高壓動態無功補償裝置制造方法及圖紙

一種高壓動態無功補償裝置，其主電路的斷路器、交流接觸器、電抗器和真空開關串聯后與靜止無功發生器連接，所述限流電阻與真空開關并聯連接，所述靜止無功發生器包括多組逆變器，所述多組逆變器串聯連接組成多電平逆變器結構，所述三相之間的靜止無功發生器采用星形接法連接；所述逆變器包括IGBT橋式逆變電路和RC阻容濾波電路，所述IGBT橋式逆變電路包括組成豎橋臂結構的4個絕緣柵雙極晶體管和4個鉗位二極管。本實用新型專利技術以IGBT為核心，能夠快速補償負荷所產生的諧波電流，抑制對電網的諧波污染，在補償能力范圍之內進行無功補償以提高功率因數，抑制負荷側產生的三相不平衡電流和零線電流，保障電力系統穩定、高效和優質地運行。（*該技術在2024年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】
高壓動態無功補償裝置
本技術涉及一種輸配電補償裝置，具體地說是一種高壓動態無功補償裝置。
技術介紹
目前，為滿足系統中特定負荷造成的無功快速波動場所的補償需要，主要補償設備為分級投切的電容器組和可實現無級可調的靜止式無功補償裝置(StaticVarCompensator,簡稱SVC)。有級投切的電容器組，其補償特性不平滑，補償精度不高，無法適應負荷快速變化場合的無功補償需求。SVC產品可有效地解決這一問題，它以響應速度快、技術相對成熟以及可靠性高得到廣泛應用?，F有的無功補償主要有高壓靜態無功補償裝置(SVC)和磁控電抗器(MCR).但是，高壓靜態無功補償裝置不能實現無功補償的動態調節，存在以下問題:(1)裝置補償容量不能連續可調的問題；(2)目前常規高壓無功補償裝置的響應時間太長，長達數秒鐘，不能滿足在十幾個ms內對無功進行補償的要求；(3)目前的無功補償裝置只能補償容性或感性無功，不能實現正負無功雙向補償的問題。磁控電抗器可以實現無功的容量的無級調節，但是響應時間長，且只能補償感性無功，不能補償容性無功。
技術實現思路
針對上述不足，本技術提供了一種高壓動態無功補償裝置。本技術解決其技術問題采取的技術方案是:高壓動態無功補償裝置，包括主電路和控制器，其特征是，所述主電路包括斷路器、交流接觸器、電抗器、真空開關、限流電阻和靜止無功發生器；所述的斷路器、交流接觸器、電抗器和真空開關串聯后與靜止無功發生器連接，所述限流電阻與真空開關并聯連接，所述靜止無功發生器包括多組逆變器，所述多組逆變器串聯連接組成多電平逆變器結構，所述三相之間的靜止無功發生器采用星形接法連接；所述逆變器包括IGBT橋式逆變電路和RC阻容濾波電路，所述IGBT橋式逆變電路包括4個絕緣柵雙極晶體管和4個鉗位二極管，所述6個絕緣柵雙極晶體管組成豎橋臂結構，所述4個鉗位二極管與4個絕緣柵雙極晶體管對應連接；所述RC阻容濾波電路包括2個電阻和2個電容，所述2個電阻和2個電容組成兩個電阻電容并聯電路的串聯電路。進一步地，所述真空開關為接觸器。進一步地，所述IGBT橋式逆變電路還包括3個吸收電容器。本技術的有益效果是:本技術以IGBT為核心，能夠快速補償負荷所產生的諧波電流，抑制對電網的諧波污染，在補償能力范圍之內進行無功補償以提高功率因數，抑制負荷側產生的三相不平衡電流和零線電流，保障電力系統穩定、高效和優質地運行。【附圖說明】圖1為本技術的電路原理圖?！揪唧w實施方式】為能清楚說明本方案的技術特點，下面通過【具體實施方式】，并結合其附圖，對本技術進行詳細闡述。如圖1所示，本技術的一種高壓動態無功補償裝置，包括主電路和控制器，所述控制電路實時跟蹤負荷變化，并控制主電路的投切來動態補償無功功率。所述主電路包括斷路器QF、交流接觸器KMl、電抗器L1、真空開關、限流電阻和靜止無功發生器，所述真空開關采用接觸器KM2 ;所述的斷路器QF、交流接觸器KM1、電抗器LI和接觸器KM2串聯后與靜止無功發生器連接，所述限流電阻包括與真空開關并聯連接電阻Rl、R2和R3，所述靜止無功發生器包括多組逆變器，所述多組逆變器串聯連接組成多電平逆變器結構，所述三相之間的靜止無功發生器采用星形接法連接。所述逆變器包括IGBT橋式逆變電路和RC阻容濾波電路，所述IGBT橋式逆變電路包括4個絕緣柵雙極晶體管(IGBT, Insulated Gate Bipolar Transistor)和4個甜位二極管，所述4個絕緣柵雙極晶體管組成豎橋臂結構，所述4個鉗位二極管與4個絕緣柵雙極晶體管對應連接；所述RC阻容濾波電路包括2個電阻和2個電容，所述2個電阻和2個電容組成兩個電阻電容并聯電路的串聯電路。所述IGBT橋式逆變電路還包括3個吸收電容器。本技術所述的控制電路包括電流互感器、A/D轉換模塊、DSP處理器和驅動電路，所述電流互感器通過A/D轉換模塊與可編程邏輯控制器連接，所述可編程邏輯控制器通過驅動電路分別與IGBT開關器件和接觸器連接。其中，所述DSP處理器采用美國TI公司的高速TMS320F28X系列DSP芯片。本技術是以IGBT為核心的無功補償裝置將IGBT逆變橋通過電抗器等電子元件并聯在電網上，通 過控制電路電流互感器檢測負荷電流中的諧波分量、無功分量和不對稱分量，控制IGBT逆變橋交流側所輸出的電流，使該IGBT橋式逆變電路迅速吸收或者發出所需要的補償電流，實現對電能質量進行治理的目的。本技術與傳統SVG、FC等無功補償方式相比，本技術的SVG具有以下特占-^ \\\.1、IGBT橋式逆變電路采用英飛凌或三菱可關斷器件(IGBT)模塊，增強系統可靠性；2、控制電路采用美國TI公司高速TMS320F28X系列DSP芯片進行控制；3、動態相應速度快SVG具有IOms以內的快速輸出無功特型，因而具有更好的補償效果，對閃變有更好的抑制能力，而傳統的SVC相應時間一般在60ms以上，FC的響應時間在Is以上；4、啟動沖擊小SVG部分采用自勵方式啟動，啟動快速且可將沖擊電流限制在很小的幅值；5、優異的諧波輸出特型實現SVG功能時可以輸出完美無低次諧波的無功電流(不含諧波，用于電網補償)，也可能輸出設定次數的諧波(用于負荷諧波)，即SVG的輸出電流是完全可控的，完全滿足用戶的需要，而SVC、MCR等產生大量不可控的諧波電流，需附帶與之配套的濾波支路來實現對自身產生諧波電流的濾除；6、補償容量可以無級連續調節；7、高效SVG采用新型高壓損耗IGBT功率器件，省去了變壓器，具有較高的效率；8、同一套裝置即可產生容性無功亦可感性無功，在容性和感性無功間快速切換。除本技術所述的結構外，其余均為現有技術。以上所述只是本技術的優選實施方式，對于本
的普通技術人員來說，在不脫離本技術原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也被視為本技術的保護范圍。本文檔來自技高網...

