本发明专利技术开了一种低电压大电流电能质量控制系统。该系统电力变压器的高压侧与电网连接，低压侧与整流变压器的一次侧连接，整流变压器的二次侧与整流柜的输入连接，整流柜的输出与冲击性负荷连接。在整流变压器的二次侧与低电压静止无功发生器之间设置有非晶合金变压器，非晶合金变压器的高压侧与低电压静止无功发生器连接，非晶合金变压器的低压侧与整流变压器的二次侧连接。本发明专利技术采用非晶合金变压器与低电压静止无功发生器配合，可有效实现对谐波的抑制和滤除，且响应速度快、可控性高、能跟踪各次谐波、特性不受系统影响、体积小重量轻、效率高，可将功率因数控制在0.97%。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种电能质量控制系统，尤其涉及一种低电压大电流电能质量控制系统。
技术介绍
在现代冶金和化工工业生产中，电解槽等冲击性负荷得到了广泛应用。这些负荷容量大，有功电流和无功电流变化剧烈，且无规律，导致供电线路功率因数恶化，造成电网电压的波动和闪变，有的甚至还会造成电网的三相不平衡和谐波污染。不仅危害其他用户的用电安全，同时也影响自身的产品质量。有色金属提炼和化工行业都要使用电解这一工艺，因而离不开大功率的整流装置。大功率的整流装置会产生大量谐波，对电网的电能质量影响极大。对大功率三相全控桥6脉整流装置来说，由整流装置产生的谐波占所有谐波的近25-33%，对电网的危害较大，产生的特征谐波为6N土 I次，即在整流变压器二次侧，即阀侧的特征次数为5次、7次、11次、13次、17次、19次、23次、25次等，以5次、7次谐波分量最大，依次递减。网侧PCC点产生的特征谐波同阀侧，其中以5次最大，7次次之，依次递减。整流变压器组带移相绕组并联运行可组成12脉波，网侧特征次数为11次、13次、23次、25次等，以11次、13次最大。若网侧或阀侧不安装滤波装置，注入电网的总谐波电压会超过国标，注入主变压器的特征谐波电流也会超过国标允许值。谐波会造成配电线缆、变压器发热，无功补偿装置无法投运，降低通讯质量，空气开关误动作，发电机喘振等不良后果。传统的谐波抑制和滤除技术，即使用电力电容器和滤波电抗器等无源器件构成的无源电力滤波器，具有体积大、重量大、一个滤波支路只能滤除特定次谐波、影响系统阻抗、耗能大等缺点，因此，近年来，以IGBT技术为主的有源滤波技术开始规模化应用。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有电能质量控制系统的不足，而提供一种响应速度快、可控性高、能跟踪各次谐波、特性不受系统影响，且体积小、重量轻的低电压大电流电能质量控制系统。本专利技术的目的是这样实现的:一种低电压大电流电能质量控制系统，包括电力变压器、整流变压器、整流柜、冲击性负荷和低电压静止无功发生器，电力变压器的高压侧与电网连接，电力变压器的低压侧与整流变压器的一次侧连接，整流变压器的二次侧与整流柜的输入连接，整流柜的输出与冲击性负荷连接，其特征在于:整流变压器的二次侧与低电压静止无功发生器之间设置有非晶合金变压器，非晶合金变压器的高压侧与低电压静止无功发生器连接，非晶合金变压器的低压侧与整流变压器的二次侧连接，非晶合金变压器的高压侧与低电压静止无功发生器之间还设置有电流互感器。所述低电压静止无功发生器包含谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、IGBT驱动电路和主电路，谐波电流检测电路的输入与电流互感器的信号输出端连接，输出与电流跟踪控制电路的输入连接，电流跟踪控制电路的输出与IGBT驱动电路的输入连接，IGBT驱动电路的输出与主电路的输入连接，主电路的输出与非晶合金变压器的闻压侧连接。本专利技术将大容量、大电流的低电压静止无功发生器经非晶变压器接入整流变压器的二次侧，低电压静止无功发生器通过实时监测负载电流，将模拟电流信号通过高精度、高性能的专用硬件运算电路，将负载电流中的谐波分离出来，形成指令信号，并送入高速数字信号处理器(DSP)对指令信号进行处理，并以脉宽调制(PWM)信号可靠地向变流器(补偿电流发生电路)送出驱动指令，变流器生成与电网谐波电流幅值相等、极性相反的补偿电流注入电网，主动对谐波电流进行抵消。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点: 1、本专利技术电流控制采用基于瞬时无功功率的电流检测技术，检测谐波电流；通过多重化瞬时值电流跟踪控制，实现谐波电流动态补偿；由于采用电流控制，能使装置最大程度发挥补偿作用且不过载。