一种无源滤波补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种无源滤波补偿装置，属于电力系统电能控制领域。
【背景技术】
[0002]电力电子装置的普及应用是电力网中最大的谐波来源，随着电力电子装置的应用日益广泛，电网中的谐波污染也日趋严重，大多数的电力电子装置功率因数都较低，给电网带来了额外负担，影响着供电质量，因此，如何滤除谐波和提高功率因数是供电部门、电力系统及电气行业都迫切需要解决的问题。
[0003]无源滤波柜是一种单调谐滤波设备，一般系统的滤波装置由一台或几台单调谐滤波柜组成，它主要由滤波电抗和滤波电容串联组成，针对系统的某次谐波电流，选择好滤波电抗器和滤波电容的参数及特性，使之在该次谐波频率下相匹配，让二者发生串联谐振。也就是通俗所说的对该次谐波形成低阻抗通道，使该次谐波电流全部流入无源滤波器内，以达到滤波的效果。
[0004]然而现实中由于工艺及其它方面的原因，无源滤波器的滤波效果一般只能达到65%?85%之间，滤波效果低、电能损耗大、供电质量不稳定。
【实用新型内容】
[0005]本实用新型所要解决的技术问题是，克服现有技术的缺点，提供一种无源滤波补偿装置，改善电能质量，保障电气设备的正常运行，并向系统提供容性无功，提高功率因数，并通过计算机进行仿真，安全可靠、性能稳定。
[0006]为了解决以上技术问题，本实用新型提供一种无源滤波补偿装置，包括智能控制单元、断路器、开关元器件、LC回路、温度传感器以及温度开关，所述LC回路为三相电抗器与三相电容器串联而成，所述断路器与开关元器件、LC回路依次串联；所述智能控制单元设有电压检测端口、内部电流检测端口、温度检测端口以及控制信号输出端口 ；所述电压检测端口与外接电源的输入端连接，用以检测电源电路电压；所述温度检测端口分别与温度开关、温度传感器连接，所述温度开关为3个，分别设置在三个电抗器旁边，用以实现电抗器的过温保护；所述温度传感器设置在电容器旁边，用以检测电容器本体的温度变化；所述智能控制单元的控制输出端口与开关元器件的受控端口连接。
[0007]本实用新型进一步限定的技术方案是:
[0008]进一步的，所述外接电源为三相三线，所述三相电容器为星形连接。
[0009]进一步的，所述外接电源为三相三线，所述三相电容器为三角形连接。
[0010]进一步的，所述外接电源为三相四线，所述三相电容器为星形连接，外接电源的零线直通电容器。
[0011]进一步的，所述开关元器件为真空接触器，在所述真空接触器和三相电抗器的三个接线之间还分别串联有电流互感器，所述内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流。
[0012]进一步的，所述开关元器件为晶闸管，所述晶闸管为2个，与三相电抗器的其中两相串联。
[0013]进一步的，在所述晶闸管和断路器的两个接线之间还串联有电流互感器，所述内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流。
[0014]进一步的，所述智能控制单元包括电压检测电路、内部电流检测电路、温度检测电路、人机显示面板以及总线通讯。
[0015]本实用新型的控制原理:该装置可与综合测控装置配套使用，综合测控装置接收三相电网上非线性负载的电压信号和电流信号，综合测控装置内植入有信号运算芯片，综合测控装置提取系统的无功分量，无功功率及谐波电流经过运算后，由综合测控装置发出控制指令通过总线通讯传达给智能控制单元，智能控制单元发出控制指令使真空接触器或晶闸管开关执行投、切操作，将滤波电容器组投入或切除，从而保障电能质量、提高可靠性。
[0016]本实用新型的有益效果是:本实用新型可有效地滤除特定谐波，使电压和电流回归正弦波，改善电能质量，保障电气设备的正常运行，并向系统提供容性无功，提高功率因数。附带智能开关保护，可实现过电流、过电压、低电压、过温度等保护措施，使设备运行更加安全、可靠，即使设备本身出现故障，也不会对配电系统其它设备造成影响。
【附图说明】
[0017]下面结合实施例1、2和附图对本实用新型作进一步说明。
[0018]图1为实施例1的电路连接示意图。
[0019]图2为实施例2的电路连接示意图。
[0020]图3为本实用新型与综合测控装置配合使用的线路连接示意图。
[0021]其中图1中:QF为塑壳断路器，KAl为真空接触器，TA为三组电流互感器，L为滤波电抗器，C为滤波电容器，CPU为智能控制单元，IXD为人际显示单元，X为总线通讯单元。
【具体实施方式】
[0022]实施例1
[0023]本实施例提供的一种无源滤波补偿装置，如图1、3所示:包括智能控制单元、塑壳断路器、真空接触器、电流互感器共有TAl?TA3三组、滤波电容器C三组，滤波电抗器L三个，三个滤波电容器为星形连接，三个滤波电抗器并联后分别与其中一个滤波电容器串联构成了 LC补偿回路。
[0024]外接电源为三相四线，外接电源的零线直通滤波电容器。
[0025]塑壳断路器与真空接触器、电流互感器、LC补偿回路依次串联，智能控制单元的控制输出端连接于真空接触器的受控端，控制真空接触器的接通与断开。
[0026]智能控制单元包括电压检测端口、内部电流检测端口、温度检测端口、人机显示面板和总线通讯。
[0027]智能控制单元还附带温度开关和温度传感器，可实现过电流、过电压、低电压、过温度等保护措施，使设备运行更加安全、可靠，即使设备本身出现故障，也不会对配电系统其它设备造成影响。
[0028]电压检测端口与电源输入端连接，用以检测电路电压；温度开关为3个，分别设置在三个电抗器旁边，用以实现电抗器的过温保护；内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流；温度检测端口与温度传感器连接，用以检测电容器本体的温度变化。
