具有无源滤波功能的无功补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种具有无源滤波功能的无功补偿装置，用于电网母线，无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一无功补偿单元以及一无源滤波单元，信号采集装置用于采集信号并将所述信号发送至所述控制器；无功补偿单元包括第一电感单元、第一移动单元以及第一电容装置，第一电感单元包括第一线圈以及第一铁芯；无源滤波单元包括第二电感单元、第二移动单元以及第二电容装置，第二电感单元包括第二线圈以及第二铁芯；所述控制器用于控制所述第一移动单元调节所述第一铁芯在所述第一线圈内的长度并控制所述第二移动单元调节所述第二铁芯在所述第二线圈内的长度。本实用新型专利技术可以同时进行无功补偿和谐波治理。减少现场安装空间和调试时间。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种具有无源滤波功能的无功补偿装置。
技术介绍
由于电力电子技术的飞速发展，节能灯、电脑、变频调速装置、整流设备和UPS(不间断电源)等电器特性非线性的电力用户日趋广泛，给电网带来越来越严重的谐波干扰，从而影响电能质量下降。感性负载大量增加使用户的功率因数也日趋下降，因而用户端谐波滤波器及无功补偿装置被愈来愈广泛的使用。如只进行无功补偿，由于许多电力用户存在较大的谐波干扰，无功补偿装置就无法正常工作：电流超标、产生振动和噪音。因而在一些电力现场配置无功补偿装置与滤波器，以解决谐波干扰。但是，现在通用的无功补偿装置所配置的电抗器为5％、6％、7％或者12％、14％的，即是固定的，在使用现场是不能改的。而且，现有的无功补偿装置不具有滤波功能，滤波器与无功补偿装置需要分别安装，安装以及设备的成本较高。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是为了克服现有技术中无功补偿装置所提供的无功补偿量固定，无法适应现场电网情况，且无功补偿无法提供滤波功能的缺陷，提供一种能够适应电网，自动调节电感参数且具有无源滤波功能的无功补偿装置。本技术是通过下述技术方案来解决上述技术问题：一种具有无源滤波功能的无功补偿装置，用于电网母线，其特点在于，所述无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一无功补偿单元以及一无源滤波单元，所述信号采集装置用于采集所述电网母线的信号并将所述信号发送至所述控制器；所述无功补偿单元包括一第一电感单元、一第一移动单元以及一第一电容装置，所述第一电感单元包括一第一线圈以及一用于在所述第一线圈内沿第一线圈的轴线运动的第一铁芯；所述无源滤波单元包括一第二电感单元、一第二移动单元以及一第二电容装置，所述第二电感单元包括一第二线圈以及一用于在所述第二线圈内沿第二线圈的轴线运动的第二铁芯；所述控制器用于控制所述第一移动单元调节所述第一铁芯在所述第一线圈内的长度并控制所述第二移动单元调节所述第二铁芯在所述第二线圈内的长度。通过对电网母线的数据采集，可以是采集电压信号以及流经无功补偿单元电流信号，实现无功补偿单元提供的无功补偿量以及无源滤波单元实时调节。无功补偿单元以及无源滤波单元的电感参数、能够提供的无功补偿量不再是固定不变的，能够有效地适应现场的安装环境。通过对电网母线的信号采集，利用现有的计算方法和计算芯片就能够分析采集到的信号并由此确定功率因数和谐波信息，进而得出，无功补偿单元需要提供多少的补偿量才能满足需求，无源滤波的电感参数需要调节到多少才能够满足谐振频率的要求。上述的计算均利用现有技术，计算以及对参数的确定并不在本技术的保护范围之内。本申请的无功补偿装置不仅能够实现无功补偿，而且具有无源滤波功能，可同时进行无功补偿和谐波治理。减少了现场安装空间和调试时间。无功补偿和谐波治理可以各事其责，互不干扰各自独立。各有自身的保护电路。较佳地，所述第二电容装置与所述第二电感单元串联，所述无源滤波单元并联于所述无功补偿单元，无源滤波单元的输出端通过一熔断器与所述电网母线连接。较佳地，所述第一电容装置提供的电容量比所述第二电容装置提供的电容量大至少一个数量级。对数量级的限定实际上是对电容装置自身结构的限定，也就是说在结构上做出改变，电容装置能够提供的电容量才能够改变。数量级指一系列10的幂，即相邻两个数量级之间的比为10。通过上述电容量的设置使得无源滤波单元对无功补偿单元不产生影响。较佳地，所述第一电容装置包括若干相互并联的电容单元，所述控制器控制所述第一电容装置导通所述电容单元。所述并联是指电容单元构成回路时，电容单元相互并联。每一电容单元可以串联一开关，所述控制器通过控制开关来控制所述电容器的导通。通过导通选择后的编号所对应的电容单元，也确认了需要导通的电容单元的数量。