償功率的調(diào)節(jié)范圍，本實(shí)施例提供的所述可控電容器組的個(gè)數(shù)可以為N+1，所述N+1個(gè)可控電容器組依次串聯(lián)，其中所述N為不小于I的正整數(shù)。[0049]通過(guò)控制每個(gè)所述可控電容器組中的開關(guān)K，控制所述可控電容器組中的第二電容容量是否輸出，其中所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的輸出容量等于所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置兩端電壓的平方除以容抗，所以在所述N+1個(gè)電容器組中，進(jìn)行容量輸出的所述第二電容的數(shù)量越多，所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的無(wú)功功率輸出越低。
[0050]可以理解的是，為了能夠根據(jù)實(shí)際需求來(lái)調(diào)節(jié)所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的輸出無(wú)功功率，本申請(qǐng)實(shí)施例中的所述N+1個(gè)可控電容器組的額定電壓值可以相同也可以不同。
[0051]實(shí)施例二
[0052]參見圖3，圖3為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0053]相對(duì)于實(shí)施例一，本實(shí)施例中的開關(guān)由反向并聯(lián)的第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2組成。
[0054]其中，所述第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2的控制端接有開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器用于控制所述第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2的通斷，所述第一晶閘管Tl的陽(yáng)極與所述第二電抗L2的第一端相連，第一晶閘管Tl的陰極與所述第二電容C2的第二端相連；所述第二晶閘管T2的陽(yáng)極與第一晶閘管Tl的陰極相連，所述第二晶閘管T2的陰極與所述第一晶閘管Tl的陽(yáng)極相連。
[0055]可以理解的是，當(dāng)采用所述第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2，對(duì)所述第二電容的電容輸出進(jìn)行控制時(shí)，所述控制器控制根據(jù)電網(wǎng)中的正弦波電壓控制所述第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2的通斷，具體的，當(dāng)需要控制所述第二電容容量不輸出時(shí)，在電網(wǎng)電壓處于正半波時(shí)刻，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管Tl導(dǎo)通、所述第二晶閘管T2截止，在所述電網(wǎng)負(fù)半波時(shí)，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管Tl截止、所述第二晶閘管T2導(dǎo)通。當(dāng)不需要所述第二電容容量輸出時(shí)，則控制所述第一晶閘管Tl和所述第二晶閘管T2處于截止?fàn)顟B(tài)。
[0056]可以理解的是，本申請(qǐng)每個(gè)所述可控電容器組共用一個(gè)開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器可分別對(duì)每個(gè)所述晶閘管的通斷狀態(tài)進(jìn)行控制。
[0057]參見圖4，圖4為本申請(qǐng)另一實(shí)施例提供的所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖。
[0058]為了方便理解，本實(shí)施例還提供了一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的結(jié)構(gòu)圖，并參見圖4，對(duì)本申請(qǐng)?zhí)峁┑臒o(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的工作過(guò)程及原理進(jìn)行介紹。
[0059]參見圖4，所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置包括固定電容器組1，和相互串聯(lián)的可控電容器組2和可控電容器組3，其中所述可控電容器組和固定電容器組的結(jié)構(gòu)，在本申請(qǐng)的其他部分中已有詳細(xì)介紹，所以在此只進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹即可:所述可控電容器組2、3的開關(guān)采用反向并聯(lián)的晶閘管組成，并且其中可控電容器2和可控電容器3的額定電壓值相同，且所述第一電容Cl和所述第二電容C2的電容容量相同。
