專利名稱：無功補償裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種無功補償裝置。
背景技術：
目前電力系統中實現無功補償的常用設備是并聯電力電容器，但非線性負載如整流設備、變頻器、UPS、電腦、電梯、空調、電子鎮流器等廣泛使用，產生大量諧波電流并注入到電網中。諧波污染較大的系統中，單純并聯電容器組的無功補償方式存在兩個較大的問題一是由于諧波電流疊加在電容器基波電流上，使電容器的電流有效值增大，造成溫度升高，減少使用壽命，甚至永久損壞；二是并聯電容器組與系統電感在某次諧波頻率上發生串聯諧振或并聯諧振，使得系統電壓及電流的畸變更加，甚至嚴重發生諧振產生高電壓和大電流燒毀設備。另外現有技術中的調諧型無功補償裝置采用與電容器串聯電抗器的方法，使該回路的調諧頻率低于網絡中產生的最低次諧波的頻率。這樣，該裝置在工頻時呈容性，改善功率因數；在諧波頻率時呈感性，阻止一部分高次諧波進入電容器防止電容器發熱損壞同時串聯電抗器的阻抗加大了系統的阻尼系數，從而減小了發生諧振時的故障電流。但該裝置也不能完全避免無功補償中諧振現象的產生，實際應用中多次出現補償電容過熱被燒毀的嚴重事故。現有技術中存在無功補償裝置產生諧振的問題，對此，相關技術中還沒有提出有效的解決方案。
實用新型內容本實用新型的主要目的是提供一種無功補償裝置，以解決現有技術中無功補償裝置產生諧振的問題。為了實現上述目的，根據本實用新型的一個方面，提供了一種無功補償裝置。本實用新型的無功補償裝置，包括調諧裝置和阻尼電阻，其中，阻尼電阻的第一端連接需要進行無功補償的電源，第二端連接調諧裝置的輸入端；調諧裝置的調諧頻率低于電源最低次諧波的頻率，高于電源工頻頻率。進一步地，調諧裝置包括電容器和電抗器，其中，電容器為三角形接線；電抗器串接在三角形接線的出線與阻尼電阻的第二端之間。進一步地，還包括控制器和電源接觸器，其中，電源接觸器的觸點串接在阻尼電阻的第一端與需要進行無功補償的電源之間；電源接觸器的控制端連接控制器，控制器用于控制無功補償裝置的投運和退出。進一步地，還包括電容器電壓測量裝置，電容器電壓測量裝置分別與電容器和控制器連接；電容器電壓測量裝置，用于測量電容器的工作電壓，當電容器的工作電壓超過第一預設值時，向控制器發出報警信號，控制器還包括用于根據報警信號向電源接觸器發送斷開電源接觸器的觸點的動作命令的部件。
3[0011]進一步地，還包括旁路接觸器，旁路接觸器的觸點與阻尼電阻并聯連接，該觸點處于常閉狀態；旁路接觸器的控制端連接控制器，當電容器的工作電壓超過第二預設值時，電容器電壓測量裝置向控制器發出旁路信號，控制器還包括用于根據旁路信號向旁路控制器發送斷開旁路接觸器的觸點的動作命令。進一步地，阻尼電阻的阻值范圍為0. 3 Ω至0. 5 Ω，最大功率根據調諧裝置的補償電流確定。進一步地，該無功補償裝置用于電壓等級為380V的低壓配電網的無功補償。根據本實用新型的一個方面，提供了一種無功補償電容柜。本實用新型的無功補償電容柜，安裝在電壓等級為380V的低壓配電室內，無功補償電容柜內安裝有上述的無功補償裝置；無功補償電容柜的柜體上開有通風孔。根據本實用新型的技術方案，包括調諧裝置和阻尼電阻，其中，阻尼電阻的第一端連接需要進行無功補償的電源，第二端連接調諧裝置的輸入端；調諧裝置的調諧頻率低于電源最低次諧波的頻率，高于電源工頻頻率，使該裝置在工頻時呈容性，改善功率因數；在諧波頻率時呈感性，阻止一部分高次諧波進入電容器，防止電容器發熱損壞。同時串聯電抗器的阻抗加大了系統的阻尼系數，從而減小了發生諧振時的故障電流，阻尼電阻的存在保證在任何頻率下回路阻抗都不為零，從而破壞產生諧振的條件，保證了補償裝置的安全可罪。
說明書附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構成對本實用新型的不當限定。 在附圖中圖1是根據本實用新型實施例的無功補償裝置的示意圖；以及圖2是根據本實用新型實施例的無功補償裝置的調諧裝置的示意圖。
具體實施方式
