專利名稱:一種無源濾波補償裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種無源濾波補償裝置，包括智能控制單元、斷路器、開關(guān)元器件、LC回路、溫度傳感器以及溫度開關(guān)，LC回路為三相電抗器與三相電容器串聯(lián)而成，斷路器與開關(guān)元器件、LC回路依次串聯(lián)，智能控制單元設(shè)有電壓檢測端口、內(nèi)部電流檢測端口、溫度檢測端口以及控制信號輸出端口；智能控制單元的控制輸出端口與開關(guān)元器件的受控端口連接。本實用新型可有效地濾除特定諧波，使電壓和電流回歸正弦波，改善電能質(zhì)量，保障電氣設(shè)備的正常運行，并向系統(tǒng)提供容性無功，提高功率因數(shù)。附帶智能開關(guān)保護，可實現(xiàn)過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設(shè)備運行更加安全可靠，即使設(shè)備本身出現(xiàn)故障，也不會對配電系統(tǒng)其它設(shè)備造成影響。
【專利說明】一種無源濾波補償裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種無源濾波補償裝置，屬于電力系統(tǒng)電能控制領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]電力電子裝置的普及應用是電力網(wǎng)中最大的諧波來源，隨著電力電子裝置的應用日益廣泛，電網(wǎng)中的諧波污染也日趨嚴重，大多數(shù)的電力電子裝置功率因數(shù)都較低，給電網(wǎng)帶來了額外負擔，影響著供電質(zhì)量，因此，如何濾除諧波和提高功率因數(shù)是供電部門、電力系統(tǒng)及電氣行業(yè)都迫切需要解決的問題。
[0003]無源濾波柜是一種單調(diào)諧濾波設(shè)備，一般系統(tǒng)的濾波裝置由一臺或幾臺單調(diào)諧濾波柜組成，它主要由濾波電抗和濾波電容串聯(lián)組成，針對系統(tǒng)的某次諧波電流，選擇好濾波電抗器和濾波電容的參數(shù)及特性，使之在該次諧波頻率下相匹配，讓二者發(fā)生串聯(lián)諧振。也就是通俗所說的對該次諧波形成低阻抗通道，使該次諧波電流全部流入無源濾波器內(nèi)，以達到濾波的效果。
[0004]然而現(xiàn)實中由于工藝及其它方面的原因，無源濾波器的濾波效果一般只能達到65%?85%之間，濾波效果低、電能損耗大、供電質(zhì)量不穩(wěn)定。
實用新型內(nèi)容
[0005]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種無源濾波補償裝置，改善電能質(zhì)量，保障電氣設(shè)備的正常運行，并向系統(tǒng)提供容性無功，提高功率因數(shù)，并通過計算機進行仿真，安全可靠、性能穩(wěn)定。
[0006]為了解決以上技術(shù)問題，本實用新型提供一種無源濾波補償裝置，包括智能控制單元、斷路器、開關(guān)元器件、LC回路、溫度傳感器以及溫度開關(guān)，所述LC回路為三相電抗器與三相電容器串聯(lián)而成，所述斷路器與開關(guān)元器件、LC回路依次串聯(lián)；所述智能控制單元設(shè)有電壓檢測端口、內(nèi)部電流檢測端口、溫度檢測端口以及控制信號輸出端口 ；所述電壓檢測端口與外接電源的輸入端連接，用以檢測電源電路電壓；所述溫度檢測端口分別與溫度開關(guān)、溫度傳感器連接，所述溫度開關(guān)為3個，分別設(shè)置在三個電抗器旁邊，用以實現(xiàn)電抗器的過溫保護；所述溫度傳感器設(shè)置在電容器旁邊，用以檢測電容器本體的溫度變化；所述智能控制單元的控制輸出端口與開關(guān)元器件的受控端口連接。
[0007]本實用新型進一步限定的技術(shù)方案是:
[0008]進一步的，所述外接電源為三相三線，所述三相電容器為星形連接。
[0009]進一步的，所述外接電源為三相三線，所述三相電容器為三角形連接。
[0010]進一步的，所述外接電源為三相四線，所述三相電容器為星形連接，外接電源的零線直通電容器。
[0011]進一步的，所述開關(guān)元器件為真空接觸器，在所述真空接觸器和三相電抗器的三個接線之間還分別串聯(lián)有電流互感器，所述內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流。
[0012]進一步的，所述開關(guān)元器件為晶閘管，所述晶閘管為2個，與三相電抗器的其中兩相串聯(lián)。