2、本专利技术在整流变压器的二次侧与低电压静止无功发生器之间设置非晶合金变压器，其空载损耗仅为硅钢片作铁芯变压器的20%，非晶铁心在通过较高频率磁通时，仍具有低铁损及低激磁电流的特性而不致产生铁心饱和的问题，故以非晶铁心制成的非晶合金变压器具有较好的耐谐波能力。3、本专利技术采用非晶合金变压器与低电压静止无功发生器配合，可有效实现对谐波的抑制和滤除，且响应速度快、可控性高、能跟踪各次谐波、特性不受系统影响、体积小重量轻、效率高，可将功率因数控制在0.93%以上。附图说明图1为本专利技术电连接示意图。图中:电网1、电力变压器2、整流变压器3、整流柜4、冲击性负荷5、低电压静止无功发生器6、非晶合金变压器7、电流互感器8。具体实施例方式以下结合附图和实施例对本专利技术作进一步详述。图1为一种低电压大电流电能质量控制系统电连接示意图。该系统包括电力变压器2、整流变压器3、整流柜4、冲击性负荷5和低电压静止无功发生器6。电力变压器2的高压侧的三相与电网I的三相对应连接，电力变压器2的低压侧的三相与整流变压器3的一次侧三相对应连接，整流变压器3的二次侧三相与整流柜4的输入连接，整流柜4的输出与冲击性负荷5连接。整流变压器3的二次侧与低电压静止无功发生器6之间设置有非晶合金变压器7，非晶合金变压器7的高压侧三相与低电压静止无功发生器6的三相对应连接，非晶合金变压器7的低压侧三相与整流变压器3的二次侧三相对应连接，电流互感器8连接在非晶合金变压器7的高压侧与低电压静止无功发生器6之间。低电压静止无功发生器6包含谐波电流检测电路、电流跟踪控制电路、IGBT驱动电路和主电路，谐波电流检测电路的输入与电流互感器8的信号输出端连接，输出与电流跟踪控制电路的输入连接，电流跟踪控制电路的输出与IGBT驱动电路的输入连接，IGBT驱动电路的输出与主电路的输入连接，主电路的输出与非晶合金变压器7的闻压侧连接。本实施例电网I为三相35KV系统，电力变压器2的高压侧为35KV、低压侧为280V。整流变压器3的高压侧为280V、低压侧为100V。冲击性负荷5为电解槽。非晶合金变压器7选取型号为ZGSBH15系列非晶合金变压器，容量是15000KVA、高压侧为10KV，低压侧为IOOV0低电压静止无功发生器6的无功功率为lOMvar/lOKV。本专利技术控制系统采用低电压静止无功发生器6与非晶合金变压器7配合，大量无功电流将直接经低电压静止无功发生器6流转，使冲击性负荷的功率因数在0.93以上运行，这样仅单台电力变压器2每年可节约电费约195万元。同时，采用本专利技术控制系统使三相功率平衡度大大提高，使冲击性负荷的热量集中，温度提高，反应加快，日产量增加5 8% ο权利要求1.一种低电压大电流电能质量控制系统，包括电力变压器(2)、整流变压器(3)、整流柜(4)、冲击性负荷(5)和低电压静止无功发生器(6)，电力变压器(2)的高压侧与电网(I)连接，低压侧与整流变压器(3)的一次侧连接，整流变压器(3)的二次侧与整流柜(4)的输入连接，整流柜的(4)输出与冲击性负荷(5)连接，其特征在于:整流变压器(3)的二次侧与低电压静止无功发生器(6)之间设置有非晶合金变压器(7)，非晶合金变压器(7)的高压侧与低电压静止无功发生器(6)连接，非晶合金变压器(7)的低压侧与整流变压器(3)的二次侧连接，非晶合金变压器(7)的高压侧与低电压静止无功发生器(6)之间还设置有电流互感器(8)。2.根据权利要求1所说的一种低电压大电流电能质量控制系统，其特征在于所述低电压静止无功发生器(6)包含谐波电本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种低电压大电流电能质量控制系统，包括电力变压器（2）、整流变压器（3）、整流柜（4）、冲击性负荷（5）和低电压静止无功发生器（6），电力变压器（2）的高压侧与电网（1）连接，低压侧与整流变压器（3）的一次侧连接，整流变压器（3）的二次侧与整流柜（4）的输入连接，整流柜的（4）输出与冲击性负荷（5）连接，其特征在于：整流变压器（3）的二次侧与低电压静止无功发生器（6）之间设置有非晶合金变压器（7），非晶合金变压器（7）的高压侧与低电压静止无功发生器（6）连接，非晶合金变压器（7）的低压侧与整流变压器（3）的二次侧连接，非晶合金变压器（7）的高压侧与低电压静止无功发生器（6）之间还设置有电流互感器（8）。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：高晓斌，陈文胜，陈静波，李冠东，
申请(专利权)人：武汉高特维电气有限公司，
类型：发明
国别省市：
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