無(wú)功補(bǔ)償裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種無(wú)功補(bǔ)償裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，電力用戶對(duì)電能質(zhì)量的要求越來(lái)越高。而影響電能質(zhì)量的主要因素是電壓偏差，目前常采用無(wú)功補(bǔ)償?shù)姆绞浇鉀Q電壓偏差的問(wèn)題，以提高電能質(zhì)量。
[0003]解決電壓偏差問(wèn)題的一個(gè)方法是采用靜止無(wú)功補(bǔ)償器(SVC)或靜止無(wú)功發(fā)生器(STATCOM)。采用靜止無(wú)功補(bǔ)償器進(jìn)行動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償，是利用晶閘管閥組和電力電容或電抗器串聯(lián)來(lái)控制無(wú)功的輸出。在正常運(yùn)行時(shí)，晶閘管閥組通過(guò)全電流，閥組所產(chǎn)生的損耗約為補(bǔ)償容量的0.3%，同時(shí)晶閘管閥組長(zhǎng)期接入電網(wǎng)，需要承受來(lái)自電網(wǎng)和補(bǔ)償設(shè)備本身故障的各種電流和電壓沖擊，降低了裝置總體可靠性。靜止無(wú)功發(fā)生器是基于可關(guān)斷器件的變流器，損耗更大，可達(dá)補(bǔ)償容量的I?1.5%，系統(tǒng)耐受各種沖擊的能力更弱，裝置利用率大大降低。同時(shí)由于電力電子元件的高損耗，必須采用復(fù)雜的冷卻系統(tǒng)，常用的如水冷或風(fēng)冷方式，體積大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜。
[0004]采用晶閘管投切電容器組(TSC)是SVC的一種型式，要實(shí)現(xiàn)晶閘管投入電容器組無(wú)擾動(dòng)，就必須在電壓過(guò)零投入。對(duì)于3kV及以上系統(tǒng)使用的高壓TSC，由于其閥組為多只晶閘管元件串聯(lián)構(gòu)成，對(duì)觸發(fā)系統(tǒng)的同步性要求更高。為便于運(yùn)行過(guò)程中的觸發(fā)同步，主接線大多采用角形接線或帶中性線的星形接線形式。但由于我國(guó)電網(wǎng)35kV以下中壓系統(tǒng)為不接地系統(tǒng)，中性線較難獲得，且目前廣泛使用的并聯(lián)電容器組采用了不帶中性線的星形接線，這就造成將已有的電容器組改造成TSC十分困難，限制了其應(yīng)用。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0005]鑒于現(xiàn)有技術(shù)的現(xiàn)狀，本實(shí)用新型的目的在于提供一種無(wú)功補(bǔ)償裝置，將已有的電容器組改造成為TSC，可以在容量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的精確調(diào)節(jié)，且響應(yīng)迅速，減小了母線電壓波動(dòng)，提高了電能質(zhì)量，降低了電網(wǎng)的有功損耗。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征在于，包括電抗器、電容器和固態(tài)復(fù)合開關(guān)；
[0008]三相電源的各相均依次串聯(lián)所述電抗器和所述電容器后連接形成雙星形；
[0009]所述三相電源的至少兩相上分別串聯(lián)有所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)，所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)串聯(lián)在所述電抗器與所述電容器之間或者所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)串聯(lián)在所述電容器與所述雙星形的中性點(diǎn)之間。
[0010]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)的數(shù)量為兩個(gè)；
[0011]其中一個(gè)所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)串聯(lián)在所述三相電源的A相上的所述電抗器和所述電容器之間，另一個(gè)所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)串聯(lián)在所述三相電源的C相上的所述電抗器和所述電容器之間。
[0012]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)的數(shù)量為三個(gè)；
[0013]三個(gè)所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)分別串聯(lián)在所述三相電源的各相上的所述電抗器和所述電容器之間。
[0014]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述電容器包括第一電容器和第二電容器，所述雙星形為第一星形和第二星形；
[0015]所述三相電源的各相分別串聯(lián)所述電抗器、所述第一電容器后連接形成第一星形，所述三相電源的各相分別串聯(lián)所述電抗器、所述第二電容器后連接形成第二星形，所述第一星形和所述第二星形通過(guò)不平衡電流互感器連接。
