[实用新型]电能质量自动调控装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种调控装置，尤其是一种电能质量自动调控装置。

背景技术

电能是当今最重要的能源形式，随着我国经济及科技的飞速发展和人民生活水平的迅速提高，各种复杂的、精密的、对电能质量敏感的用电设备不断普及，各电力用户对电网的安全稳定及电能质量都提出了更高的要求。

随着科学的进步，现代电力系统中的用电负荷结构也发生了重大的变化，诸如半导体整流器、晶闸管调压及变频调整装置、炼钢电弧炉、电气化铁路、家用电器等负荷的迅速发展，由于其非线性、冲击性以及其不平衡的用电特征，使电网的电压波形发生畸变而引起电压波动和闪变及三相不平衡，甚至引起系统频率波动等，对供电电能质量造成严重的干扰或“污染”。一旦出现电能质量问题，轻则造成设备故障，重则造成整个系统的瘫痪，由此带来的损失是难以估量的。

目前，人们为了消除或降低电能质量问题对用户电气设备的正常运行和电网输电效率的影响，常用的做法之一是在电网中使用各种可调谐滤波装置，如在2006年2月1日公告的中国实用新型专利说明书CN 2755839Y中提及的一种“基于裂芯式或磁阀式可控电抗器的部分可调谐滤波装置”。它意欲提供一种结构相对简单、成本低、易实现的可改善无源滤波器的性能，能在一定范围内连续调节电感值，保持滤波器在谐振点附近工作，消除频偏造成的失谐等影响的部分可调谐滤波装置。该装置由主电抗器、滤波电容器构成滤波支路，在滤波支路中串接裂芯式或磁阀式可控电抗器，在滤波支路两端通过电压互感器和电流互感器接有由带通滤波器、相差检测电路、用于消除静态误差的PI调节电路和晶闸管触发电路构成的裂芯式或磁阀式可控电抗器控制器。当电网中出现谐波时，由电压互感器和电流互感器及其后续电路组成的测控电路从系统的电压和电流信号中提取谐波电压、电流信号，并得到滤波支路的电压、电流信号；然后通过相位检测电路比较滤波支路电压的谐波分量与电流的谐波分量的相位，将相位送入PI调节电路；之后，PI调节电路输出提供晶闸管触发电路的控制电压，再控制裂芯式或磁阀式可控电抗器的工作，从而使滤波器始终工作在某个固定点谐振，起到了滤除谐波的作用，改善了无源滤波器的性能，同时，滤波器中的电容器还起到了无功补偿作用，提高了功率因数。但是，这种部分可调谐滤波装置存在着不足之处，首先，仅能对电网中出现的谐波进行滤除，且滤除的谐波的范围和强度均有限，不能对电网中出现的其它电能质量问题，如功率因数过低、因电压波形发生畸变而引起电压波动和闪变、三相不平衡等问题进行有效地解决；其次，裂芯式或磁阀式可控电抗器的结构复杂，不仅其铁芯的形状复杂，绕组的连接关系也复杂，从而大大地增加了制作加工的工艺复杂性，使生产成本难以降低；再次，裂芯式或磁阀式可控电抗器的励磁电压随电网电压的波动而波动，致使励磁不稳定，影响了其可调节的精度和稳定性。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题为克服现有技术中的不足之处，提供一种能对电网中出现的功率因数过低、谐波、三相不平衡和因电压波形发生畸变而引起的电压波动和闪变问题进行调节、滤除和消除的电能质量自动调控装置。

为解决本实用新型的技术问题，所采用的技术方案为：电能质量自动调控装置包括磁阀式电抗器和与其电连接的测控电路，以及谐波滤波支路，特别是，

所述磁阀式电抗器与所述谐波滤波支路并联连接，与其并联连接的还有电容器补偿组件和电压平衡调节部件；

所述磁阀式电抗器为直流励磁可控饱和电抗器，其线圈由电抗线圈和励磁线圈组成，其中，电抗线圈与谐波滤波支路并联连接，励磁线圈与可控直流励磁电源的输出端电连接；

所述谐波滤波支路为谐波滤波通道，其由电容器、电感器和电阻器串联连接构成；

所述电容器补偿组件由并联连接的两套以上的电容器补偿部件构成，所述电容器补偿部件由相串联连接的第三断路器、第一滤波电抗器、第一投切部件和第一电容器组构成；

所述电压平衡调节部件由相串联连接的第四断路器、第二滤波电抗器、第二投切部件和第二电容器组构成；

所述测控电路的输出端分别与可控直流励磁电源、第一投切部件和第二投切部件的控制端电连接，用于根据检测出的电网无功潮流的变化、功率因数的大小、谐波的含量和电压的平衡度来分别控制励磁线圈中直流励磁电流的大小、电容器补偿部件的投切和电压平衡调节部件的投切。