[实用新型]复合型功率因数补偿与消谐控制装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种能够自动跟踪电网谐波和功率因数，并根据谐波含量及功率因数大小自动投切电容器和电抗器，以达到抑制谐波和提高功率因数的控制装置。

背景技术

目前国内外在无功功率补偿和谐波治理方面都已经积累了比较丰富的经验，并且国内外均有比较成熟的产品，无功功率补偿通常采用投切电容器的方法，谐波治理通常采用无源或有源滤波器来实现谐波的治理，无源滤波器主要是由电抗器和电容器串联构成，具有容易设计的优点，但是其滤波效果依赖于系统阻抗特性。尽管有源电力滤波器有着无源滤波器所不具备的巨大技术优势，但目前要想在电力系统中完全取代无源滤波器还不现实，这是因为与无源滤波器相比较，有源电力滤波器的成本高，这一点是限制有源电力滤波器推广使用的主要原因，因此，无源滤波器目前使用还比较普遍。

在工业、企业供电系统中，由于绝大多数用电设备均属于感性负载，这些用电设备在运行时除了从供电系统取用有功功率外，还取用相当数量的无功功率。有些生产设备(如轧机，电弧炉等)在生产过程中还经常出现无功冲击负荷，这种冲击负荷比正常取用的无功功率可能增大5～6倍。从电路理论知道，无功功率的增大使供电系统的功率因数降低。功率因数的降低将致使：电网回路中功率损耗增大；电网回路中电压损失增大；供电设备的供电能力下降，电能成本增高。中华人民共和国为了奖励企业提高功率因数，在按两部电价制收电费时，规定了依照企业功率因数的高低而调整所收电费额的附加奖惩制度。按照这个制度，对月平均功率因数高于规定值的企业，可以按超过的多少相应地减收电费，而当功率因数低于规定值时，则增收电费。在《全国供用电规则》中明确规定，功率因数低于0.7时，电业局可不予供电，因而企业无论从节约电费、提高供电质量还是从提高供电设备的供电能力出发，都必须考虑补偿无功功率的措施，而无功功率的补偿通常采用在电网中并联电容器的方法来实现。

由于电网负载情况复杂，绝大多数电网都需要同时进行无功功率补偿和谐波治理，这样就需要两套装置，况且直接将电容器并联在电网上进行无功补偿，电网上将会产生一定的谐波放大，在并联电容器的回路中串联电抗器是非常有效和可行的方法解决谐波放大问题，若电抗器的电抗率选择合适又可以抑制高次谐波的作用。因此，目前国内电网无功补偿装置都是将固定的电抗器串联于电容器回路中，这样不仅能对电网中无功功率进行补偿，还可以抑制电网中的谐波。而实际电网中负载是在不断变化的，功率因数也随时在变化，为了适应电网变化的功率因数，就要求采用多组电容器分组投切，以达到对电网功率因数进行动态补偿的目的。如果电容器的组数发生变化，而电抗器的感抗值不变，则起不到抑制谐波的作用，还有可能出现谐波放大的效果。为了达到既起到功率补偿又抑制电网谐波通常采用多组电抗器分别与多组电容器串联组合使用，而通常电容器的投切主要采用可控硅投切或采用交流接触器投切，电容器投切时由于涌流较大，虽然可以在过零点投，但可控硅需要较大的散热面积，体积较大，而采用交流接触器投切体积较小，但不能保证在过零点投切，触点容易烧结，目前还没有既有无功功率补偿，又有谐波治理于一体的复合型功率因数补偿与消谐控制装置。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种可以自动检测电网谐波和功率因数，并根据检测的结果自动投切电容器和电抗器，以达到提高功率因数和消除谐波的目的。