[0016]在其中一個(gè)實(shí)施例中，所述固態(tài)復(fù)合開關(guān)包括晶閘管和保護(hù)開關(guān)，所述保護(hù)開關(guān)與所述晶閘管并聯(lián)設(shè)置。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0018]本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置，通過(guò)在三相電源的至少兩相上串聯(lián)固態(tài)復(fù)合開關(guān)，不僅解決了機(jī)械開關(guān)投切燃弧產(chǎn)生的電壓電流沖擊問(wèn)題，而且可以在容量范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)容性無(wú)功的精確調(diào)節(jié)，且響應(yīng)迅速，減小了母線電壓波動(dòng)，提高了電能質(zhì)量，降低了電網(wǎng)的有功損耗。同時(shí)，通過(guò)在原有無(wú)功補(bǔ)償系統(tǒng)中增設(shè)固態(tài)復(fù)合開關(guān)，使得改造投入低，節(jié)省了資源。
【附圖說(shuō)明】
[0019]圖1為本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施例一的示意圖；
[0020]圖2為本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施例二的示意圖；
[0021]圖3為本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施例三的示意圖；
[0022]圖4為本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置實(shí)施例四的示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023]為了使本實(shí)用新型的技術(shù)方案更加清楚，以下結(jié)合附圖，對(duì)本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型并不用于限定本實(shí)用新型。
[0024]參見圖1至圖4，本實(shí)用新型的無(wú)功補(bǔ)償裝置，包括電抗器1、電容器2和固態(tài)復(fù)合開關(guān)3，且三相電源的各相均依次串聯(lián)電抗器I和電容器2后連接形成雙星形。三相電源的每相上的電容器2并聯(lián)形成電容器組，當(dāng)電容器組或電力濾波組的容量較大時(shí)，電容器組連接形成雙星形。
[0025]串聯(lián)電抗器I可以實(shí)現(xiàn)限制涌流以及抑制系統(tǒng)的高次諧波向電容器流動(dòng)造成電容器的壽命縮短等作用。電容器2可以降低無(wú)功電流的流動(dòng)而引起的有功損耗，提高功率因素，還可以降低電壓損耗。在動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置中，需要頻繁的投切電容器組，本實(shí)施例中通過(guò)設(shè)置固態(tài)復(fù)合開關(guān)3來(lái)實(shí)現(xiàn)電容器組的投入和切除。優(yōu)選地，本實(shí)施例中的固態(tài)復(fù)合開關(guān)3包括晶閘管和保護(hù)開關(guān)，且晶閘管與保護(hù)開關(guān)并聯(lián)設(shè)置。三相電源的至少兩相上串聯(lián)有固態(tài)復(fù)合開關(guān)3，固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在電抗器I與電容器2之間或者固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在電容器2與雙星形的中性點(diǎn)之間。
[0026]本實(shí)施例中，三相電源的各相上的電容器2并聯(lián)形成雙星形，雙星形分為第一星形和第二星形，且第一星形的中性點(diǎn)和第二星形的中性點(diǎn)均不接地，而且不需要引出中性線，即可完成原有電容器組的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償。此時(shí)，電容器2包括并聯(lián)設(shè)置的第一電容器21和第二電容器22，三相電源的各相分別串聯(lián)第一電容器21后連接形成第一星形，三相電源的各相分別串聯(lián)第二電容器22后連接形成第二星形，第一星形和第二星形通過(guò)不平衡電流互感器4連接形成雙星形。其中，不平衡電流互感器4用于保護(hù)電容器2。
[0027]本實(shí)施例中，固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在電容器2與雙星形的中性點(diǎn)之間，即固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在第一電容器21與第一星形的中性點(diǎn)之間和/或固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在第二電容器22與第二星形的中性點(diǎn)之間，從而分別實(shí)現(xiàn)對(duì)第一電容器和第二電容器的投入和切除。
[0028]作為一種可實(shí)施方式，如圖1所示，固態(tài)復(fù)合開關(guān)3的數(shù)量為兩個(gè)。為節(jié)約成本及減小該無(wú)功補(bǔ)償裝置的占地面積，本實(shí)施例中的固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在電抗器I與電容器2之間。其中一個(gè)固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在A相上的電抗器I和電容器2之間，另一個(gè)固態(tài)復(fù)合開關(guān)3串聯(lián)在C相上的電抗器I和電容器2之間。
[0029]在實(shí)際的改造過(guò)程中，先將電容器的斷路器斷開，然后再分別斷開A相和C相上電容器2與電抗器I之間的連線，然后用連接線將固態(tài)復(fù)合開關(guān)3的兩端串聯(lián)在電容器2和電抗器I之間。
[0030]當(dāng)然，兩個(gè)固態(tài)復(fù)合開關(guān)3也可以串聯(lián)在三相電源的A相上的電抗器I和電容器2之間與B相上的電抗器I和電