[发明专利]基于消弧变压器的电网接地补偿装置

权利要求书

1.基于消弧变压器的电网接地补偿装置，包括与电网母线连接的消弧变压器，其特征在于：所述消弧变压器为一次侧绕组星型连接且中性点直接接地、二次侧绕组为开口三角连接型式的三相五柱式消弧变压器（1），所述三相五柱式消弧变压器（1）的二次侧开口端连接一用于向消弧变压器输出补偿电压的有源逆变调节装置（2），有源逆变调节装置（2）的受控端连接安装在控制室内的用于测量电网电容电流并根据电容电流值控制有源逆变调节装置（2）输出补偿电压的控制器（3）。

2.根据权利要求1所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述三相五柱式消弧变压器的二次侧设置有两组绕组，二次侧第一绕组采用Zn连接型式，二次侧第二绕组采用开口三角连接型式。

3.根据权利要求2所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述三相五柱式消弧变压器二次侧第一绕组的输出端连接一可控整流装置（4），所述可控整流装置为单相可控整流装置或者三相可控整流装置，用于将二次侧第一绕组输出的三相对称电压进行整流并向有源逆变调节装置提供直流电压；可控整流装置（4）的控制端连接控制器（3）的输出端，可控整流装置（4）的输出端连接有源逆变调节装置（2）。

4.根据权利要求1至3任一项所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述有源逆变调节装置（2）包括由四个IGBT管构成H桥式有源逆变器（21）、并联在有源逆变器（21）输入端的电容器（22）以及用于根据控制器的指令触发有源逆变器动作的触发控制模块（23）；所述触发控制模块（23）与控制器（3）互连，触发控制模块（23）的输出端连接有源逆变器（21）的控制端，有源逆变器（21）的输出端连接三相五柱式消弧变压器二次侧的开口端；所述触发控制模块的输入端还与可控整流装置的输出端连接，所述电容器（22）的两端连接可控整流装置（4）的输出端。

5.根据权利要求4所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述可控整流装置（4）与电容器（22）之间还连接有用于防止有源逆变器的信号对可控整流装置产生反向冲击的逆止二极管（5）。

6.根据权利要求4所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述触发控制模块（23）包括CPLD控制电路（231）、开关电源（232）、直流电压检测及AD转换电路（233）、光纤收发电路（234）以及四个用于驱动IGBT管动作并对有源逆变器工作状态进行检测的IGBT管驱动及故障检测电路（236）；

所述开关电源（232）用于将可控整流装置（4）输出的高压经整流滤波后输出不同直流电压并提供给负载，开关电源（232）的输入端连接可控整流装置（4）的输出端，开关电源（232）的输出端连接直流电压检测及AD转换电路（233）的输入端；

所述直流电压检测及AD转换电路（233）用于测量电容器（22）的电压值并进行数字信号转换，直流电压检测及AD转换电路（233）的输入端分别与开关电源（232）、电容器（22）以及可控整流装置（4）的输出端连接，直流电压检测及AD转换电路（233）的输出端连接CPLD控制电路（231）；

所述CPLD控制电路（231）通过光纤收发电路（234）与控制器（3）互连，将检测的信息通过光纤收发电路实时传输给控制器，并接收控制器的触发指令，对触发指令解码后经IGBT管驱动及故障检测电路（236）驱动有源逆变器动作。

7.根据权利要求6所述的基于消弧变压器的电网接地补偿装置，其特征在于：所述触发控制模块（23）中还设置有用于采集有源逆变器温度值的温度检测电路（235），所述温度检测电路（235）的信号端与粘贴在有源逆变器IGBT管表面的温度感应芯片连接，温度检测电路的输出端连接CPLD控制电路（231）。