專利名稱：一種用于鏈?zhǔn)絪vg模塊的供電電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種高壓供電電路，特別是關(guān)于一種可用于35KV直掛鏈?zhǔn)絊VG(靜止無功發(fā)生器)模塊的供電電路。
背景技術(shù)：
目前，在高壓無功補(bǔ)償領(lǐng)域，SVG(靜止無功發(fā)生器)正如火如荼的發(fā)展，各種技術(shù)日趨成熟，且有越來越多的工程應(yīng)用案例。國(guó)內(nèi)的SVG以鏈?zhǔn)綖橹鳎?KV、IOKV的SVG通常直掛電網(wǎng)，35KV目前更多的是采用變壓器升壓的方式。鏈?zhǔn)絊VG由若干單元模塊組成，每個(gè)單元模塊是一個(gè)單相電壓型逆變器，主要由一個(gè)H型全控橋、直流電容和控制電路板組成， 控制電路板通過光纖與主控通信控制H型全控橋的IGBT的導(dǎo)通與截止，以及最快的故障就地保護(hù)等功能?？刂齐娐钒宓墓╇娡ǔＪ遣捎酶邏焊綦x變壓器，比如市電供電的IOKV隔離220/220型，由于單元模塊空間有限，隔離變壓器必須盡量做到體積小，因此隔離變壓器生產(chǎn)廠家都采取加絕緣材料的方法，但是這樣會(huì)導(dǎo)致以下問題1、由于變壓器檢測(cè)是破壞性試驗(yàn)，導(dǎo)致隔離變壓器出廠合格率、檢測(cè)率不高，廢品率卻很高。2、絕緣材料生成很大的寄生電容，可能導(dǎo)致嚴(yán)重的干擾，是SVG目前工程中不穩(wěn)定的最大隱患之一。3、每個(gè)單元模塊的隔離變壓器進(jìn)線都為并聯(lián)，接線較為復(fù)雜。4、整套SVG需要數(shù)十個(gè)隔離變壓器，成本較高。5、對(duì)于35KV直掛，此方式需要隔離35KV，則體積更大，可行性極低。
發(fā)明內(nèi)容針對(duì)上述問題，本實(shí)用新型的目的是提供一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的安裝方便，成本低，且不帶絕緣隱患和干擾隱患的供電電路。為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采取以下技術(shù)方案一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，其特征在于它包括交流恒流控制電源、若干電流感應(yīng)接收電路和高壓電纜，每個(gè)所述電流感應(yīng)接收電路均由鐵氧體磁環(huán)和纏繞在該鐵氧體磁環(huán)上的線圈構(gòu)成；所述交流恒流控制電源輸出端連接所述高壓電纜，所述高壓電纜穿設(shè)在各所述電流感應(yīng)接收電路的鐵氧體磁環(huán)內(nèi)，各所述鐵氧體磁環(huán)構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)；各所述SVG模塊的輸入端分別連接各所述電流感應(yīng)接收電路輸出端，各所述電流感應(yīng)接收電路分別內(nèi)置于各所述SVG模塊內(nèi)，所述鐵氧體磁環(huán)位于所述SVG模塊的外部；所述交流恒流控制電源包括半控整流橋、電感、直流電容和移相調(diào)壓逆變橋；交流市電經(jīng)所述半控整流橋整流成含有脈動(dòng)成分的直流電壓，經(jīng)所述電感減小電流沖擊后，由并聯(lián)在所述半控整流橋兩輸出端之間的所述直流電容抑制直流電壓中的脈動(dòng)成分，輸入所述移相調(diào)壓逆變橋內(nèi)，由所述移相調(diào)壓逆變橋輸出大小能調(diào)節(jié)的直流電壓。所述移相調(diào)壓逆變橋的輸出端外置環(huán)套有用于檢測(cè)其輸出電流值的電流傳感器。所述電流傳感器采用霍爾電流傳感器。所述移相調(diào)壓逆變橋由四個(gè)全控型IGBT或MOSFET組成。所述半控整流橋由兩個(gè)二極管和兩個(gè)可控硅構(gòu)成。[0009]本實(shí)用新型由于采取以上技術(shù)方案，其具有以下優(yōu)點(diǎn)1、本實(shí)用新型由于采用由交流恒流可控制電源和若干個(gè)電流感應(yīng)接收電路構(gòu)成，每個(gè)電流感應(yīng)接收電路均由鐵氧體磁環(huán)和纏繞在該鐵氧體磁環(huán)上的線圈構(gòu)成，交流恒流可控電源輸出端連接高壓電纜，高壓電纜穿設(shè)在各鐵氧體磁環(huán)內(nèi)，構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)的電流感應(yīng)接收電路，且各電流接收電路分別內(nèi)置于各SVG模塊內(nèi)。這樣即使單個(gè)SVG模塊供電電路短路或者開路，都不會(huì)影響其他SVG模塊的供電，且施工方便，現(xiàn)場(chǎng)只需將高壓電纜穿過各個(gè)鐵氧體磁環(huán)即可。2、本實(shí)用新型由于采用的高壓電纜絕緣工藝非常成熟，因此本實(shí)用新型的絕緣是完全可行的。3、本實(shí)用新型由于不存在寄生電容，因此不會(huì)對(duì)SVG模塊形成干擾。4、本實(shí)用新型由于采用的交流恒流控制電源具有內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)，其控制方便，可調(diào)控范圍寬。5、本實(shí)用新型制作簡(jiǎn)單，且成本低，總體成本遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于數(shù)十個(gè)隔離變壓器的成本。因此，本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于高壓無功補(bǔ)償領(lǐng)域中。

