容性无功功率平滑调节装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及一种容性无功功率调节装置，包括电容分压器、电抗器和功率调整装置，电容分压器由串联的第一电容器和第二电容器构成，电抗器和功率调整装置串联后再与第二电容器并联。本实用新型专利技术解决了现有的容性无功功率调节装置无法低成本地实现无功功率快速平滑调节的技术问题，具有运行可靠、生产成本低、可实现容性无功功率的平滑调节的优点。（*该技术在2017年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种无功功率调节装置，尤其涉及一种容性无功功率调节 装置。技术背景系统及工业用户广泛采用并联电容器装置作为提高运行电压和功率因数、 降低线损的有效手段。在负荷频繁波动时，要求并联电容器装置的容量能根据 负荷特性进行相应的调整，以达到最佳补偿效果。目前广泛采用的调节方式有 以下两种第一种调节方式是采用电容器分组投切方式， 一般用机械开关或可控硅实 现电容器分组投切。这种调节方式只能实现无功功率的阶梯形调整，而且响应 时间较长，精度较差，电容器要承受冲击电流和操作过电压，对操作开关的要求较高。第二种调节方式是采用静止无功功率补偿装置(简称svc)，即采用相控电抗器和无源滤波器进行无功功率补偿。这种调节方式在运行效果上远优于电容 器分组投切方式，可做到快速平滑地调节无功功率，但造价昂贵，使用维护技术要求高。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种容性无功功率平滑调节装置，解决了现有的 容性无功功率调节装置无法低成本地实现无功功率快速平滑调节的技术问题。本技术的技术解决方案是一种容性无功功率平滑调节装置，其特殊之处是，其包括电容分压器、电抗器L和功率调整装置T，所述电容分压器由串联的第一电容器C1和第二电容 器C2构成，所述电抗器L和功率调整装置T串联后再与第二电容器C2并联。 上述电容分压器接于系统母线U上，并与用电负荷R并联。 上述功率调整装置T可为可控硅阀组，其包括反向并联的两个晶闸管Dl、 D2以及可控制该两个晶闸管Dl、 D2导通范围的调节和触发装置K。上述功率调整装置T还可为可关断的电力电子器件GTO、 IGBT、 IGCT。 本技术具有的优点是1、 运行可靠。本技术装置中的第一电容器C1和第二电容器C2构成电 容分压器，可控硅阀在阻断的情况下其两端电压取决于C1、 C2的分压值，只要 Cl、 C2的电容值选择适当，则可控硅阀的端电压可以非常低，这样在高压环境 下可控硅阀小需多级串联就可满足使用要求，其运行可靠性大幅度提高。2、 生产成本低。本技术采用普通的电容器、电抗器、可控硅阀组，在 保证调节效果达到快速、T滑的同时生产成本远低于采用相控电抗器和无源滤 波器构成的静止无功补偿装置。3、 可实现容性无功功率的平滑调节。本技术与SVC最大的不同是SVC 实现的是感性无功功率的快速平滑调整，并与固定不变的容性无功功率平衡； 本技术实现的是容性无功功率的快速平滑调整。附图说明图1是本技术的原理示意图；图2是本技术采用可控硅阀组作为功率调整装置的连接关系示意图；图3是主回路电压一电流相量图；图4是主回路电流变化曲线图；图5是主回路无功功率变化曲线图；其中L-电抗器，T-功率调整装置，K-调节和触发装置，Cl-第一电容器， C2-第二电容器，U-系统母线，Dl、 D2-晶闸管,R-用电负荷。具体实施方式本技术采用可控硅阀组作为功率调整装置时的具体参数(单相参数)如下1、 在可控硅全开通即90。触发角时电容器C1的参数为 额定容量400kVar;额定电容11.48uf;额定电压10. 5KV。2、 在可控硅关闭时电容器C2的参数为额定容量21.23kVar;额定电容191. 33uf;额定电压0. 594KV。3、 在可控硅全开通即90。触发角时电抗器的参数为额定容量1.248kVar;额定电感2.5niH;额定电压0.594KV;通过的电流39, 864A。4、晶闸管D1、 D2参数额定电压600V;额定电流IOOA。 本技术的仿真结果见表1和表2:表l:当可控硅关闭时:电容器端电压(kV)电容器电流(A)电容器容量(kVAR)UC1=9. 906IC1=35. 725Qcl(o )=353. 882UC2=0. 594IC2=35. 725QC2=21. 233表2:当可控硅全开通时(目卩90°触发角)电容器端电压 (kV)电容器电流 (A)电容器容量 (kVAR)电抗器电流 (A)电抗器容量 (kVAR)UC1=10. 531Icl(o )=37. 982Qcl(o)=399. 997IL=39. 864Ql二I. 248UC2=0.031U882QC2(o )=0.059本技术的仿真波形详见图2、图3和图4，图2是主回路的电压一电流 相量图，其中O处为电压相量，90处为电流相量，电压相量落后电流相量900， 图3是回路电流变化曲线图，随可控硅触发移相角的增加，回路电流逐渐减小， 图4是回路无功功率变化曲线图，表3的数据是触发移相角从90() 152时变化 时的回路电流(单位A)和回路输出无功功率(单位kVar)的仿真结果。表3触发移相角从90 152'i变化时的回路电流和回路输出无功功率角度909192939495%97电流37. 98237. 09636. 21135. 32734. 44433. 56432.68631.811无功功率398.808389.507380.212370.929361.662352.418343.202334.020角度9899100101102103104105电流30.94130.07429.21228. 35627. 50526.66125. 82424.993无功功率324.877315.779306.731297. 739288.807279. 942271.147262.429角度106107108109110111112113电流24. 17123. 35622.55121. 75420. 96720. 19019.42318.667<table>table see original document page 6</column></row><table>本技术原理因为由负荷可以计算出所需的补偿功率，由补偿功率可 以计算出所需的补偿电流，由补偿电流可以计算出可控硅阀组的导通角，所以 通过调节和触发回路可改变可控硅阀组的导通角，改变可控硅阀组的导通角可 以改变流过电抗L电流的有效值，而流过电抗L的电流与第二电容器C2的电流 合成后在主回路形成一个超前于电压的电流，则本技术可向电网输出一个 容性的无功补偿功率。本技术的第一电容器Cl和第二电容器C2构成电容分压器，可控硅阀 在阻断情况下其两端电压取决于C1、 C2的分压值，使得可控硅阀的端电压可以 非常低，这样在系统母线的高压下功率调节装置中可控元件不需多级串联就可 满足运行要求，则运行可靠性和生产成本大幅度降低。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种容性无功功率平滑调节装置，其特征在于，其包括电容分压器、电抗器（Ｌ）和功率调整装置（Ｔ），所述电容分压器由串联的第一电容器（Ｃ１）和第二电容器（Ｃ２）构成，所述电抗器（Ｌ）和功率调整装置（Ｔ）串联后再与第二电容器（Ｃ２）并联。

【技术特征摘要】
1、一种容性无功功率平滑调节装置，其特征在于，其包括电容分压器、电抗器(L)和功率调整装置(T)，所述电容分压器由串联的第一电容器(C1)和第二电容器(C2)构成，所述电抗器(L)和功率调整装置(T)串联后再与第二电容器(C2)并联。2、 根据权利要求1所述的容性无功功率平滑调节装置，其特征在于所述 电容分压器接于系统母线(U)上，并与用电负荷(R)并联。3...

【专利技术属性】
技术研发人员：任强，
申请(专利权)人：任强，
类型：实用新型
国别省市：87[]