轧机滤波补偿专用成套装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及轧机滤波补偿专用成套装置，其特征在于：包括断路器、控制器、5次滤波支路和5次兼7次滤波支路，所述5次滤波支路由晶闸管阀、电抗器、电容器依次串联而成，所述5次兼7次滤波支路由晶闸管阀和二组谐振支路串联而成，所述二组谐振支路都是由电抗器和电容器依次串联而成，所述电容器输出端接地，所述5次滤波支路与5次兼7次滤波支路并联通过断路器接入母线，所述控制器的一端分别与晶闸管阀电连接，控制器的另一端与三相母线电连接，母线的三相电流电压信号被控制器采集，再由控制器对晶闸管阀和晶闸管阀进行控制。采用以上技术方案后：本装置可针对不同谐振频率（5次、7次）消除特性谐波，治理谐波又能补偿无功。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于一种滤波补偿装置，具体属于一种用于轧机滤波补偿专用成套装置。
技术介绍
随着电力电子技术的飞速发展，我国的工矿企业中，电力电子器件的大量应用，可 控、全控晶闸管作为主要开关元件，电力电子器件的整流设备，变频、逆变等非线性负荷设 备的广泛应用，谐波问题亦日益广泛的提出，诸如谐波干扰、谐波放大、无功补偿失效及谐 波无功电流对供电系统的影响等。上述电力电子设备是谐波产生的源头，尤其是轧机行业。谐波电流的危害是严重的，主要有以下几个方面1.谐波电流在变压器中，产生附加高频涡流铁损，使变压器过热，降低了变压器的 输出容量，使变压器噪声增大，严重影响变压器寿命。2.谐波电流的趋肤效应使导线等效截面变小，增加线路损耗。3.谐波电流使供电电压产生畸变，影响电网上其它各种电气设备不能正常工作， 导致自动控制装置误动作，仪表计量不准确。4.谐波电流对临近的通讯设备产生干扰。5.谐波电流使普通电容补偿设备产生谐波放大，造成电容器及电容器回路过热， 寿命缩短，甚至损坏。6.谐波电流会引起公用电网中局部产生并联谐振和串连谐振，造成严重事故及不 良后果。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种滤波效果明显、运行稳定、节能效果 显著的轧机滤波补偿专用成套装置。为解决上述技术问题，本技术采用以下技术方案轧机滤波补偿专用成套装置，其特征在于包括断路器、控制器、5次滤波支路和5 次兼7次滤波支路，所述5次滤波支路由晶间管阀、电抗器、电容器依次串联而成，所述5次 兼7次滤波支路由晶间管阀和二组谐振支路串联而成，所述二组谐振支路都是由电抗器和 电容器依次串联而成，所述电容器输出端接地，所述5次滤波支路与5次兼7次滤波支路并 联通过断路器接入母线，所述控制器的一端分别与晶闸管阀电连接，控制器的另一端与三 相母线电连接，母线的三相电流电压信号被控制器采集，再由控制器对晶闸管阀和晶闸管 阀进行控制。所述晶闸管阀由两个晶闸管反并联而成，所述晶闸管采用德国IXYS元件。所述控制器采用32位ARM微处理器芯片。所述电容器选用金属全膜介质的滤波电容器，所述电抗器为干式铁芯滤波电抗 器。所述断路器选用塑壳式空气开关。采用以上技术方案后本装置可针对不同谐振频率(5次、7次、)消除特性谐波， 治理谐波又能补偿无功，治理后谐波达到国家标准要求，一般可节电5-15%，滤波装置投入 后电能质量明显改善，减少电压波动，提高电压稳定性，改善电压质量。功率因数可提高到 0. 96以上，使用户线损降低可提高配电变压器的承载效率，经济效益明显。附图说明图1为本技术电路结构示意图。具体实施方式参见图1，一种轧机滤波补偿专用成套装置，包括断路器1、控制器2、5次滤波支路 3、5次兼7次滤波支路4，5次滤波支路3由晶闸管阀5、电抗器6、电容器7依次串联而成， 5次兼7次滤波支路4由晶闸管阀8和二组谐振支路9串联而成，二组谐振支路9都是由电 抗器和电容器依次串联而成，电容器7输出端接地，5次滤波支路与5次兼7次滤波支路 4并联通过断路器1接入母线，控制器2的一端分别与晶闸管阀电连接，控制器的另一端与 三相母线电连接，母线的三相电流电压信号被控制器2采集，再由控制器2对晶闸管阀5和 晶闸管阀8进行控制。晶闸管阀由两个晶闸管10反并联而成，晶闸管10采用德国IXYS元 件，电容器选用金属全膜介质的滤波电容器，电抗器为干式铁芯滤波电抗器。控制器根据采集的电流电压信号来操控晶闸管阀，控制器采用32位ARM微处理器 芯片，控制器其结构主要包括电源电路、显示电路、按键电路、电量测量电路、采样电路以 及CPU，由电源电路向各个其他电路供电，电量测量电路与采样电路及CPU相连接，采样电 路用于采集变压器的电流电压信号，并将信号转换传送给电量测量电路，电量测量电路将 采样电路送来的信号进行处理，与CPU进行通讯完成信号的双向传输，CPU监控工作状态， 将电量测量电路送来的信号进行分析、逻辑判断、计算，以控制装置的工作状态。