[实用新型]一种低压电网零序电流治理与无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及补偿装置，尤其是涉及一种低压电网零序电流治理与无功补偿装置。

背景技术

在低压配网系统中，三相四线制供电方式是最主要的供电方式，随着城市化的快速发展，出现了大量的大型商厦和写字楼，在这些建筑中存在着大量的个人计算机等办公自动化设备、变频空调等家用电器、照明电源及不间断电源等。这些设备都会在电网中产生大量的零序谐波电流，即使它们的单台功率较小，但因其总数庞大，所带来的谐波污染是极其严重的。

零序谐波电流，特别是３次谐波电流在中线上会相互叠加，使得中线电流中的谐波状况异常严重。电力系统谐波一方面使得中性线中的电流大大超过了它的设计值，造成中线故障；另一方面还会使得公用配电变压器噪声和有功损耗增加，加速绝缘老化，使故障隐患增大。电力系统谐波同时还会影响电网的电压质量，谐波电流流过系统阻抗时会产生谐波电压降，从而使电压波形发生畸变，进而影响其它用户的电力设备，并且谐波电流与各次谐波电压还会形成谐波有功和谐波无功，占用电力线路和电力设备的容量，降低供电系统的功率因素，同时随着电力电子技术发展和电力电子产品推广应用，配网系统中不断出现大量谐波，对系统造成的危害逐年增加。

在配网线路安装无功补偿电容器是补偿无功功率的重要手段，其中用接触器投切电力电容器，去补偿用户无功功率，得到了普及。但是在采用交流接触器投切电力电容器时，由于存在投切过程涌流大、操作过电压高、接触器触头烧损严重等弊病现在已经不合适宜了；并且在配网线路中，由于谐波的存在，当谐波作用于电容器时，一方面，将造成电容器的谐波过电流、过电压和过负荷，引发电容器的局部放电强度增大、绝缘老化、温度升高而过热，从而缩短了电容器的寿命和极板的机械谐波，导致电容器损坏；另一方面，电容器在谐波的作用下，将造成谐波谐振和谐波放大，给电网和电容器造成危害，进而降低了电力电子设备的使用寿命，严重时将毁坏整个电力电子设备。因此，在补偿电网无功功率的同时，抑制电网谐波也是无功补偿装置必需实现的一个重要功能。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种低压电网零序电流治理与无功补偿装置，它集成了零序滤波、无功补偿两个大功能，其中：零序滤波模块能够将注入系统侧的零序谐波电流减小到非常小的程度；无功补偿模块采用高可靠性的无触点低压配网动态无功补偿技术，针对配网无功变化的跟踪响应速度很快，能够实时动态补偿；同时通过结合二次防雷技术充分提高装置的可靠性，有效地保证了配网的电能质量。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种低压电网零序电流治理与无功补偿装置，特征是：由零序滤波模块和无功补偿模块组成，其中：零序滤波器模块由零序滤波电抗器构成，零序滤波电抗器为全铁心结构，每相铁心上分布有匝数相同的两组绕组，三相轮换曲折反极性连接，即A、B、C三根铁心柱中，A根铁心柱上的两组绕组A1、A2，B根铁心柱上的两组绕组B1、B2，C根铁心柱上的两组绕组C1、C2，其中：A1的负极与B2的正极连接，B1的负极与C2的正极连接，C1的负极与A2的正极连接；无功补偿模块由控制器和偶数个并联的组合固体开关组成，每个组合固体开关是由二极管与可控硅反向并联，再与电容器组串联而成，在奇数组合固体开关中：二极管阳极和可控硅阴极的公共端接A相线，可控硅的触发端接控制器的触发信号输出端，二极管阴极和可控硅阳极的公共端接电容器组的第1脚；在偶数组合固体开关中：二极管阳极和可控硅阴极的公共端接B相线，可控硅的触发端接控制器的触发信号输出端，二极管阴极和可控硅阳极的公共端接电容器组的第2脚；电容器组的第3脚接C相线；通过控制器控制若干个并联的组合固体开关投切电容，进行无功补偿。