较佳地，所述第一电感单元的电感量的数值的变化范围等于0.03C1～0.2C1，其中C1为所述第一电容装置的电容量的数值，所述第二电感单元的电感量的数值的变化范围等于0.02C2～0.2C2，其中C2为所述第二电容装置的电容量的数值。通过对上述电感量及电容量的设置，可滤除、避开大部分情况下的谐波干扰。较佳地所述第一铁芯与所述第二铁芯均为微晶合金铁芯。微晶合金是一种金属晶粒细化至微米级的铸造合金材料，具有这种超微晶粒的合金可以表现出比其他同类合金更加优异的综合机械性能和力学性能、超强的性能稳定性和尺寸稳定性、极好的减摩性和良好的耐磨性。利用微晶合金铁芯能够提高本申请的无功补偿装置的性能。较佳地，，所述第一移动单元和所述第二移动单元均包括一同步电机、一齿轮以及一与所述齿轮啮合的齿条，所述齿轮设于所述同步电机的转子上，所述齿条与铁芯连接，所述控制器用于控制第一移动单元的同步电机旋转以调节第一铁芯在所述第一线圈内的长度，并控制第二移动单元的同步电机旋转以调节第二铁芯在所述第二线圈内的长度。所述齿条与铁芯连接，是指第一移动单元中的齿条与第一铁芯连接、第二移动单元中的齿条与第二铁芯连接。齿条的轴线(中心线)与铁芯的轴线可以在同一直线上，所述直线也是线圈的轴线。利用所述齿轮和所述齿条的配合，将同步电机的旋转运动转化成在所述直线上的直线运动。通过对电机的控制完成铁芯在线圈内长度的控制，以调节所述电感参数。较佳地，所述无功补偿装置还包括一显示单元，所述显示单元用于显示所述无功补偿单元和/或所述无源滤波单元的工作信息。所述显示单元显示多种实时信息，方便操作人员掌握现场情况。为所述无功补偿装置的安装、工作提供方便。在符合本领域常识的基础上，上述各优选条件，可任意组合，即得本实用新型各较佳实例。本技术的积极进步效果在于：既可进行无功补偿又可进行谐波治理。无功补偿装置可调节电感值使无功补偿电路避开电网的主要谐波频率。无源滤波单元可调节电感值使其谐振频率与电网的主要谐波频率相近，以使电网的主要谐波经无源滤波单元的电感及电容流向大地，从而对电网的谐波进行治理。现场只需安装“具有无源滤波功能的无功补偿装置”柜就可同时进行无功补偿和谐波治理。减少了现场安装空间和调试时间。无功补偿和谐波治理可以各事其责，互不干扰各自独立。各有自身的保护电路。附图说明图1为本技术实施例的无功补偿装置的结构示意图。图2为本技术实施例的第一移动单元的结构示意图。具体实施方式...

【技术保护点】
一种具有无源滤波功能的无功补偿装置，用于电网母线，其特征在于，所述无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一无功补偿单元以及一无源滤波单元，所述信号采集装置用于采集所述电网母线的信号并将所述信号发送至所述控制器；所述无功补偿单元包括一第一电感单元、一第一移动单元以及一第一电容装置，所述第一电感单元包括一第一线圈以及一用于在所述第一线圈内沿第一线圈的轴线运动的第一铁芯；所述无源滤波单元包括一第二电感单元、一第二移动单元以及一第二电容装置，所述第二电感单元包括一第二线圈以及一用于在所述第二线圈内沿第二线圈的轴线运动的第二铁芯；所述控制器用于控制所述第一移动单元调节所述第一铁芯在所述第一线圈内的长度并控制所述第二移动单元调节所述第二铁芯在所述第二线圈内的长度。

【技术特征摘要】
1.一种具有无源滤波功能的无功补偿装置，用于电网母线，其特征在
于，所述无功补偿装置包括一信号采集装置、一控制器、一无功补偿单元以
及一无源滤波单元，
所述信号采集装置用于采集所述电网母线的信号并将所述信号发送至
所述控制器；
所述无功补偿单元包括一第一电感单元、一第一移动单元以及一第一电
容装置，所述第一电感单元包括一第一线圈以及一用于在所述第一线圈内沿
第一线圈的轴线运动的第一铁芯；
所述无源滤波单元包括一第二电感单元、一第二移动单元以及一第二电
容装置，所述第二电感单元包括一第二线圈以及一用于在所述第二线圈内沿
第二线圈的轴线运动的第二铁芯；
所述控制器用于控制所述第一移动单元调节所述第一铁芯在所述第一
线圈内的长度并控制所述第二移动单元调节所述第二铁芯在所述第二线圈
内的长度。
2.如权利要求1所述的具有无源滤波功能的无功补偿装置，其特征在
于，所述第二电容装置与所述第二电感单元串联，所述无源滤波单元并联于
所述无功补偿单元，无源滤波单元的输出端通过一熔断器与所述电网母线连
接。
3.如权利要求2所述的具有无源滤波功能的无功补偿装置，其特征在
于，所述第一电容装置提供的电容量比所述第二电容装置提供的电容量大至
少一个数量级。
4.如权利要求3所述的具有无源滤波...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹可，
申请(专利权)人：上海致维自动化控制有限公司，
类型：新型
国别省市：上海;31