[实用新型]无功功率补偿装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于电力电子技术领域，具体涉及一种无功功率补偿装置。

背景技术

随着现代工业技术的发展，对电网的电能质量、节能性能和用电设备的安全运行提出了越来越高的要求。无功功率补偿装置是保证电力系统电能质量、降低电网损耗以及保证其安全运行所不可缺少的部分，在电力供电系统中具有非常重要的作用。电网无功功率的不平衡会导致电网电压的巨大波动，严重时会导致设备损坏、甚至系统电压崩溃和稳定破坏事故。因此，无功功率是交流电力系统设计和运行的重要部分，不仅电网中的大多数元件需要消耗无功功率，而且大多数用户负载也需要消耗无功功率，例如变压器、感应式电动机、气体放电电灯、电风扇、空调、冰箱等设备。这些网络元件与负载所消耗的无功功率需要及时从电网中的某个地方获得补偿，否则会影响电力系统和用电设备的安全。而通过远程发电机来补偿上述无功功率是不合理也是不现实的，因此就需要设计无功功率补偿装置，以稳定电网电压并降低电力损耗。

经过数十年的发展，现有技术中已经形成了很多种类的无功功率补偿装置。但是，现有技术中的无功功率补偿装置大多采用集合式组装结构，各元件的位置固定并且空间利用率不高，扩展性差，另外还有输出无功电流受母线电压影响，易产生谐波等缺陷。

因此，现有技术存在缺陷，有待改进。

发明内容

（一）实用新型目的：为解决上述现有技术中存在的问题，本实用新型的目的是提供一种无功功率补偿装置。

（二）技术方案：

一种无功功率补偿装置，包括整流桥、电容器、三个电抗器，所述整流桥与电源相连，所述电容器与整流桥相连，所述三个电抗器并联接入电力系统，在所述电容器和所述三个电抗器之间，还并联有六个绝缘栅双极晶体管，所述六个绝缘栅双极晶体管分别与一个二极管反向并联，通过控制所述六个绝缘栅双极晶体管的通断能够将所述电容器上的直流电压转变为与电力系统电压同步的三相交流电压，其中，所述二极管是高反向电阻点接触型二极管。

所述的无功功率补偿装置，其无功功率为35Kvar。

（三）有益效果。本实用新型提供的无功功率补偿装置是一种小型化可控制的无功功率发生装置。该装置是通过电压型逆变器完成控制输出电压和电流波形，从而连续产生或吸收需要补偿的无功功率。由于电压型逆变器能产生任意所需的电压波形并控制自身发出的波形，所以此装置能够减少电压谐波对自身的影响。工作原理为一个电压波形逆变器通过一个电抗接入系统母线连续调节无功功率的容性和感性特征使系统功率因数得提高。

本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

（1），模块化设计，可独立使用替代原有电容补偿中机械投切电容器单元，并具有良好的扩展性；

（2），输出无功功率从容性到感性连续变化，可实现动态，连续，同步补偿；

（3），输出无功电流不受母线电压影响；

（4），不产生谐波，具备抑制谐波功能，保障用电系统安全；

（5），抑制电压波动和闪变，维持受电端电压，加强系统电压稳定性；

（6），相应速度快，补偿系统无功功率并提高功率因数，减少线路损耗，优化用电成本。

附图说明

图1是本实用新型提供的无功功率补偿装置的结构图。

具体实施方式

下面结合优选的实施例对本实用新型做进一步详细说明。

如图1所示，一种无功功率补偿装置，包括整流桥、电容器C、三个电抗器La、Lb、Lc，所述整流桥与电源相连，所述电容器C与整流桥相连，所述三个电抗器并联接入电力系统，其中，在所述电容C和所述三个电抗器之间，还并联有六个绝缘栅双极晶体管V1~V6，所述六个绝缘栅双极晶体管V1~V6分别与六个二极管VD1~VD6反向并联。所述的无功功率补偿装置，其中，所述二极管为高反向电阻点接触型二极管。

通过适当控制所述六个绝缘栅双极晶体管的通断，能够将所述电容器上的直流电压转变为与电力系统电压同步的三相交流电压，并通过三个电抗器La、Lb、Lc并联接入系统。适当控制逆变器的输出电压就可以改变装置运行工况，使其处于容性负荷，感性负荷或零负荷状态。

另外，现有技术中的无功补偿系统多采用机械投切电容或者投切电抗串联电容方式，常用设计思路为30Kvar一路或多路并联。本实用新型所述的无功功率补偿装置的无功功率为35Kvar，可以独立使用，也可以扩展多台同时使用， 从容量和规范上都比现有技术有较大提高。

以上内容是对本实用新型的优选的实施例的说明，可以帮助本领域技术人员更充分地理解本实用新型的技术方案。但是，这些实施例仅仅是举例说明，不能认定本实用新型的具体实施方式仅限于这些实施例的说明。对本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演和变换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。