[实用新型]晶闸管投切无功补偿与滤波装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种晶闸管投切无功补偿与滤波装置，属于无功补偿与电能质量治理领域，适用于供电及工矿业企事业单位无功动态补偿与滤波等场合。 

背景技术

目前，随着经济与技术水平的发展，供电的可靠性和供电质量被广泛关注。由于电网负荷的不断增加，不但改变了电力系统的网络结构和电源分布，而且造成系统的无功分布不尽合理，甚至可能出现局部地区无功严重不足、电压水平普遍较低的情况。此外，功率因数和电压的降低将使电气设备得不到充分利用，降低了网络传输能力，并引起损耗增加。同时由于电弧炉、大型轧机等大容量、冲击性、非线性负荷的增加，使电网的电压与电流谐波含量增加，恶化电网供电质量，甚至导致原有的并联电容器组与电网系统发生谐振，影响系统的安全稳定运行。因此必须要采用相应的滤波补偿技术实现无功补偿与谐波抑制的系统解决。 

电力系统无功补偿中最常见的补偿设备是晶闸管投切电容器（TSC），它主要是由固定电容补偿演变而来，属于并联型补偿设备。晶闸管投切电容器通过给系统注入超前的容性无功电流来平衡系统中存在的感性无功电流，从而达到无功补偿的目的。晶闸管投切电容器的典型装置通常由两大部分组成：一部分为TSC主电路，它包括晶闸管开关（若干组）、补偿电容器 （同样分成若干组） 及阻尼电抗器；另一部分为TSC控制系统，主要由数据采集与检测、参数运算、投切控制和触发控制四个环节组成。通过TSC控制系统对系统的电压/电流参数的测量计算，调节TSC装置的投切路数，从而实现对负荷波动的无功实现动态补偿。但该典型装置只有补偿功能而没有滤波功能，不能实现补偿与滤波功能的综合利用。 

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术的不足，提供一种既能无功补偿又能实现滤波的晶闸管投切无功补偿与滤波装置。 

实现本实用新型目的的技术方案是：一种晶闸管投切无功补偿与滤波装置，它包括三个电流互感器，电压互感器、电网母线、控制单元、两个晶闸管开关和补偿滤波支路，电网母线由A相线、B相线和C相线组成，各个电流互感器的一次侧分别与A相线、B相线和C相线串联，电压互感器的一次侧分别与A相线、B相线和C相线相连接，电流互感器和电压互感器的二次侧分别与控制单元相连接，补偿滤波支路由三个补偿电容器三角形联结，各个结点再串联一个滤波电抗器而成，一个晶闸管开关的一端与滤波电抗器相连接，另一端与A相线相连接，另一个晶闸管开关的一端与另一个滤波电抗器相连接，另一端与C相线相连接，第三个滤波电抗器与B相线相连接，晶闸管开关由两个晶闸管反向并联而成，晶闸管的控制极与控制单元相连接。 

采用了上述技术方案后，通过电流互感器及电压互感器的作用将电网中A相线、B相线和C相线的电流与电压送到控制单元中，控制单元通过计算得到需要补偿的无功功率，然后产生相应的控制投切命令使得晶闸管开关导通或关断，于是使得由滤波电抗器和补偿电容器组成的补偿滤波支路投入或切除，从而实现了无功补偿与滤波的综合功能。 

其中在晶闸管投切无功补偿与滤波装置的设计时应该先按照需要补偿的无功功率的大小及电网中各次谐波的含量进行分析，然后选择出相应的电抗器，经过计算再选择电容的电压与电容容量，通过仿真计算验证所设计的晶闸管投切控制的无功补偿与滤波装置的各元件的参数。 

附图说明

图1为本实用新型的晶闸管投切无功补偿与滤波装置的接线示意图； 

图2为本实用新型的晶闸管投切无功补偿与滤波装置的设计流程图；

图3为本实用新型的晶闸管投切无功补偿与滤波装置的投切触发控制顺序流程图一；

图4为本实用新型的晶闸管投切无功补偿与滤波装置的投切触发控制顺序流程图二。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。