高压无源电力滤波保护补偿系统技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种高压无源电力滤波保护补偿系统，包括：残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电电路、浪涌保护电路。采用多级抑制组件，有效清除高压供电线路普遍存在的浪涌、瞬变、高次谐波干扰，减少脉动电流，降低畸变功耗以及由于感性负载电流损失和温度升高而造成的大量铜损、铁损，大幅降低线路损耗，降低集肤效应（Ｓｋｉｎ?Ｅｆｆｅｃｔ）对用电效率的影响，同时可以有效地防止接触电阻的增大而带来的能量损耗，减少了变压器及电机内部产生磁滞效应和涡流现象，提高了变压器及电机的有效容量，减少了设备发热，提升了电能利用效率。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及电力节能环保
，更具体地说，涉及高压无源电力滤波保护补偿系统。 
技术介绍
目前，高压设备的使用范围基本上覆盖了我国各主要行业，如：电力、市政供水、冶金、石油、化工、采矿、煤炭、造纸、建材等等。各种非线性用电设备是产生谐波的主要原因，由于非线性设备产生的谐波电流通过系统网络注入到系统电源中，畸变电流经系统阻抗使母线电压发生畸变，使电能质量受到污染。如化工行业的高频炉、电解设备、钢铁行业的炼钢炉、大型轧机、硅整流设备、它们向电网取用基波电流的同时产生出数次谐波电流注入系统。这些负载的谐波没有随不同负载变化的特征，从而使注入网络的谐波电流出现忽大忽小，时隐时现的现象。 高压端的谐波一方面来自负载设备产生的大量谐波，另一方面是外部伴随电网系统而来的其他谐波。谐波的危害十分严重，使电能的生产、传输和利用的效率降低，使电气设备过热、产生振动和噪声，并使绝缘老化，使用寿命缩短，甚至发生故障或烧毁。谐波可引起电力系统局部并联谐振或串联谐振，使谐波含量放大，造成电容器等设备烧毁。谐波还会引起继电保护和自动装置误动作，使电能计量出现混乱。对于电力系统外部，谐波对通信设备和电子设备会产生严重干扰。 
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供高压无源电力滤波保护补偿系统，以实现对高压电力中的谐波进行过滤的功能，提高电能利用率。 为实现上述目的，本技术提供如下技术方案： 一种高压无源电力滤波保护补偿系统，包括：残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电回路电路、浪涌保护电路，其中， 所述残压保护电路包括： 相互串联的三极放电管、第一滤波电抗电阻和残压放电电阻，其中，所述三极放电管输入端与高压电源相连，所述残压放电电阻两端并联有两个残压控制器，第一残压控制器正极与第二残压控制器的负极相连； 所述抑制电路包括： 相互串联的第一硅压敏电阻和抑制二极管，其中，所述双向二极管输入端与所述三极放电管相连； 所述电压滤波电路包括： 相互串联的第二滤波电抗电阻和第一电容，所述第二滤波电抗电阻输入端与所述高压电源相连； 所述放电回路电路包括：--> 相互串联的第二电容、第二硅压敏电阻和气体放电管，其中，所述第二电容输入端与所述高压电源相连； 所述浪涌保护电路包括： 相互并联的第三电容、二极放电管和压敏电阻，其中，所述第三电容输入端与所述第二电容的输出端相连。 优选地，在上述系统中，所述残压控制器为单向可控硅。 优选地，在上述系统中，所述抑制二极管为双向二极管。 采用上述技术方案，高压无源电力滤波保护补偿系统包括：残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电电路、浪涌保护电路。采用多级抑制组件，有效清除高压供电线路普遍存在的浪涌、瞬变、高次谐波干扰，减少脉动电流，降低畸变功耗以及由于感性负载电流损失和温度升高而造成的大量铜损、铁损，大幅降低线路损耗，降低集肤效应(Skin Effect)对用电效率的影响，同时可以有效地防止接触电阻的增大而带来的能量损耗，减少了变压器及电机内部产生磁滞效应和涡流现象，提高了变压器及电机的有效容量，减少了设备发热，降低了损耗，提升了电能利用效率。 同时，高压无源电力滤波保护补偿系统能够清除电网污染，避免由此而引起的供电事故，有效地保护设备，减少大量的设备维修费用、设备折旧费以及生产效率降低造成的损失。保护设备免受雷电、瞬变、高次谐波和浪涌的频繁冲击，降低设备运行温度，延长使用寿命，有效提升能效，大幅降低设备运营成本。 附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。 图1为本技术实施例提供的高压无源电力滤波保护补偿系统原理图； 图2为本技术实施例提供的高压无源电力滤波保护补偿系统安装示意图。 