一種無源濾波補償裝置製造方法
2023-12-11 17:18:22
專利名稱:一種無源濾波補償裝置製造方法
【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、開關元器件、LC迴路、溫度傳感器以及溫度開關，LC迴路為三相電抗器與三相電容器串聯而成，斷路器與開關元器件、LC迴路依次串聯，智能控制單元設有電壓檢測埠、內部電流檢測埠、溫度檢測埠以及控制信號輸出埠；智能控制單元的控制輸出埠與開關元器件的受控埠連接。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，改善電能質量，保障電氣設備的正常運行，並向系統提供容性無功，提高功率因數。附帶智能開關保護，可實現過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設備運行更加安全可靠，即使設備本身出現故障，也不會對配電系統其它設備造成影響。
【專利說明】一種無源濾波補償裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種無源濾波補償裝置，屬於電力系統電能控制領域。
【背景技術】
[0002]電力電子裝置的普及應用是電力網中最大的諧波來源，隨著電力電子裝置的應用日益廣泛，電網中的諧波汙染也日趨嚴重，大多數的電力電子裝置功率因數都較低，給電網帶來了額外負擔，影響著供電質量，因此，如何濾除諧波和提高功率因數是供電部門、電力系統及電氣行業都迫切需要解決的問題。
[0003]無源濾波櫃是一種單調諧濾波設備，一般系統的濾波裝置由一臺或幾臺單調諧濾波櫃組成，它主要由濾波電抗和濾波電容串聯組成，針對系統的某次諧波電流，選擇好濾波電抗器和濾波電容的參數及特性，使之在該次諧波頻率下相匹配，讓二者發生串聯諧振。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，以達到濾波的效果。
[0004]然而現實中由於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、供電質量不穩定。
實用新型內容
[0005]本實用新型所要解決的技術問題是，克服現有技術的缺點，提供一種無源濾波補償裝置，改善電能質量，保障電氣設備的正常運行，並向系統提供容性無功，提高功率因數，並通過計算機進行仿真，安全可靠、性能穩定。
[0006]為了解決以上技術問題，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、開關元器件、LC迴路、溫度傳感器以及溫度開關，所述LC迴路為三相電抗器與三相電容器串聯而成，所述斷路器與開關元器件、LC迴路依次串聯；所述智能控制單元設有電壓檢測埠、內部電流檢測埠、溫度檢測埠以及控制信號輸出埠 ；所述電壓檢測埠與外接電源的輸入端連接，用以檢測電源電路電壓；所述溫度檢測埠分別與溫度開關、溫度傳感器連接，所述溫度開關為3個，分別設置在三個電抗器旁邊，用以實現電抗器的過溫保護；所述溫度傳感器設置在電容器旁邊，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埠與開關元器件的受控埠連接。
[0007]本實用新型進一步限定的技術方案是:
[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有電流互感器，所述內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流。
[0012]進一步的，所述開關元器件為晶閘管，所述晶閘管為2個，與三相電抗器的其中兩相串聯。
[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有電流互感器，所述內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流。
[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上非線性負載的電壓信號和電流信號，綜合測控裝置內植入有信號運算晶片，綜合測控裝置提取系統的無功分量，無功功率及諧波電流經過運算後，由綜合測控裝置發出控制指令通過總線通訊傳達給智能控制單元，智能控制單元發出控制指令使真空接觸器或晶閘管開關執行投、切操作，將濾波電容器組投入或切除，從而保障電能質量、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，改善電能質量，保障電氣設備的正常運行，並向系統提供容性無功，提高功率因數。附帶智能開關保護，可實現過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設備運行更加安全、可靠，即使設備本身出現故障，也不會對配電系統其它設備造成影響。
【附圖說明】
[0017]下面結合實施例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，三個濾波電抗器並聯後分別與其中一個濾波電容器串聯構成了 LC補償迴路。
[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補償迴路依次串聯，智能控制單元的控制輸出端連接於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埠、內部電流檢測埠、溫度檢測埠、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和溫度傳感器，可實現過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設備運行更加安全、可靠，即使設備本身出現故障，也不會對配電系統其它設備造成影響。
[0028]電壓檢測埠與電源輸入端連接，用以檢測電路電壓；溫度開關為3個，分別設置在三個電抗器旁邊，用以實現電抗器的過溫保護；內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流；溫度檢測埠與溫度傳感器連接，用以檢測電容器本體的溫度變化。
[0029]該裝置的工作過程為:設置好LC迴路中濾波電抗器和濾波電容的參數、特性，使之在該次諧波頻率下相匹配，讓二者發生串聯諧振，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，以達到濾波的效果，LC迴路與非線性負載並聯，既可以迴路濾波，又可以迴路補償，起到補償無功及吸收諧波電流的作用，可節省電能。LC迴路諧振頻率設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上非線性負載的電壓信號和電流信號，綜合測控裝置內植入有信號運算晶片，綜合測控裝置提取系統的無功分量，無功功率及諧波電流經過運算後，由綜合測控裝置發出控制指令通過總線通訊傳達給智能控制單元，智能控制單元發出控制指令使真空接觸器執行投、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，不同之處在於開關元器件採用晶閘管，過濾電容器為三角形連接，且外接電源採用三相三線連接，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，三個濾波電抗器並聯後與濾波電容器串聯，構成了 LC補償迴路。2個晶閘管分別於其中一個電流互感器串聯後與LC補償迴路的其中兩個濾波電抗器串聯。
[0034]智能控制單元附帶3個溫度開關，3個溫度開關並聯設置在三個電抗器旁邊，用以實現電抗器的過溫保護；內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流。
[0035]智能控制單元還附帶I個溫度傳感器，溫度傳感器設置在三角形電容器旁邊，溫度檢測埠與溫度傳感器連接，用以檢測電容器溫度變化。可實現過電流、過電壓、低電壓、過溫度等保護措施，使設備運行更加安全、可靠，即使設備本身出現故障，也不會對配電系統其它設備造成影響。
[0036]除上述實施例外，本實用新型還可以有其他實施方式。凡採用等同替換或等效變換形成的技術方案，均落在本實用新型要求的保護範圍。
【權利要求】
1.一種無源濾波補償裝置，包括智能控制單元、斷路器、開關元器件、LC迴路、溫度傳感器以及溫度開關，其特徵在於:所述LC迴路為三相電抗器與三相電容器串聯而成，所述斷路器與開關元器件、LC迴路依次串聯；所述智能控制單元設有電壓檢測埠、內部電流檢測埠、溫度檢測埠以及控制信號輸出埠 ；所述電壓檢測埠與外接電源的輸入端連接，用以檢測電源電路電壓；所述溫度檢測埠分別與溫度開關、溫度傳感器連接，所述溫度開關為3個，分別設置在三個電抗器旁邊，用以實現電抗器的過溫保護；所述溫度傳感器設置在電容器旁邊，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埠與開關元器件的受控埠連接。2.根據權利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於:所述外接電源為三相三線，所述三相電容器為星形連接。3.根據權利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於: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.根據權利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於: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.根據權利要求4所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於:所述開關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有電流互感器，所述內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流。6.根據權利要求3所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於:所述開關元器件為晶閘管，所述晶閘管為2個，與三相電抗器的其中兩相串聯。7.根據權利要求6所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於:在所述晶閘管和斷路器的兩個接線之間還串聯有電流互感器，所述內部電流檢測埠與電流互感器接線端子連接，用以檢測裝置的內部電流。8.根據權利要求1所述的無源濾波補償裝置，其特徵在於: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