專利名稱：一種基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器的制作方法
技術領域：
一種基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器技術領域[0001]本實用新型涉及電力系統的無功補償方法。屬電力系統應用技術領域。
背景技術：
[0002]無功功率補償對電力系統有著重要意義,對電力系統進行適當的無功補償,可以穩定電網電壓，提高功率因數，提高設備利用率，減小電網有功功率損耗，提高輸電能力，平衡三相功率，為系統提供電壓支撐，提高系統運行安全性。隨著工業的發展，電力系統容量和規模的不斷擴大，對電能質量的要求越來越高；如《應用能源技術》2006年第4期(總第100期)公開的“無功補償裝置的現狀和發展趨勢”中所述的SVC (靜止無功補償器)和 SVG (靜止無功發生器)取代了上個世紀普遍使用的同步調相機和開關投切電容器，成為了主要電力系統穩壓控制、無功功率補償設備。但是，SVC響應速度較慢、不能實現快速、平滑的無級補償，易產生諧波、占地面積大等缺點；而SVG雖然能解決SVC的相關缺點，但是生產成本高、控制難度大。實用新型內容[0003]本實用新型的目的是克服現有無功補償器的上述缺點，提供一種結構簡單、控制簡單、生產成本低的基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器。[0004]實現本實用新型目的的三相靜止無功補償器由六個IGBT模塊、三個電抗器、三個電容器及三個電流電壓采集裝置構成。所述的六個IGBT模塊中由三個IGBT模塊構成上橋臂，另外三個IGBT模塊構成下橋臂；所述上橋臂的三個IGBT模塊的集電極各自分別穿過三個電流電壓采集裝置后為三相靜止無功補償器的外接端子；上橋臂的三個IGBT模塊的發射極和下橋臂的三個IGBT模塊的集電極以及三個電抗器的一端分別對應連接構成IGBT開關橋臂的全橋電路的中點。下橋臂的三個IGBT模塊的發射極連接在一起；三個電抗器的另一端各自分別與三個電容器的一端連接；三個電容器的另一端連接在一起。[0005]本實用新型的三相靜止無功補償器工作原理如下[0006]三相靜止無功補償器并聯連接在三相電網中。[0007]I、通過電流電壓采集裝置采集三相電網中的電壓、電流信號，送給IGBT模塊控制回路。[0008]2、通過控制回路發出指令，調節上橋臂中三個IGBT工作模塊的脈沖寬度，自動調整三相電網所需補償無功。[0009]3、下橋臂中三個IGBT模塊與電抗器、電容器構成續流回路。[0010]本實用新型的主要優點是[0011]I、利用IGBT作開關器件，調節輸送到電網側的三相無功電流的大小，對三相電網進行快速動態平滑無級的無功補償，穩定電壓，輸出波形為正弦波。[0012]2、續流回路中的電抗器，電感量小，生產成本低。[0013]3、電路結構簡單、控制方法比SVG相對來說簡單許多，運行穩定可靠，解決了 SVG無功發生器成本高、控制難度大的問題。[0014]4、應用范圍寬，可應用于各種電壓等級的電網中。[0015]下面結合實施例對本實用新型內容做進一步詳細說明。
[0016]圖I本基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器電路圖[0017]具體實施方式
[0018]參見圖1，本三相靜止無功補償器由六個1681'模塊1'1、了2、了3、了4、了536;三個電抗器LI、L2、L3 ;三個電容器Cl、C2、C3及三個電流電壓采集裝置HI、H2、H3構成；所述的六個IGBT模塊中由三個IGBT模塊Tl、T2、T3構成上橋臂，另外三個IGBT模塊T4、T5、T6 構成下橋臂；上橋臂的三個IGBT模塊T1、T2、T3的集電極各自分別穿過三個電流電壓采集裝置Hl、Η2、Η3后為三相靜止無功補償器的外接端子Α、B、C ;T1、T2、T3的發射極和下橋臂的三個IGBT模塊T4、T5、T6的集電極以及三個電抗器L1、L2、L3的一端分別對應連接構成 IGBT開關橋臂的全橋電路的中點U、V、W ;下橋臂的三個IGBT模塊T2、T4、T6的發射極連接在一起；；L1、L2、L3的另一端各自分別與三個電容器Cl、C2、C3的一端連接；C1、C2、C3的另一端連接在一起。[0019]本實施例是三相靜止無功補償器并聯連接在礦山配電系統礦井提升機用戶側的就近無功補償應用。[0020]本實用新型的補償步驟如下[0021]當礦井提升機啟動時，電網有一個快速的電壓降壓擾動，礦山配電系統的電壓瞬間下降。[0022]I、通過電流電壓采集裝置Hl、H2、H3采集三相電網中每一相的電壓、電流信號，送給IGBT模塊的控制回路。[0023]2、通過IGBT模塊控制回路發出指令，調節上橋臂中三個IGBT模塊T1、T3、T5的脈沖寬度，自動調整三相電網所需補償無功功率，使電網電壓在IOms內得到快速恢復。[0024]3、下橋臂中三個IGBT模塊Τ2、Τ4、Τ6與電抗器LI、L2、L3、電容器Cl、C2、C3構成續流回路。[0025]本實施例的三相靜止無功補償器，利用IGBT作開關器件，通過調節上橋臂Τ1、Τ3、 Τ5的脈沖寬度，調節輸送到電網側的三相無功電流的大小，對電網進行快速動態平滑無級的無功補償，穩定電壓，電壓波形為正弦波，可對電網中的諧波進行有效抑制，補償精度高， 補償響應時間小于10ms。解決了礦山配電系統礦井提升機頻繁啟停對電網的沖擊等問題。 本實施例電路結構簡單、控制方法簡單、生產成本低，運行穩定可靠。
權利要求1.一種基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器，其特征是所述的三相靜止無功補償器由六個IGBT模塊、三個電抗器、三個電容器及三個電流電壓采集裝置構成，所述的六個IGBT模塊中由三個IGBT模塊構成上橋臂，另外三個IGBT模塊構成下橋臂；所述上橋臂的三個IGBT模塊的集電極各自分別穿過三個電流電壓采集裝置后為三相靜止無功補償器的外接端子；上橋臂的三個IGBT模塊的發射極和下橋臂的三個IGBT模塊的集電極以及三個電抗器的一端分別對應連接構成IGBT開關橋臂的全橋電路的中點；下橋臂的三個IGBT模塊的發射極連接在一起；三個電抗器的另一端各自分別與三個電容器的一端連接；三個電容器的另一端連接在一起。
專利摘要一種基于高速自關斷器件的三相靜止無功補償器，屬電力應用技術領域。所述的三相靜止無功補償器由六個IGBT模塊、三個電抗器、三個電容器及三個電流電壓采集裝置構成，三個IGBT模塊構成上橋臂，另外三個IGBT模塊構成下橋臂；上橋臂的三個IGBT模塊的集電極各自分別穿過三個電流電壓采集裝置后為三相靜止無功補償器的外接端子；下橋臂的三個IGBT模塊的發射極連接在一起；三個電抗器的另一端各自分別與三個電容器的一端連接；三個電容器的另一端連接在一起。利用IGBT作開關器件，調節輸送到電網側的三相無功電流的大小，電路結構簡單、運行穩定可靠，可應用于各種電壓等級的電網中。
文檔編號H02J3/18GK202817771SQ201220476810
公開日2013年3月20日 申請日期2012年9月13日 優先權日2012年9月13日
發明者吳加林 申請人:吳加林