[实用新型]一种低压大电流动态无功补偿器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种低压大电流动态无功补偿器，属于电气自动化设备领域。

背景技术

动态无功补偿器(或称静止同步补偿器，STATCOM)用于对冲击性动态无功进行快速补偿，使负荷母线的电压保持稳定。

动态无功补偿器一般针对380V及以上交流电网进行设计。但是有些工业负荷其母线电压低于380V，例如矿热炉，其电极电压只有220V交流电压，而动态冲击无功电流非常大(一般大于5000A)。这类负载的无功补偿一般采用投切电容的方式进行补偿，效果差。如果能对此类负载在其低压母线上进行动态无功补偿，不仅可以提高其功率因数，减小用电损耗，而且可以大大提高其生产效率。

发明内容

本实用新型的目的是提出一种低压大电流动态无功补偿器，以克服现有技术之不足，对低压大电流负荷进行动态无功补偿，提高负荷功率因数，稳定负荷母线电压。

本实用新型提出的低压大电流动态无功补偿器，包括AB相、BC相、CA相三个补偿支路，每个补偿支路各有两个交流输出端，三个补偿支路成三角形连接方式，形成的三个输出端A、B、C分别接入三相交流电网；其中所述的补偿支路包括一个电压源变流器VSC、一台滤波电感L、一台单相变压器T、一个电阻和电容串联而成的滤波支路R/C、一个限流电阻RS以及一个旁路接触器J；所述的补偿支路的第一输出端O1和第二输出端O2分别接到所述的单相变压器T的低压侧两端，所述的单相变压器T的高压侧一端接到所述的电压源变流器VSC的第二输出端T2及电阻和电容串联而成的滤波支路R/C的一端，所述的电压源变流器VSC的第一输出端T1接到所述的滤波电感L的一端，滤波电感L的另一端接到所述的限流电阻RS的一端和旁路接触器J主触点的一端，限流电阻RS的另一端与旁路接触器J主触点的另一端以及电阻和电容串联而成的滤波支路R/C的另一端并接在一起之后再连接到所述的单相变压器T的高压侧另一端。

本实用新型提出的低压动态无功补偿器可以对低压动态无功负荷进行快速补偿，不仅可以提高其功率因数，减小用电损耗，而且可以大大提高其生产效率。

附图说明

图1为本实用新型的低压大电流动态无功补偿器的电路原理图。

图2为图1所示的低压大电流动态无功补偿器中每相补偿支路的电路原理图。

具体实施方式

本实用新型提出的低压大电流动态无功补偿器，其电路原理图如图1所示，包括AB相、BC相、CA相三个补偿支路，每个补偿支路各有两个交流输出端，三个补偿支路成三角形连接方式，形成的三个输出端A、B、C分别接入三相交流电网；其中所述的补偿支路如图2所示，包括一个电压源变流器VSC、一台滤波电感L、一台单相变压器T、一个电阻和电容串联而成的滤波支路R/C、一个限流电阻RS以及一个旁路接触器J；所述的补偿支路的第一输出端O1和第二输出端O2分别接到所述的单相变压器T的低压侧两端，所述的单相变压器T的高压侧一端接到所述的电压源变流器VSC的第二输出端T2及电阻和电容串联而成的滤波支路R/C的一端，所述的电压源变流器VSC的第一输出端T1接到所述的滤波电感L的一端，滤波电感L的另一端接到所述的限流电阻RS的一端和旁路接触器J主触点的一端，限流电阻RS的另一端与旁路接触器J主触点的另一端以及电阻和电容串联而成的滤波支路R/C的另一端并接在一起之后再连接到所述的单相变压器T的高压侧另一端。

本实用新型低压大电流动态无功补偿器的工作原理图是：如图1、图2所示，三相补偿支路接入电网后，先通过每个补偿支路的限流电阻RS给电压源变流器VSC的直流侧电容充电，之后由电压源变流器VSC输出PWM交流输出电压，该交流输出电压和电网的线电压之差电压施加在滤波电感L和变压器短路阻抗的支路上，由此形成大小可以调节的超前或滞后的无功补偿电流，对该接入电网的负荷的动态无功进行补偿，使得负荷无功电流不会流进电网，从而减小了无功电流流进电网引起的损耗，同时稳定了负荷母线的电压。

本实用新型低压大电流动态无功补偿器中的电压源变流器可以采用两电平、三电平或链式电压源变流器。

本实用新型低压大电流动态无功补偿器中，三台单相变压器的高压侧绕组也可以采用星型接线，或者三台单相变压器也可以换为一台三相变压器，三相变压器的高压侧采用三角型接线或星型接线，这些都属于本实用新型电路所作的等效变换电路。任何基于本实用新型电路所作的等效变换电路，均属于本实用新型的保护范围。