需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結合實施例來詳細說明本實用新型。圖1是根據本實用新型實施例的無功補償裝置的示意圖，如圖1所示，該無功補償裝置主要包括包括調諧裝置11和阻尼電阻13，其中，阻尼電阻13的第一端連接需要進行無功補償的電源Un，第二端連接調諧裝置的輸入端；調諧裝置11的調諧頻率低于電源最低次諧波的頻率，高于電源工頻頻率。圖中是示出了電源Un的Α、B、C的供電母線，三相供電的三相平衡，每相元器件的型號規格均為一致，以下均以一相為例進行說明。圖2是根據本實用新型實施例的無功補償裝置的調諧裝置的示意圖，如圖2所述， 調諧裝置11可以包括電容器111和電抗器113，其中，電容器111為三角形接線；發明人在實現本實用新型的過程中發現電容的星形接法電容補償量是三角形接法的0. 58倍，也就是相同的補償效果的情況下，星形連接每相的電容的容值是三角形接法的容值的3倍，另外，三角形接法的接線更簡單，電容器外殼與支架的接地可靠性更高，因此，本實用新型優先使用電容器三角接線方式。電抗器113串接在三角形接線的出線與阻尼電阻13的第二端之間。與純電容補償回路相比，串聯電抗器后，電容器端電壓有所抬升，高于電網電壓，并使無功補償容量有所增加。調諧頻率fr計算方法如下
權利要求1.一種無功補償裝置，其特征在于，包括調諧裝置和阻尼電阻，其中，所述阻尼電阻的第一端連接需要進行無功補償的電源，第二端連接調諧裝置的輸入端；所述調諧裝置的調諧頻率低于電源最低次諧波的頻率，高于電源工頻頻率。
2.根據權利要求1所述的無功補償裝置，其特征在于，所述調諧裝置包括電容器和電抗器，其中，所述電容器為三角形接線；所述電抗器串接在所述三角形接線的出線與所述阻尼電阻的第二端之間。
3.根據權利要求2所述的無功補償裝置，其特征在于，還包括控制器和電源接觸器，其中，所述電源接觸器的觸點串接在所述阻尼電阻的第一端與所述需要進行無功補償的電源之間；所述電源接觸器的控制端連接所述控制器，所述控制器用于控制所述無功補償裝置的投運和退出。
4.根據權利要求3所述的無功補償裝置，其特征在于，還包括電容器電壓測量裝置， 所述電容器電壓測量裝置分別與所述電容器和所述控制器連接；所述電容器電壓測量裝置，用于測量所述電容器的工作電壓，當所述電容器的工作電壓超過第一預設值時，向所述控制器發出報警信號，所述控制器還包括用于根據所述報警信號向所述電源接觸器發送斷開所述電源接觸器的觸點的動作命令的部件。
5.根據權利要求4所述的無功補償裝置，其特征在于，還包括旁路接觸器， 所述旁路接觸器的觸點與所述阻尼電阻并聯連接，該觸點處于常閉狀態；所述旁路接觸器的控制端連接所述控制器，當所述電容器的工作電壓超過第二預設值時，所述電容器電壓測量裝置向所述控制器發出旁路信號，所述控制器還包括用于根據所述旁路信號向所述旁路控制器發送斷開所述旁路接觸器的觸點的動作命令。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的無功補償裝置，其特征在于，所述阻尼電阻的阻值范圍為0. 3Ω至0. 5Ω，所述阻尼電阻的最大功率根據所述調諧裝置的補償電流確定。
7.根據權利要求1至5中任一項所述的無功補償裝置，其特征在于，該無功補償裝置用于電壓等級為380V的低壓配電網的無功補償。
8.一種無功補償電容柜，其特征在于，安裝在電壓等級為380V的低壓配電室內，所述無功補償電容柜內安裝有根據權利要求1至5中任一項所述的無功補償裝置； 所述無功補償電容柜的柜體上開有通風孔。
9.一種無功補償電容柜，其特征在于，安裝在電壓等級為380V的低壓配電室內， 所述無功補償電容柜內安裝有根據權利要求6所述的無功補償裝置；所述無功補償電容柜的柜體上開有通風孔。
專利摘要本實用新型提供了一種無功補償裝置，用以解決現有技術中存在無功補償裝置產生諧振的問題。該無功補償裝置包括包括調諧裝置和阻尼電阻，其中，阻尼電阻的第一端連接需要進行無功補償的電源，第二端連接調諧裝置的輸入端；調諧裝置的調諧頻率低于電源最低次諧波的頻率，高于電源工頻頻率。采用本實用新型的技術方案，有助于使該裝置在工頻時呈容性，改善功率因數；在諧波頻率時呈感性，阻止一部分高次諧波進入電容器，同時串聯電抗器的阻抗加大了系統的阻尼系數，從而減小了發生諧振時的故障電流，阻尼電阻的存在保證在任何頻率下回路阻抗都不為零，從而破壞產生諧振的條件，保證了補償裝置的安全可靠。
文檔編號H02B1/56GK202333824SQ20112049863
公開日2012年7月11日 申請日期2011年12月2日 優先權日2011年12月2日
發明者尹亞軍, 張樹凱, 郭慧, 郭瑩, 韓嘉亮 申請人:北京市電力公司