[实用新型]混合电力滤波无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及电力电网谐波治理及无功补偿技术相关领域，更具体的说，本实用新型涉及一种三相滤波和三相共补与三相分补相结合进行无功补偿的混合电力滤波无功补偿装置。

背景技术

随着科学技术的不断发展，特别是电力应用技术的发展给生产生活带来了极大的方便,但大量的非线性负载的应用，比如中频炉、可逆轧机、变频整流、单晶炉等, 使电网母线上产生大量谐波，功率因素很低，大量电能被浪费，严重污染电网。

目前，国内外在低压配电系统中通过应用无源无功补偿和无源滤波来解决非线性负载带来的大量谐波，提高功率因素。公告日为2008年3月19日，公告号为CN 201038777Y的中国专利公开了一种高效全自动无功补偿设备，包括总开关和补偿电路、控制器、采样电路，总开关引入的三相线每两相各经一补偿投切开关接一补偿电路，控制器接各补偿电路的补偿投切开关；三相线的采样电路接控制器，总开关与补偿投切开关之间的三相线上接有滤波电路。该专利采用分相补偿的方式进行无功补偿，并且对电路的谐波进行了过滤，但是该专利由于只采用了分相补偿的方式进行无功补偿，补偿方式不够灵活，而且其滤波系统采用的是有源滤波电路，性价比低。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有无源滤波及无功补偿装置无功补偿方式不够灵活、性价比低的技术问题；提供一种三相滤波和三相共补与三相分补相结合进行无功补偿的混合电力滤波无功补偿装置。

为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案：一种混合电力滤波无功补偿装置，包括采样电路和投切控制器，所述采样电路的采样端与三相电网的A、B、C三相线相连，所述采样电路的输出端与投切控制器相连，还包括与三相电网的A、B、C三相线相连的无源滤波单元、三相共补单元和三相分补单元，所述的无源滤波单元、三相共补单元和三相分补单元分别与投切控制器的控制端相连。在三相平衡的情况下，通过三相共补来补偿无功功率，方便快捷；当电网的三相功率不平衡时，通过三相共补与三相分补配合作用，精确补偿三相不平衡无功功率；通过无源滤波来治理电网中的谐波，性价比高。

作为优选，所述的无源滤波单元由三个相同的滤波支路首尾串联成三角形，所述三角形的三个顶点分别连接到三相电网的A、B、C三相线上，所述的滤波支路由投切开关、断路器、滤波电抗器和滤波电容器依次串联起来，所述的投切开关的输入端与投切控制器的控制端相连。根据采样电路采集的电网谐波的情况，投切控制器控制投切开关的通断，断路器对电路中的元器件起到保护作用，滤波电抗器和滤波电容器组成LC滤波电路，对电网中的谐波电流呈感性，有较大的电抗，起到抑制谐波电流的作用，对电网中的基波电流呈容性，可以补偿感性无功功率，因此LC滤波电路既能吸收谐波净化电网，又能提高功率因数，达到节能的目的。

作为优选，所述的无源滤波单元中的三个投切开关为联动投切开关，所述的联动投切开关的输入端与投切控制器的控制端相连。无源滤波单元的三条滤波支路按三角形接法连接到三相电网的A、B、C三相线上，所以三个投切开关是一起投切工作的，作为联动投切开关，投切控制器发出一个控制信号就可以控制，节省投切控制器的控制端口资源。

作为优选，所述的无源滤波单元有四组，分别为3次谐波滤波单元、5次谐波滤波单元、7次谐波滤波单元和11次谐波滤波单元。感性负载产生的对电网污染的谐波为：3次谐波、5次谐波、7次谐波和11次谐波，所以无源滤波单元分四组：3次谐波滤波单元、5次谐波滤波单元、7次谐波滤波单元和11次谐波滤波单元。

作为优选，所述的三相共补单元由投切开关、断路器、百分比电抗器和补偿电容器组成，三个容量相同的补偿电容器串联成三角形，所述三角形的三个顶点分别通过百分比电抗器、断路器和投切开关依次串联连接到三相电网的A、B、C三相线上，所述的投切开关的输入端与投切控制器的控制端相连。根据采样电路采集的电网功率因素的情况，投切控制器控制投切开关的通断，断路器对电路中的元器件起到保护作用，三个容量相同的补偿电容器串联连接成三角形的对称三相容性负载，该容性负载的三个顶点分别与百分比电抗器串联形成对称三相无功补偿电路，对电网中的基波电流呈容性，补偿感性无功功率，避免了用纯电容补偿无功功率时会引起谐振并放大谐波从而造成电容器损坏的情况发生；由于增加了百分比电抗器，因此该无功补偿电路对电网中的谐波电流呈感性，有较大的电抗，也起到抑制谐波电流的作用。