【技術保護點】
高壓動態無功補償裝置，包括主電路和控制器，其特征是，所述主電路包括斷路器、交流接觸器、電抗器、真空開關、限流電阻和靜止無功發生器；所述的斷路器、交流接觸器、電抗器和真空開關串聯后與靜止無功發生器連接，所述限流電阻與真空開關并聯連接，所述靜止無功發生器包括多組逆變器，所述多組逆變器串聯連接組成多電平逆變器結構，所述三相之間的靜止無功發生器采用星形接法連接；所述逆變器包括IGBT橋式逆變電路和RC阻容濾波電路，所述IGBT橋式逆變電路包括4個絕緣柵雙極晶體管和4個鉗位二極管，所述6個絕緣柵雙極晶體管組成豎橋臂結構，所述4個鉗位二極管與4個絕緣柵雙極晶體管對應連接；所述RC阻容濾波電路包括2個電阻和2個電容，所述2個電阻和2個電容組成兩個電阻電容并聯電路的串聯電路。

【技術特征摘要】
1.高壓動態無功補償裝置，包括主電路和控制器，其特征是，所述主電路包括斷路器、交流接觸器、電抗器、真空開關、限流電阻和靜止無功發生器；所述的斷路器、交流接觸器、電抗器和真空開關串聯后與靜止無功發生器連接，所述限流電阻與真空開關并聯連接，所述靜止無功發生器包括多組逆變器，所述多組逆變器串聯連接組成多電平逆變器結構，所述三相之間的靜止無功發生器采用星形接法連接；所述逆變器包括IGBT橋式逆變電路和RC阻容濾波電路，所述IGBT...

【專利技術屬性】
技術研發人員：尹遜景，崔學文，孫久軍，張文，史鵬飛，魏文峰，葛海燕，
申請(專利權)人：國家電網公司，山東新科特電氣有限公司，國網山東平陰縣供電公司，
類型：新型
國別省市：北京;11