專利名稱：負載不平衡補償限流器的制作方法
負載不平衡補償限流器技術領域
本發明屬于電能質量分析和控制技術技術領域，提供了一種負載不平衡補償限流O背景技術
隨著電力系統容量的擴大，短路故障對電力系統及其設備的破壞也越來越嚴重， 給人們的生產、生活造成了不便。傳統的故障電流限制裝置采用串聯技術進行限流，存在功能單一，效率較低的問題。
本發明提供了一種負載不平衡補償限流器，不但在發生短路故障時能快速有效進行故障電流的限制，而且在系統正常運行情況下，針對負載不平衡運行問題進行有效的補償，既可避免過多投資，降低成本，又提高了系統供電的可靠性，保護了電力系統中的設備。發明內容
本發明的目的在于提供一種負載不平衡補償限流器，用于電力系統中的不平衡電流補償和短路電流限制。
負載不平衡補償限流器，由基于IGBT器件的并聯三相換流器構成，能在系統正常運行時實現對負荷的諧波抑制和無功補償；在發生短路故障時，迅速由串聯電抗器實施限流作用。
本發明包括短路電流限制電抗器2、三相換流器4、系統電源1、不平衡負載5、高通濾波器3 ；如圖1所示。短路限流電抗器2串聯接入系統電源1和不平衡負載5之間，三相換流器4通過高通濾波器3與不平衡負載5并聯連接。
負載不平衡補償限流器連接在系統電源1和不平衡負載5之間。當系統正常運行時，三相換流器4與不平衡負載5并聯運行，實施負荷側的不平衡電流補償，同時三相換流器4根據控制指令在負荷側注入相應的無功功率，補償串聯在線路上的短路電流限制電抗器2產生的電壓降落；當負荷側發生短路時，三相換流器4進入觸發脈沖閉鎖狀態，退出運行。由于短路電流限制電抗器2失去補償，因此迅速起到限流的作用。高通濾波器3濾除三相換流器4工作時產生的高次諧波。
本發明的優點在于負載不平衡補償限流器不但具有故障運行時快速可靠限制短路電流，正常運行時減小串聯限流電抗器造成的電壓降落的作用，還能實現不平衡負載的不平衡電流補償功能，提高了供電可靠性和系統穩定性。
圖1為本發明提供的負載不平衡補償限流器的電路結構圖。其中，系統電源1、短路電流限制電抗器2、高通濾波器3、三相換流器4、不平衡負載5。
具體實施方式
本發明包括短路電流限制電抗器2、三相換流器4、系統電源1、不平衡負載5、高通濾波器3 ；如圖1所示。短路限流電抗器2串聯接入系統電源1和不平衡負載5之間，三相換流器4通過高通濾波器3與不平衡負載5并聯連接。
短路電流限流電抗器2 —端和系統電源1相連，另一端和不平衡負載5相連，即串聯在系統電源1和負載5之間；三相換流器4通過高通濾波器3與不平衡負載5并聯連接。
三相換流器4由六個IGBT器件及其反并聯二極管、直流電容構成。六個IGBT及其反并聯二極管組成三個橋臂。每個橋臂由上下兩個IGBT及其反并聯二極管串聯而成，兩個IGBT的連接點為橋臂輸出端。三個橋臂上下端點分別連接到一起，形成三相換流器4的直流母線，上端母線為正極母線，下端母線為負極母線。直流電容按照電容極性連接在正極母線和負極母線之間。每個橋臂的輸出端連接到由三個濾波電感和濾波電容構成的高通濾波器3，即每個橋臂的輸出端連接到對應的三個濾波電感一端，三個濾波電感的另一端分別連接到負載的三個輸入端，負載的三個輸入端上并聯有三個濾波電容。
權利要求
1.一種負載不平衡補償限流器，其特征在于包括短路電流限制電抗器O)、三相換流器G)、系統電源(1)、不平衡負載(5)、高通濾波器(3)；短路限流電抗器(2)串聯接入系統電源(1)和不平衡負載( 之間，三相換流器(4)通過高通濾波器C3)與不平衡負載(5) 并聯連接；當系統正常運行時，三相換流器(4)與不平衡負載(5)并聯運行，實施負荷側的不平衡電流補償，同時三相換流器(4)根據控制指令在負荷側注入相應的無功功率，補償串聯在線路上的短路電流限制電抗器( 產生的電壓降落；當負荷側發生短路時，三相換流器(4) 進入觸發脈沖閉鎖狀態，退出運行；高通濾波器( 濾除三相換流器(4)工作時產生的高次諧波。
2.根據權利要求1所述的負載不平衡補償限流器，其特征在于所述的三相換流器(4) 由六個IGBT器件及其反并聯二極管、直流電容構成；六個IGBT及其反并聯二極管組成三個橋臂；每個橋臂由上下兩個IGBT及其反并聯二極管串聯而成，兩個IGBT的連接點為橋臂輸出端；三個橋臂上下端點分別連接到一起，形成三相換流器的直流母線，上端母線為正極母線，下端母線為負極母線；直流電容按照電容極性連接在正極母線和負極母線之間； 每個橋臂的輸出端連接到由三個濾波電感和濾波電容構成的高通濾波器C3)，即每個橋臂的輸出端連接到對應的三個濾波電感一端，三個濾波電感的另一端分別連接到負載的三個輸入端，負載的三個輸入端上并聯有三個濾波電容。
全文摘要
一種負載不平衡補償限流器，屬于電能質量分析和控制技術技術領域。包括短路電流限制電抗器、三相換流器、系統電源、不平衡負載、高通濾波器；短路限流電抗器串聯接入系統電源和不平衡負載之間，三相換流器通過高通濾波器與不平衡負載并聯連接。當系統正常運行時，三相換流器與不平衡負載并聯運行，實施負荷側的不平衡電流補償，同時三相換流器根據控制指令在負荷側注入相應的無功功率，補償串聯在線路上的短路電流限制電抗器產生的電壓降落；當負荷側發生短路時，三相換流器進入觸發脈沖閉鎖狀態，退出運行。優點在于具有故障運行時快速可靠限制短路電流，正常運行時減小串聯限流電抗器造成的電壓降落的作用，提高了供電可靠性和系統穩定性。
文檔編號H02H9/02GK102496919SQ20111037892
公開日2012年6月13日 申請日期2011年11月24日 優先權日2011年11月24日
發明者安勇, 尹忠東, 曹松偉, 李勇鋼, 李和明, 李鵬, 趙士碩 申請人:華北電力大學