[发明专利]无功补偿装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种无功补偿装置，特别涉及一种能够调节电感参数的无功补偿装置。

背景技术

由于电力电子技术的飞速发展，节能灯、电脑、变频调速装置、整流设备和UPS(不间断电源)等电器特性非线性的电力用户日趋广泛，给电网带来越来越严重的谐波干扰，从而影响电能质量下降。感性负载大量增加使用户的功率因数也日趋下降，因而有源滤波器及无功补偿装置被愈来愈广泛的使用。

由于电网的谐波干扰日趋严重，它对无功补偿装置造成很大的负面影响，谐波易使无功补偿装置与电网上的变压器、电动机等感抗性用电设备产生谐振，谐振时在无功补偿装置上将流过很大的电流，从而造成无功补偿装置的损坏。

为此现通用的无功补偿装置采取了：串联为电容器容抗(或容量)5％至14％的电抗器，以避开常见的五次或三次谐波干扰的措施。以减少对电网的危害。

但是，现在通用的无功补偿装置所配置的电抗器为5％、6％、7％或者12％、14％的，即是固定的，在使用现场是不能改的。因此如遇到以下情况就会发生问题：

1、如原配置的电抗器为7％，而现场跟据电网情况需14％或其它％的，只能整机更换。

2、如电网实际情况是分次谐波(1.5次～2.5次～3.5次谐波等)量大，则电抗器为5％、6％、7％或者12％、14％的无功补偿装置都不能用。

3、如电网实际运行情况是谐波次数与3次或5次相差较远，则电抗器为5％、6％、7％或者12％、14％的无功补偿装置抗谐效果较差。

4、原安装的无功补偿装置能用，但现在现场电网情况变化，谐波干扰频率改变，使原安装的无功补偿装置不能避开谐波干扰频率。

发明内容

本发明要解决的技术问题是为了克服现有技术中无功补偿装置适应能力差，无法适应现场电网情况的缺陷，提供一种能够适应电网，自动调节电感参数以获得最佳的抗谐效果的无功补偿装置。

本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种无功补偿装置，用于电网母线，其特点在于，所述无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一电感单元、一移动单元以及一电容装置，

所述信号采集装置用于采集所述电网母线的信号并将所述信号发送至所述控制器；

所述电感单元包括一线圈以及一用于在所述线圈内沿所述线圈的轴线运动的铁芯，

所述控制器用于根据所述信号生成电感控制量和电容控制量，并根据所述电感控制量控制所述移动单元调节所述铁芯在所述线圈内的长度、根据所述电容控制量控制所述电容装置调节所述无功补偿装置的电容参数。

通过对电网母线的数据采集，可以是采集电压信号、电流信号，实现无功补偿装置提供的无功补偿量的实施调节。无功补偿装置的电感参数、能够提供的无功补偿量不再是固定不变的，能够有效地适应现场的安装环境。

通过对电网母线的信号采集，利用现有的计算方法和计算芯片就能够分析采集到的信号并由此确定功率因数和谐波信息，进而得出，无功补偿装置需要提供多少的补偿量才能满足需求，无功补偿装置通过调节自身的电感参数、电容参数来满足电网的需求。

较佳地，所述信号采集装置包括一电压互感器以及一电流互感器，

所述电压互感器用于采集所述电网母线的电压信号；

所述电流互感器用于采集所述电网母线的电流信号。

较佳地，所述铁芯为微晶合金铁芯。

微晶合金是一种金属晶粒细化至微米级的铸造合金材料，具有这种超微晶粒的合金可以表现出比其他同类合金更加优异的综合机械性能和力学性能、超强的性能稳定性和尺寸稳定性、极好的减摩性和良好的耐磨性。利用微晶合金铁芯能够提高本申请的无功补偿装置的性能。

较佳地，所述移动单元包括一同步电机、一齿轮以及一与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮设于所述同步电机的转子上，所述齿条与所述铁芯连接，所述控制器用于根据所述电感控制量控制所述同步电机旋转以调节所述铁芯在所述线圈内的长度。

所述齿条与所述铁芯连接，齿条的轴线(中心线)与所述铁芯的轴线可以在同一直线上，所述直线也是所述线圈的轴线。利用所述齿轮和所述齿条的配合，将同步电机的旋转运动转化成在所述直线上的直线运动。所述电感控制量可以为对电机的旋转控制量，通过对电机的控制完成所述铁芯在所述线圈内长度的控制，以调节所述电感参数。

较佳地，所述电容装置包括若干相互并联的电容单元，每一电容单元均对应一编号，所述控制器根据所述电容控制量控制所述电容装置筛选所述编号并导通筛选出的编号所对应的电容单元。