具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。 本技术提供高压无源电力滤波保护补偿系统，以实现对高压电力中的谐波进行过滤的功能。 如图1所示，高压无源电力滤波保护补偿系统由残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电回路电路、浪涌保护电路五个支路组成。 其中，残压保护电路包括： 相互串联的三极放电管、第一滤波电抗电阻和残压放电电阻，其中，所述三极放电管输入端与高压电源相连，所述残压放电电阻两端并联有两个残压控制器，第一残压控制-->器正极与第二残压控制器的负极相连。 残压控制器：是一种可控整流电子元件，能在外部控制信号作用下由关断变为导通，但一旦导通，外部信号就无法使其关断，只能靠去除负载或降低其两端电压使其关断。单向可控硅为残压控制器的一种，具体由三个PN结PNPN组成的四层三端半导体器件与具有一个PN结的二极管相比，单向可控硅正向导通受控制极电流控制；与具有两个PN结的三极管相比，差别在于对控制极电流没有放大作用。 抑制电路包括： 相互串联的第一硅压敏电阻和抑制二极管，其中，双向二极管输入端与所述三极放电管相连。 硅压敏电阻：是一种电阻值随着外加电压敏感变化的电阻器，主要用途是对异常过电压的感知、抑制和浪涌能量的吸收，当过电压浪涌消失后，又迅速的恢复到高阻状态，保证线路的正常工作。 抑制二极管：也称瞬态电压抑制二极管(TVS)，是一种具有双向稳压特性和双向负阻特性的过压保护器件，类似于压敏电阻器。它应用于各种交流及直流电源电路中，用来抑制瞬间过电压。当被保护电路瞬间出现浪涌脉冲电压时，双向击穿二极管能迅速齐纳击穿，由高阻状态变为低阻状态，对浪涌电压进行分流和箝位，从而保护电路中各元件不被瞬间浪涌脉冲电压损坏。在电路中用字母VD或V表示。 抑制二极管具有箝位限压功能.它是工作在反向击穿区.由于它具有箝位电压低和动作响应快的优点。特别适合用作多级保护电路中的最末几级保护元件。瞬态电压抑制二极管(TVS)不会被击穿，它能够在电压极高时降低电阻，从而使电流分流或控制其流向，从而保护电路元件在瞬间电压过高的情况下不被烧毁。 电压滤波电路包括： 相互串联的第二滤波电抗电阻和第一电容，所述第二滤波电抗电阻输入端与所述高压电源相连。 放电回路包括： 相互串联的第二电容、第二硅压敏电阻和气体放电管，其中，所述第二电容输入端与所述高压电源相连。 浪涌保护电路包括： 相互并联的第三电容、二极放电管和压敏电阻，其中，所述第三电容输入端与所述第二电容的输出端相连。 压敏电阻：压敏电阻的最大特点是当加在它上面的电压低于它的阀值″UN″时，流过它的电流极小，相当于一只关死的阀门，当电压超过UN时，流过它的电流激增，相当于阀门打开。利用这一功能，可以抑制电路中经常出现的异常过电压，保护电路免受过电压的损害。 气体放电管：采用陶瓷密闭封装，内部由两个或数个带间隙的金属电极，充以惰性气体(氩气或氖气)构成。当加到两电极端的电压达到使气体放电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高压无源电力滤波保护补偿系统，其特征在于，包括：残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电回路电路、浪涌保护电路，其中，所述残压保护电路包括：相互串联的三极放电管、第一滤波电抗电阻和残压放电电阻，其中，所述三极放电管输入端与高压电源相连，所述残压放电电阻两端并联有两个残压控制器，第一残压控制器正极与第二残压控制器的负极相连；所述抑制控制电路包括：相互串联的第一硅压敏电阻和抑制二极管，其中，所述双向二极管输入端与所述三极放电管相连；所述电压滤波电路包括：相互串联的第二滤波电抗电阻和第一电容，所述第二滤波电抗电阻输入端与所述高压电源相连；所述放电回路电路包括：相互串联的第二电容、第二硅压敏电阻和气体放电管，其中，所述第二电容输入端与所述高压电源相连；所述浪涌保护电路包括：相互并联的第三电容、二极放电管和压敏电阻，其中，所述第三电容输入端与所述第二电容的输出端相连。

【技术特征摘要】
1.一种高压无源电力滤波保护补偿系统，其特征在于，包括：残压保护电路、电压滤波电路、抑制控制电路、放电回路电路、浪涌保护电路，其中，所述残压保护电路包括：相互串联的三极放电管、第一滤波电抗电阻和残压放电电阻，其中，所述三极放电管输入端与高压电源相连，所述残压放电电阻两端并联有两个残压控制器，第一残压控制器正极与第二残压控制器的负极相连；所述抑制控制电路包括：相互串联的第一硅压敏电阻和抑制二极管，其中，所述双向二极管输入端与所述三极放电管相连；所述电压滤波电路包...

【专利技术属性】
技术研发人员：高善毅，王高峰，仲崇林，
申请(专利权)人：青岛鑫能能源科技有限公司，
类型：实用新型
国别省市：95[中国|青岛]