[实用新型]低压混合式无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种配电系统的无功补偿技术，具体涉及一种低压混合式无功补偿装置。

背景技术

电能是社会经济发展的重要物质保证，近年来电力用户对电能质量的要求越来越高，而用户端大量非线性负荷的应用也成为电网无功情况恶化的重要因素，从小容量的家用电器到大容量的工业交直流变换装置，都会引起电网的功率因数下降，可以说用户负荷正成为电网无功的主要来源。而电网无功会造成电网很大的设备和线路损耗，造成能源浪费，同时也会给电力系统的安全稳定运行造成很大影响。

现代企业的电力设备中，所用的大多是感性负载，生产过程中会产生大量的无功功率。无功功率不仅增加电力系统线路损耗和设备容量，还会造成线路电压的波动，对供电网的电能质量和供电效率有着严重的影响；同时对用户的用电设备以及生产质量也会造成不可弥补的损失。无功补偿技术是一种很传统的电力技术，它代表了一个国家电力水平高低，无功补偿通俗的讲就是将低压变压器或线路上传输过来的无用功转变为有用功。

无功补偿有以下好处：

1、减少线路与变压器损耗50%以上：就全国讲，线路损耗约占据12%，其中主要是无功分量引起的损耗，若无功线损降低50%-60%，一年便可节电500亿度左右，相当于半个三峡工程的发电量。这种不消耗一次能源，便可增大发电量的工程是绝好的绿色工程，且投资极小，见效快；

2、免罚款：我国电力部及物价局“关于颁发《功率因数调整电费办法》通知”中规定，功率因数0.94时，减少电费1.1%，功率因数0.6时增加电费15%。例如一个315KVA的变压器，功率因数从0.6提高到0.94以上，年奖罚差3～4万元；

3、不增加额外投资，便实现扩容：进行无功补偿后，便可提高电承载率，变压器可满负荷运行。例如一台315KVA的变压器，功率因数0.6负荷的变压器只能提供优质服务189KW的有功功率，不能承受300KW左右容量，需购买一台500KVA的变压器更换。将功率因数由0.6提高到0.98，相当于扩大了63%，即有功由18KW提高到309KW可基本满足需要的容量，便节省了一台500KVA的变压器，经费约三四十万元；

4、稳定供电电压、改善电能质量，延长了用电设备寿命，提高了产品质量。

目前变、配电系统的无功补偿装置绝大部分采用电容器组和电抗器分组投切式无功补偿，此种方式具有补偿速度慢、冲击大、补偿精度差、欠补和过补严重、阶梯式补偿、智能性差等缺点。而动态无功补偿装置如静止无功补偿器虽然可以克服以上缺点，但由于电力电子器件的成本和技术成熟度所限制，单台容量较大的静止无功补偿器在设计、成本和功耗等方面都无法完全满足应用现场的实际需求。

2005年上海市区供电公司沪南供电分公司开始了“动态无功补偿和谐波治理综合装置”的研制，在2007年第一代产品顺利安装至现场运行，并通过了项目验收，为配网无功补偿、谐波治理和节能提供了解决方案。此种设备虽然能较好的解决动态无功补偿问题，但因为其所采用的方式及材料，成本非常高，无法进行大规模推广。目前无功补偿方案中应用最广泛的电容器投切式无功补偿设备，其价格适中，产品成熟，但补偿精度比较低，分级投切对电网有冲击，响应速度慢，会产生过补和欠补的情况，同时电网的谐波会很容易使电容器损坏。

实用新型内容

本实用新型提供一种低压混合式无功补偿装置，具有良好的响应速度，补偿精度高，性价比好。

为实现上述目的，本实用新型提供一种低压混合式无功补偿装置，该无功补偿装置外接供电电网，其特点是，该无功补偿装置包含：

若干无功补偿器，其电路连接外接的供电电网；

无功发生器，其电路连接外接的供电电网；

控制总线，其与外接的供电电网电路连接，并分别电路连接无功补偿器和无功发生器。

上述的无功补偿器为投切式无功补偿器。

上述的无功补偿器包含晶闸管投切安全无功补偿器和接触器投切安全无功补偿器。

上述的无功发生器为静止无功发生器。

上述的无功发生器采用由功率开关器组成的三相四线制的全桥主电路结构。

本实用新型低压混合式无功补偿装置及其控制方法和现有技术的无功补偿装置相比，其优点在于，本实用新型通过算法分析配电负载正序，负序，零序无功电流，通过晶闸管、复合开关等器件控制电容器组投切补偿大容量无功功率；通过对IGBT器件的控制完成快速及小容量的无功补偿，此方式响应速度适中，补偿精度高，价格适中。

附图说明

图1为本实用新型低压混合式无功补偿装置的装置结构图；