[0060]參見圖4中的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置結(jié)構(gòu)，當(dāng)所述可控電容器組2和可控電容器組3中的第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2全部按照一定順序?qū)〞r(shí)，所述可控電容器組2和可控電容器組3中的第二電容C2短路，假設(shè)此時(shí)所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置輸出容量為Q ;其中此時(shí)的導(dǎo)通順序?yàn)?在電網(wǎng)電壓處于正半波時(shí)，控制所述可控電容器組2和可控電容器組3中的第一晶閘管Tl導(dǎo)通，另外兩個(gè)第二晶閘管T2截止，當(dāng)電網(wǎng)電壓處于負(fù)半波時(shí)，控制所述可控電容器組2和可控電容器組3中的第二晶閘管T2導(dǎo)通，另外兩個(gè)第一晶閘管Tl截止。[0061]當(dāng)所述可控電容器組2中的第一晶閘管Tl和第二晶閘管T2截止，可控電容器組3中的晶閘管Tl和晶閘管Τ2全部按照一定順序?qū)〞r(shí)，所述可控電容器組3中的第二電容C2短路，可控電容器組2中的所述第二電容C2容量輸出，此時(shí)所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置輸出容量為0.75Q ;此時(shí)的導(dǎo)通順序?yàn)?在電網(wǎng)電壓處于正半波時(shí)，控制所述可控電容器組3中的第一晶閘管Tl導(dǎo)通，第二晶閘管Τ2截止，當(dāng)電網(wǎng)電壓處于負(fù)半波時(shí)，控制所述可控電容器組3中的第二晶閘管Τ2導(dǎo)通，第一晶閘管Tl截止。
[0062]當(dāng)所述可控電容器組2和可控電容器組3中的第一晶閘管Tl和第二晶閘管Τ2全部截止時(shí)，所述可控電容器組2和可控電容器組3中的所述第二電容C2容量均輸出，此時(shí)所述無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置的輸出容量為0.6Q。
[0063]最后，還需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0064]本說(shuō)明書中各個(gè)實(shí)施例采用遞進(jìn)的方式描述，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似部分互相參見即可。
[0065]對(duì)所公開的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本申請(qǐng)。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本申請(qǐng)的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本申請(qǐng)將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。`
【權(quán)利要求】
1.一種無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，包括:可控電容器組和固定 電容器組； 所述固定電容器組的第一端與母線相連，第二端與所述可控電容器組的第一端相連； 所述可控電容器組的第二端采用三相星形接法； 其中: 所述固定電容器組，包括: 相互串聯(lián)的第一電抗和第一電容，所述第一電抗的未與所述第一電容相連的一端作為所述固定電容器組的第一端，所述第一電容未與所述第一電抗相連的一端作為所述固定電容器組的第二端； 所述可控電容器組包括: 第二電抗，所述第二電抗的第一端作為所述可控電容器組的第一端； 第二電容，所述第二電容的第一端與所述第二電抗第二端相連，所述第二電容的第二端作為所述可控電容器組的第二端采用三相星形接法； 開關(guān)，所述開關(guān)的第一端與所述電抗的第一端相連，所述開關(guān)的第二端與所述第二電容的第二端相連。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述可控電容器組的個(gè)數(shù)為N+ 1，所述N+1個(gè)可控電容器組依次串聯(lián)，所述N為不小于I的正整數(shù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述N+1個(gè)可控電容器組的額定電壓值相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述N+1個(gè)可控電容器組的額定電壓值不同。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述N+1個(gè)可控電容器組中的第二電抗的電抗率相同。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于所述開關(guān)由反向并聯(lián)的第一晶閘管和第二晶閘管組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述第一晶閘管和第二晶閘管的控制端接有開關(guān)控制器，所述開關(guān)控制器用于控制所述第一晶閘管和第二晶閘管的通斷。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述第一晶閘管的陽(yáng)極與所述第二電抗的第一端相連，第一晶閘管的陰極與所述第二電容的第二端相連。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，當(dāng)需要控制所述第二電容容量不輸出時(shí)，在電網(wǎng)電壓處于正半波時(shí)刻，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管導(dǎo)通、所述第二晶閘管截止，在所述電網(wǎng)負(fù)半波時(shí)，所述開關(guān)控制器控制所述第一晶閘管截止、所述第二晶閘管導(dǎo)通。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無(wú)功補(bǔ)償電容器裝置，其特征在于，所述第一電容的個(gè)數(shù)為N+1，所述N+1個(gè)第一電容之間相互串聯(lián)。
【文檔編號(hào)】H02J3/18GK203607855SQ201320789415
【公開日】2014年5月21日 申請(qǐng)日期:2013年12月3日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月3日
【發(fā)明者】付大志, 王波, 丁建永, 王同隨 申請(qǐng)人:青島市恒順電氣股份有限公司