[实用新型]一种基于有源逆变器的消弧线圈装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种消弧线圈装置，具体的说是一种基于有源逆变器的消弧线圈装置。

背景技术

在我国中低压配电网系统中，随着电网容量的日益增大，电网的输送距离延长、电压等级逐渐升高，致使配电网对地电容电流增高，在这种情况下发生单相接地故障时，接地电容电流在故障点形成的电弧不能自行熄灭，间歇电弧产生的过电压往往会使事故扩大，显著降低电力系统运行可靠性，因此我国中低压配电网系统往往采用中性点经消弧线圈的接地方式。当电网发生单相接地或瞬时性接地故障时，消弧线圈提供一电感电流，利用电感电流和电容电流相位差为180°，补偿流经故障点的电容电流，使接地电流减小，也使得故障相接地电弧两端的电压迅速降低，达到熄灭电弧的目的。因此中低压配电网系统中采用中性点经消弧线圈接地的方式，不仅可以有效的减少产生弧光接地过电压的机率，有效的抑制电网过电压，同时还可以最大限度的减小故障点的短路电流，防止短路电流产生的热破坏作用，保护供电网络的正常运行，对确保供电用电安全具有重要的作用。

目前在配电网大量使用的中性点接地补偿装置中的消弧线圈，其调节方式大多为调匝式、调容式、相控式等形式，对于需要快速补偿的随调消弧线圈一般使用相控式，但因其采用的高阻抗变压器原理，其一二次绕组间需有90%以上的短路阻抗，高短路阻抗的消弧线圈谐波电流较大，需要设置滤波装置，存在结构复杂、可靠性低、体积大、成本高的缺点。

中国专利申请号为200420114635.6的“无谐波相控式快速消弧及选线装置”，虽不需要滤波绕组，但消弧线圈的二次短路绕组有三个或四个，每个短路绕组分别由全导通和全关断的可控硅以及控制导通角的可控硅的组合进行控制，电路元件多，控制复杂。

实用新型内容

本实用新型需要解决的技术问题是提供一种谐波含量低，补偿精确的消弧线圈装置。

为解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于有源逆变器的消弧线圈装置，包括设置在配电网中性线上的消弧线圈以及设置在控制室内用于根据配电网运行状态调节消弧线圈补偿电流的智能控制器，所述消弧线圈与智能控制器之间还设置有用于在智能控制器控制下对消弧线圈补偿电流进行实时调节的有源逆变器。

本实用新型的进一步改进在于：所述有源逆变器为单相桥式有源逆变器，单相桥式有源逆变器的每个桥臂均由并联设置的绝缘栅极晶体管和续流二极管构成，所述单相桥式有源逆变器的直流侧并联设置有在电网发生接地时向消弧线圈输出补偿电压的电容器。

本实用新型的进一步改进在于：所述电容器两端并联设置有为电容器充电的整流装置，所述整流装置的直流电源侧串连连接用于与消弧线圈隔离、防止向整流装置产生反向冲击电流的止逆二极管。

本实用新型的进一步改进在于：所述整流装置为单相整流装置或者三相整流装置中的一种。

本实用新型的进一步改进在于：所述智能控制器的输出信号为采用正弦脉宽调制方式输出的电压矩形脉冲。

由于采用了上述技术方案，本实用新型取得的技术进步是：

一种基于有源逆变器的消弧线圈装置，根据实时测量的电网不平衡电压，控制消弧线圈补偿电流在0～100%额定电流范围内连续无级调节，实现了大范围精确控制，谐波含量低，补偿精确，确保在系统发生接地故障时精确调节消弧线圈输出的电感电流，进行合理的补偿，提高了电网运行的可靠性。

有源逆变器中绝缘栅极晶体管的导通角在0°～180°之间调节，使绝缘栅极晶体管的等效电阻在无穷大至零之间变化，有源逆变器输出的等效正弦波电压随之相应变化，实现了有源逆变器输出合适的补偿电压。

整流装置在电网运行正常时对电容器充电，当电网发生接地电容器可立即输出所需的补偿电压，响应速度快，有效快速消除接地故障。

两只串联的止逆二极管隔离消弧线圈与整流装置，防止了消弧线圈向整流装置产生反向冲击电流而造成整流装置过载损坏。

智能控制器采用正弦脉宽调制方式输出的电压矩形脉冲序列，谐波含量满足国家标准，不存在电网中的电磁污染，不需另加滤波电路，简化了电路，降低了设备的成本。

附图说明

图1是本实用新型的系统接线图；

其中，1、消弧线圈，2、智能控制器，3、有源逆变器，4、电容器，5、整流装置，6、止逆二极管，11、一次绕组，12、二次绕组。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型做进一步详细说明：