[0029]该装置的工作过程为:设置好LC回路中滤波电抗器和滤波电容的参数、特性，使之在该次谐波频率下相匹配，让二者发生串联谐振，对该次谐波形形成低阻抗通道，使该次谐波电流全部流入无源滤波器内，以达到滤波的效果，LC回路与非线性负载并联，既可以回路滤波，又可以回路补偿，起到补偿无功及吸收谐波电流的作用，可节省电能。LC回路谐振频率设置在需要滤除的谐波频率上，例如5次、7次、11次、13次谐振点上，实现滤除这四次谐波的目的。
[0030]如图3，KXF1~ KXF4为无源滤波补偿装置，综合测控装置接收三相电网上非线性负载的电压信号和电流信号，综合测控装置内植入有信号运算芯片，综合测控装置提取系统的无功分量，无功功率及谐波电流经过运算后，由综合测控装置发出控制指令通过总线通讯传达给智能控制单元，智能控制单元发出控制指令使真空接触器执行投、切操作，将滤波电容器组投入或切除。
[0031]实施例2
[0032]本实施例提供的一种无源滤波补偿装置，基本原理与实施例1相同，不同之处在于开关元器件采用晶闸管，过滤电容器为三角形连接，且外接电源采用三相三线连接，具体如图2所示:包括智能控制单元、塑壳断路器、2个晶闸管、2个电流互感器、滤波电容器C三组，滤波电抗器L三个。
[0033]三个滤波电容器呈三角形连接，三个滤波电抗器并联后与滤波电容器串联，构成了 LC补偿回路。2个晶闸管分别于其中一个电流互感器串联后与LC补偿回路的其中两个滤波电抗器串联。
[0034]智能控制单元附带3个温度开关，3个温度开关并联设置在三个电抗器旁边，用以实现电抗器的过温保护；内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流。
[0035]智能控制单元还附带I个温度传感器，温度传感器设置在三角形电容器旁边，温度检测端口与温度传感器连接，用以检测电容器温度变化。可实现过电流、过电压、低电压、过温度等保护措施，使设备运行更加安全、可靠，即使设备本身出现故障，也不会对配电系统其它设备造成影响。
[0036]除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式。凡采用等同替换或等效变换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围。
【主权项】
1.一种无源滤波补偿装置，包括智能控制单元、断路器、开关元器件、LC回路、温度传感器以及温度开关，其特征在于:所述LC回路为三相电抗器与三相电容器串联而成，所述断路器与开关元器件、LC回路依次串联；所述智能控制单元设有电压检测端口、内部电流检测端口、温度检测端口以及控制信号输出端口 ；所述电压检测端口与外接电源的输入端连接，用以检测电源电路电压；所述温度检测端口分别与温度开关、温度传感器连接，所述温度开关为3个，分别设置在三个电抗器旁边，用以实现电抗器的过温保护；所述温度传感器设置在电容器旁边，用以检测电容器本体的温度变化；所述智能控制单元的控制输出端口与开关元器件的受控端口连接。
2.根据权利要求1所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述外接电源为三相三线，所述三相电容器为星形连接。
3.根据权利要求1所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述外接电源为三相三线，所述三相电容器为三角形连接。
4.根据权利要求1所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述外接电源为三相四线，所述三相电容器为星形连接，外接电源的零线直通电容器。
5.根据权利要求4所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述开关元器件为真空接触器，在所述真空接触器和三相电抗器的三个接线之间还分别串联有电流互感器，所述内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流。
6.根据权利要求3所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述开关元器件为晶闸管，所述晶闸管为2个，与三相电抗器的其中两相串联。
7.根据权利要求6所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:在所述晶闸管和断路器的两个接线之间还串联有电流互感器，所述内部电流检测端口与电流互感器接线端子连接，用以检测装置的内部电流。
8.根据权利要求1所述的无源滤波补偿装置，其特征在于:所述智能控制单元还包括人机显示面板以及总线通讯。
【专利摘要】本实用新型涉及一种无源滤波补偿装置，包括智能控制单元、断路器、开关元器件、LC回路、温度传感器以及温度开关，LC回路为三相电抗器与三相电容器串联而成，断路器与开关元器件、LC回路依次串联，智能控制单元设有电压检测端口、内部电流检测端口、温度检测端口以及控制信号输出端口；智能控制单元的控制输出端口与开关元器件的受控端口连接。本实用新型可有效地滤除特定谐波，使电压和电流回归正弦波，改善电能质量，保障电气设备的正常运行，并向系统提供容性无功，提高功率因数。附带智能开关保护，可实现过电流、过电压、低电压、过温度等保护措施，使设备运行更加安全可靠，即使设备本身出现故障，也不会对配电系统其它设备造成影响。
【IPC分类】H02J3-18
【公开号】CN204304444
【申请号】CN201420770259
【发明人】徐魁, 常新平, 陈晓庆
【申请人】江苏南自通华电力自动化有限公司
【公开日】2015年4月29日
【申请日】2014年12月9日