[0013]進一步的，在所述晶閘管和斷路器的兩個接線之間還串聯(lián)有電流互感器，所述內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流。
[0014]進一步的，所述智能控制單元包括電壓檢測電路、內(nèi)部電流檢測電路、溫度檢測電路、人機顯示面板以及總線通訊。
[0015]本實用新型的控制原理:該裝置可與綜合測控裝置配套使用，綜合測控裝置接收三相電網(wǎng)上非線性負載的電壓信號和電流信號，綜合測控裝置內(nèi)植入有信號運算芯片，綜合測控裝置提取系統(tǒng)的無功分量，無功功率及諧波電流經(jīng)過運算后，由綜合測控裝置發(fā)出控制指令通過總線通訊傳達給智能控制單元，智能控制單元發(fā)出控制指令使真空接觸器或晶閘管開關(guān)執(zhí)行投、切操作，將濾波電容器組投入或切除，從而保障電能質(zhì)量、提高可靠性。
[0016]本實用新型的有益效果是:本實用新型可有效地濾除特定諧波，使電壓和電流回歸正弦波，改善電能質(zhì)量，保障電氣設(shè)備的正常運行，并向系統(tǒng)提供容性無功，提高功率因數(shù)。附帶智能開關(guān)保護，可實現(xiàn)過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設(shè)備運行更加安全、可靠，即使設(shè)備本身出現(xiàn)故障，也不會對配電系統(tǒng)其它設(shè)備造成影響。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合實施例1、2和附圖對本實用新型作進一步說明。
[0018]圖1為實施例1的電路連接示意圖。
[0019]圖2為實施例2的電路連接示意圖。
[0020]圖3為本實用新型與綜合測控裝置配合使用的線路連接示意圖。
[0021]其中圖1中:QF為塑殼斷路器，KAl為真空接觸器，TA為三組電流互感器，L為濾波電抗器，C為濾波電容器，CPU為智能控制單元，IXD為人際顯示單元，X為總線通訊單元。
【具體實施方式】
[0022]實施例1
[0023]本實施例提供的一種無源濾波補償裝置，如圖1、3所示:包括智能控制單元、塑殼斷路器、真空接觸器、電流互感器共有TAl?TA3三組、濾波電容器C三組，濾波電抗器L三個，三個濾波電容器為星形連接，三個濾波電抗器并聯(lián)后分別與其中一個濾波電容器串聯(lián)構(gòu)成了 LC補償回路。
[0024]外接電源為三相四線，外接電源的零線直通濾波電容器。
[0025]塑殼斷路器與真空接觸器、電流互感器、LC補償回路依次串聯(lián)，智能控制單元的控制輸出端連接于真空接觸器的受控端，控制真空接觸器的接通與斷開。
[0026]智能控制單元包括電壓檢測端口、內(nèi)部電流檢測端口、溫度檢測端口、人機顯示面板和總線通訊。
[0027]智能控制單元還附帶溫度開關(guān)和溫度傳感器，可實現(xiàn)過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設(shè)備運行更加安全、可靠，即使設(shè)備本身出現(xiàn)故障，也不會對配電系統(tǒng)其它設(shè)備造成影響。
[0028]電壓檢測端口與電源輸入端連接，用以檢測電路電壓；溫度開關(guān)為3個，分別設(shè)置在三個電抗器旁邊，用以實現(xiàn)電抗器的過溫保護；內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流；溫度檢測端口與溫度傳感器連接，用以檢測電容器本體的溫度變化。
[0029]該裝置的工作過程為:設(shè)置好LC回路中濾波電抗器和濾波電容的參數(shù)、特性，使之在該次諧波頻率下相匹配，讓二者發(fā)生串聯(lián)諧振，對該次諧波形形成低阻抗通道，使該次諧波電流全部流入無源濾波器內(nèi)，以達到濾波的效果，LC回路與非線性負載并聯(lián)，既可以回路濾波，又可以回路補償，起到補償無功及吸收諧波電流的作用，可節(jié)省電能。LC回路諧振頻率設(shè)置在需要濾除的諧波頻率上，例如5次、7次、11次、13次諧振點上，實現(xiàn)濾除這四次諧波的目的。
[0030]如圖3，KXF1~ KXF4為無源濾波補償裝置，綜合測控裝置接收三相電網(wǎng)上非線性負載的電壓信號和電流信號，綜合測控裝置內(nèi)植入有信號運算芯片，綜合測控裝置提取系統(tǒng)的無功分量，無功功率及諧波電流經(jīng)過運算后，由綜合測控裝置發(fā)出控制指令通過總線通訊傳達給智能控制單元，智能控制單元發(fā)出控制指令使真空接觸器執(zhí)行投、切操作，將濾波電容器組投入或切除。