圖I是本實(shí)用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實(shí)用新型的交流恒流電源控制電路示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)的描述。如圖I所示，本實(shí)用新型提供一種用于鏈?zhǔn)絊VG(靜止無功發(fā)生器)模塊的供電電路采用串聯(lián)的方式，其包括交流恒流控制電源10、若干電流感應(yīng)接收電路20和高壓電纜30，每個(gè)電流感應(yīng)接收電路20均由鐵氧體磁環(huán)21和纏繞在該鐵氧體磁環(huán)21上的線圈22構(gòu)成。交流恒流控制電源10的輸出端連接高壓電纜30，高壓電纜30穿設(shè)在各電流感應(yīng)接收電路20的鐵氧體磁環(huán)21內(nèi)，使各鐵氧體磁環(huán)21構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)。其中，各SVG模塊的輸入端分別連接各電流感應(yīng)接收電路20的輸出端，即將各電流感應(yīng)接收電路20分別內(nèi)置于各SVG模塊內(nèi)，鐵氧體磁環(huán)21位于SVG模塊的外部。因此，各SVG模塊的電流感應(yīng)接收電路20是串聯(lián)的，所感應(yīng)的是同一交流電流。上述實(shí)施例中，本實(shí)用新型的供電電路本身所帶的高壓電與市電之間的絕緣由高壓電纜30承受，因?yàn)楝F(xiàn)有技術(shù)中高壓電纜30絕緣工藝非常成熟，因此本實(shí)用新型的絕緣是完全可行的。如圖2所示，本實(shí)用新型的交流恒流控制電源10包括半控整流橋11、電感12、直流電容13和移相調(diào)壓逆變橋14。交流市電經(jīng)半控整流橋11整流成含有脈動(dòng)成分的直流電壓后，輸入電感12內(nèi)減小電流沖擊，并由并聯(lián)在半控整流橋11兩輸出端之間的直流電容13抑制直流電壓中的脈動(dòng)成分。抑制脈動(dòng)成分后的直流電壓輸入移相調(diào)壓逆變橋14內(nèi)，由移相調(diào)壓逆變橋14輸出大小可調(diào)的直流電壓。其中，在移相調(diào)壓逆變橋14的輸出端外置環(huán)套有電流傳感器15，用于檢測(cè)移相調(diào)壓逆變橋14輸出端的電流值大小。本實(shí)用新型的電流傳感器15采用霍爾電流傳感器。上述實(shí)施例中，半控整流橋11由兩個(gè)二極管111和兩個(gè)可控硅112構(gòu)成，交流市電經(jīng)半控整流橋11、電感12和直流電容13后輸出的電壓值由兩個(gè)可控硅12的導(dǎo)通角度決定。[0018]上述實(shí)施例中，移相調(diào)壓逆變橋14由四個(gè)全控型IGBT 141組成，通過調(diào)節(jié)兩個(gè)橋臂中IGBT 141的相位差，生成不同大小的輸出電壓，由于輸出端的高壓電纜30所帶負(fù)載可以視為一電感串聯(lián)電阻，則其輸出電流是脈動(dòng)的連續(xù)電流，其頻率由IGBT 141的開關(guān)頻率決定?？梢詫?shí)現(xiàn)對(duì)移相調(diào)壓逆變橋14輸出電壓值大小的調(diào)節(jié)。其中，在電流功率不是很大的情況下，移相調(diào)壓逆變橋14中的四個(gè)全控型IGBT 141還可以采用MOSFET管代替。上述各實(shí)施例中，交流恒流控制電源10具有內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)，以保證所輸出電流功率足夠且基本恒流(如圖2所示，圖中虛線為內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán))。內(nèi)環(huán)是由電流傳感器15所測(cè)得的電流閉環(huán)至移相調(diào)壓逆變 橋14內(nèi)IGBT 141的驅(qū)動(dòng)電路，改變移相相位，內(nèi)環(huán)的特點(diǎn)是頻率高，速度快；外環(huán)是由電流傳感器15所測(cè)得的電流閉環(huán)至半控整流橋11內(nèi)可控硅112的驅(qū)動(dòng)電路，改變可控硅112的導(dǎo)通角度。例如，當(dāng)所檢測(cè)電流不夠大時(shí)，首先增大IGBT 141的相位差，最大至180度，如果到180度，電流仍然不夠，再減小可控硅112的角度，即提高直流電容13的電壓，可至0度。因此，內(nèi)、外兩個(gè)閉環(huán)可以保證足夠?qū)挼碾娏鬏敵稣{(diào)節(jié)范圍。上述各實(shí)施例中，若高壓電纜30連接的電流感應(yīng)接收電路20中的電容較多時(shí)，可以在移相調(diào)壓逆變橋14的輸出端串聯(lián)一個(gè)電感。