电量测量 电路采用美国ANOLOG DEVICE公司生产的ADE7758型号的专用电能测量芯片。控制器功能 齐全操作方便，有自动报警装置，有过电压、过电流、超谐波等各项保护功能，确保产品所有 操作使用监控都能在控制室内操作。设备操作方便，安全可靠，具体地说，控制器也可以选 用市面上的一些通用控制器，比如说西门子公司生产的S7-200可编程控制器或者是华冠 公司生产的JKGF系列的控制器。控制器采用反馈式监测，以负载的实时无功功率为投切物理量，在20ms内完成信 号数据采集、计算、控制输出，投切开关接到投切指令后，在小于IOms内完成零电流投入， 投切无涌流，对电网无冲击，电容器投入采用预充电技术，避免了投切电容器的冲击，使运 行更加稳定、安全、可靠。为保证实时跟踪投切，整个系统响应时间小于30ms，可满足快速变 化负载的需要，实现快速补偿。当电气系统中谐波含量比较大的时候(电流谐波含量> 30%)，本装置在工频呈容 性，改善功率因数，在所设计的谐振频率时形成串联谐振，使此两条滤波支路在此频率时形 成非常低的阻抗，而能吸收大部分的谐波电流，从而改善系统中电压和电流的谐波畸变率。主要特点1.针对轧机用户系统一对一设计制造，消除特性谐波如5次、7次、11次、13次等，滤波效果明显；2.既能治理谐波又能补偿无功，治理后谐波达到国家标准要求，一般可节电 5-15% ；3.滤波装置投入后电能质量明显改善，减少电压波动，提高电压稳定性，改善电 压质量。功率因数可提高到0.96以上，使用户线损降低可提高配电变压器的承载效率，经 济效益明显；4.完善的控制系统，保护功能齐全，具有短路保护、过压保护、过流保护等，运行 可靠，操作简单；5.断路器顶级高性能真空接触器作为投切器件，其性能可靠，电寿命可达60万 次，损耗小；6.电容器采用特殊制造的单相滤波电容器，其主要绝缘材料采用国外品牌。滤 波电容器使用寿命长，损耗小，可长期(一般4 6年)在谐波较大的环境下使用(一般电容 器在谐波负荷下的寿命，只有0. 1 1. 5年)；7.电抗器采用低损耗的铁心滤波电抗器，电抗器正常运行温升不超过35K，综 合损耗小于0.5% ；8.快速投切技术，无电流冲击，并且达到TCR同等补偿速率；9.占地面积小基建成本低，低压操作安全，维护容易；10.装置不产生谐波，铁心电抗器无射频干扰；11.可以有效减少供配电系统损耗，节能效果显著；12.可以解决用户的增容问题；13.可以滤除用户谐波，净化电网，供配电系统及自动控制系统运行更为安全可罪；14.零电流投切，不会产生振荡现象。系统响应时间彡30ms;15.装置补偿故障时自动退出，不会影响整个供电系统。谐波治理后带来的好处1.安装谐波治理装置后，有效的降低了谐波电流，增加了变压器的有效容量，可 增加相应的带载能力，减少扩容所需的投资。2.安装谐波治理装置后，可有效的降低变压器的损耗，提高变压器的安全运行系 数，起到节能降耗的目的。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种轧机滤波补偿专用成套装置，其特征在于：包括断路器（１）、控制器（２）、５次滤波支路（３）和５次兼７次滤波支路（４），所述５次滤波支路（３）由晶闸管阀（５）、电抗器（６）、电容器（７）依次串联而成，所述５次兼７次滤波支路（４）由晶闸管阀（８）和二组谐振支路（９）串联而成，所述二组谐振支路（９）都是由电抗器和电容器依次串联而成，所述电容器（７）输出端接地，所述５次滤波支路（３）与５次兼７次滤波支路（４）并联通过断路器（１）接入母线，所述控制器（２）的一端分别与晶闸管阀电连接，控制器的另一端与三相母线电连接，母线的三相电流电压信号被控制器（２）采集，再由控制器（２）对晶闸管阀（５）和晶闸管阀（８）进行控制。

【技术特征摘要】
1.一种轧机滤波补偿专用成套装置，其特征在于包括断路器(1)、控制器(2)、5次滤 波支路(3 )和5次兼7次滤波支路(4 )，所述5次滤波支路(3 )由晶闸管阀(5 )、电抗器(6 )、 电容器(7 )依次串联而成，所述5次兼7次滤波支路(4 )由晶闸管阀(8 )和二组谐振支路(9 ) 串联而成，所述二组谐振支路(9 )都是由电抗器和电容器依次串联而成，所述电容器(7 )输 出端接地，所述5次滤波支路(3)与5次兼7次滤波支路(4)并联通过断路器(1)接入母 线，所述控制器(2)的一端分别与晶闸管阀电连接，控制器的另一端与三相母线电连接，母 线的三相电流电压信号被控...

【专利技术属性】
技术研发人员：童淮安，杜小毛，李飞龙，
申请(专利权)人：国网南自控股杭州有限公司，
类型：实用新型
国别省市：86