[0031]實施例2
[0032]本實施例提供的一種無源濾波補償裝置，基本原理與實施例1相同，不同之處在于開關(guān)元器件采用晶閘管，過濾電容器為三角形連接，且外接電源采用三相三線連接，具體如圖2所示:包括智能控制單元、塑殼斷路器、2個晶閘管、2個電流互感器、濾波電容器C三組，濾波電抗器L三個。
[0033]三個濾波電容器呈三角形連接，三個濾波電抗器并聯(lián)后與濾波電容器串聯(lián)，構(gòu)成了 LC補償回路。2個晶閘管分別于其中一個電流互感器串聯(lián)后與LC補償回路的其中兩個濾波電抗器串聯(lián)。
[0034]智能控制單元附帶3個溫度開關(guān)，3個溫度開關(guān)并聯(lián)設(shè)置在三個電抗器旁邊，用以實現(xiàn)電抗器的過溫保護；內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流。
[0035]智能控制單元還附帶I個溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在三角形電容器旁邊，溫度檢測端口與溫度傳感器連接，用以檢測電容器溫度變化?？蓪崿F(xiàn)過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設(shè)備運行更加安全、可靠，即使設(shè)備本身出現(xiàn)故障，也不會對配電系統(tǒng)其它設(shè)備造成影響。
[0036]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡采用等同替換或等效變換形成的技術(shù)方案，均落在本實用新型要求的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種無源濾波補償裝置，包括智能控制單元、斷路器、開關(guān)元器件、LC回路、溫度傳感器以及溫度開關(guān)，其特征在于:所述LC回路為三相電抗器與三相電容器串聯(lián)而成，所述斷路器與開關(guān)元器件、LC回路依次串聯(lián)；所述智能控制單元設(shè)有電壓檢測端口、內(nèi)部電流檢測端口、溫度檢測端口以及控制信號輸出端口 ；所述電壓檢測端口與外接電源的輸入端連接，用以檢測電源電路電壓；所述溫度檢測端口分別與溫度開關(guān)、溫度傳感器連接，所述溫度開關(guān)為3個，分別設(shè)置在三個電抗器旁邊，用以實現(xiàn)電抗器的過溫保護；所述溫度傳感器設(shè)置在電容器旁邊，用以檢測電容器本體的溫度變化；所述智能控制單元的控制輸出端口與開關(guān)元器件的受控端口連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述外接電源為三相三線，所述三相電容器為星形連接。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述外接電源為三相三線，所述三相電容器為三角形連接。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述外接電源為三相四線，所述三相電容器為星形連接，外接電源的零線直通電容器。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述開關(guān)元器件為真空接觸器，在所述真空接觸器和三相電抗器的三個接線之間還分別串聯(lián)有電流互感器，所述內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流。6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述開關(guān)元器件為晶閘管，所述晶閘管為2個，與三相電抗器的其中兩相串聯(lián)。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:在所述晶閘管和斷路器的兩個接線之間還串聯(lián)有電流互感器，所述內(nèi)部電流檢測端口與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內(nèi)部電流。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特征在于:所述智能控制單元還包括人機顯示面板以及總線通訊。
【文檔編號】H02J3-18GK204304444SQ201420770259
【發(fā)明者】徐魁, 常新平, 陳曉慶 [申請人]江蘇南自通華電力自動化有限公司