本實(shí)用新型基于用于鏈?zhǔn)絊VG的供電電路的供電方法如下交流恒流控制電源10經(jīng)高壓電纜30輸出交變的電流，通過磁路耦合，感應(yīng)到鐵氧體磁環(huán)21上的線圈22，生成電動(dòng)勢(shì)，該電動(dòng)勢(shì)即為各個(gè)SVG模塊的輸入電源，主要由電流幅值、電流頻率、磁環(huán)匝數(shù)決定電流越大，則感應(yīng)出的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng)，因此，為提高電流幅值，輸入的電壓不宜過高；電流頻率越高，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)越強(qiáng)，因此需要提高電流交變的頻率，而且越高越好，如果總體功率不是很大，移相調(diào)壓逆變橋14內(nèi)可以選用MOSFET管，頻率可在IOK以上，如果移相調(diào)壓逆變橋14由IGBT組成，其頻率不低于5K ;磁環(huán)匝數(shù)越多，感應(yīng)的電動(dòng)勢(shì)也越強(qiáng)。上述各實(shí)施例僅用于說明本實(shí)用新型，各部件的連接和結(jié)構(gòu)都是可以有所變化的，在本實(shí)用新型技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，凡根據(jù)本實(shí)用新型原理對(duì)個(gè)別部件的連接和結(jié)構(gòu)進(jìn)行的改進(jìn)和等同變換，均不應(yīng)排除在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之外。
權(quán)利要求1.一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路,其特征在于它包括交流恒流控制電源、若干電流感應(yīng)接收電路和高壓電纜，每個(gè)所述電流感應(yīng)接收電路均由鐵氧體磁環(huán)和纏繞在該鐵氧體磁環(huán)上的線圈構(gòu)成；所述交流恒流控制電源輸出端連接所述高壓電纜，所述高壓電纜穿設(shè)在各所述電流感應(yīng)接收電路的鐵氧體磁環(huán)內(nèi)，各所述鐵氧體磁環(huán)構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)；各所述SVG模塊的輸入端分別連接各所述電流感應(yīng)接收電路輸出端，各所述電流感應(yīng)接收電路分別內(nèi)置于各所述SVG模塊內(nèi)，所述鐵氧體磁環(huán)位于所述SVG模塊的外部。
2.如權(quán)利要求I所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，其特征在于所述交流恒流控制電源包括半控整流橋、電感、直流電容和移相調(diào)壓逆變橋；交流市電經(jīng)所述半控整流橋整流成含有脈動(dòng)成分的直流電壓，經(jīng)所述電感減小電流沖擊后，由并聯(lián)在所述半控整流橋兩輸出端之間的所述直流電容抑制直流電壓中的脈動(dòng)成分，輸入所述移相調(diào)壓逆變橋內(nèi)，由所述移相調(diào)壓逆變橋輸出大小能調(diào)節(jié)的直流電壓。
3.如權(quán)利要求2所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，其特征在于所述移相調(diào)壓逆變橋的輸出端外置環(huán)套有用于檢測(cè)其輸出電流值的電流傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，其特征在于所述電流傳感器采用霍爾電流傳感器。
5.如權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路,其特征在于所述移相調(diào)壓逆變橋由四個(gè)全控型IGBT或MOSFET組成。
6.如權(quán)利要求2或3或4所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路,其特征在于所述半控整流橋由兩個(gè)二極管和兩個(gè)可控硅構(gòu)成。
7.如權(quán)利要求5所述的一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，其特征在于所述半控整流橋由兩個(gè)二極管和兩個(gè)可控硅構(gòu)成。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種用于鏈?zhǔn)絊VG模塊的供電電路，它包括交流恒流控制電源、若干電流感應(yīng)接收電路和高壓電纜，每個(gè)所述電流感應(yīng)接收電路均由鐵氧體磁環(huán)和纏繞在該鐵氧體磁環(huán)上的線圈構(gòu)成；所述交流恒流控制電源輸出端連接所述高壓電纜，所述高壓電纜穿設(shè)在各所述電流感應(yīng)接收電路的鐵氧體磁環(huán)內(nèi)，各所述鐵氧體磁環(huán)構(gòu)成串聯(lián)結(jié)構(gòu)；各所述SVG模塊的輸入端分別連接各所述電流感應(yīng)接收電路輸出端，各所述電流感應(yīng)接收電路分別內(nèi)置于各所述SVG模塊內(nèi)，所述鐵氧體磁環(huán)位于所述SVG模塊的外部。本實(shí)用新型可以廣泛應(yīng)用于高壓無功補(bǔ)償領(lǐng)域中。
文檔編號(hào)H02J17/00GK202495811SQ201220151439
公開日2012年10月17日 申請(qǐng)日期2012年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2012年4月11日
發(fā)明者陳小郴 申請(qǐng)人:東展科博(北京)電氣有限公司