专利名称：低压电力有源无级调容补偿滤波装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及ー种无功补偿装置，尤其是一种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置。
背景技术：
在电压低于IkV的低压电网(国内主要是指400V的低压电网)中，电カ负荷主要是非线性负荷或感性负荷，使得电网中的电压和电流波形出现严重畸变，这种畸变就是常说的电网电カ谐波污染，他对电网和低压电网中的功率因数低的用电设备均造成不同程度的伤害。通常用采用LC滤波器来消除谐波，采用无功补偿设备来提高功率因数，但是现有的LC滤波器和无功补偿设备均存在不足LC滤波器不仅体积大、损耗大、浪费资源，而且不能动态补偿，只能抑制固定频率的谐波；无功补偿设备不但反应速度慢，而且可能导致谐振发生，造成系统不稳定。
实用新型内容针对上述不足，本实用新型提供了一种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其不仅能够消除低压电网中谐波，而且对低压用电设备进行感性无功补偿和容性无功补偿。为了解决上述问题，本实用新型采用以下技术方案ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，包括主电路和控制电路，其特征是，所述主电路包括断路器、真空开关、限流电阻、滤波电杭、IGBT模块、稳压电容、控制开关和负载；所述断路器、真空开关和滤波电抗串联后与IGBT模块的输入端连接，所述IGBT模块的输出端并联有稳压电容，所述限流电阻与真空开关并联，所述控制开关和负载串联后与IGBT模块的输出端串联，所述真空开关和控制开关为接触器；所述控制电路包括电流互感器、电压互感器、A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、可编程逻辑控制器、驱动电路、RS485接口和LED显示屏，所述电流互感器和电压互感器分别与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、驱动电路、RS485接口和LED显示屏分别与可编程逻辑控制器连接。所述IGBT模块包括6个IGBT，所述IGBT组成H桥结构。所述控制电路还包括保护电路，所述保护电路分别与电流互感器、电压互感器、温度传感器和可编程逻辑控制器连接。所述可编程逻辑控制器包括中央处理器及其周围电路。所述中央处理器采用采用TI DSP2812主控芯片。所述中央处理器的周围电路采用Altera公司的EP2C208可编程逻辑阵列芯片。本实用新型的有益效果是本实用新型通过控制电路来消除低压电网中谐波，并且对低压用电设备进行感性无功补偿和容性无功补偿，不仅解决了低压电网中存在的电カ污染问题，而且根据电网中所缺的无功及时给予补偿，同时滤除电网中存在的谐波，具有以下几个特点(I)相应速度快，相应时间<10mS ; (2)同一台装置即可补感性无功又可不容性无功，补偿容量在额定范围内可任意设定；(3)实现滤波功能，能够滤除20次以下任意次数的谐波。
图I是本实用新型主电路的电路图；图2是本实用新型控制电路的原理框图。
具体实施方式本实用新型的一种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，包括主电路和控制电路。如图I所示，所述主电路包括断路器、真空开关、限流电阻、滤波电杭、IGBT模块、稳压电容、控制开关和负载；所述断路器、真空开关和滤波电抗串联后与IGBT模块的输入端连接，所述IGBT模块的输出端并联有稳压电容，所述限流电阻与真空开关并联，所述控制开关和负载串联后与IGBT模块的输出端串联，所述真空开关和控制开关为接触器。其中，所述IGBT模块包括6个IGBT，所述IGBT组成H桥结构。如图2所示，所述控制电路包括电流互感器、电压互感器、A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、可编程逻辑控制器、驱动电路、RS485接ロ、LED显示屏和保护电路，所述电流互感器和电压互感器分别与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、驱动电路、RS485接口和LED显示屏分别与可编程逻辑控制器连接；所述保护电路分别与电流互感器、电压互感器、温度传感器和可编程逻辑控制器连接，所述驱动电路分别与IGBT开关器件、接触器和风机连接。其中，所述可编程逻辑控制器包括中央处理器及其周围电路；所述中央处理器采用采用TI DSP2812主控芯片；所述中央处理器的周围电路采用Altera公司的EP2C208可编程逻辑阵列芯片。本实用新型控制电路的组成及各部分作用如下(I)主控芯片(CPU),采用TI DSP2812芯片，是控制控制电路的核心，对所有输入的模拟信号和控制信号进行采集、分析，并对各被控装置发出控制指令。(2)可编程逻辑阵列芯片(FPGA)，采用Altera公司的EP2C208芯片，他的作用是CPU和其他数字电路的桥梁和纽带，其他数字电路均与其相连，他再与CPU相连，完成个中数字信号的逻辑运算功能。(3)电流电压测量与A/D采用部分，其作用为测量装置中的各种物理信号，并完成A/D转换，由各种传感器和2812的A/D部分组成。(4)温度測量、保护部分，測量温度，并对温度和电流电压进行是否保护判断，有温度继电器和比较器组成。(5)接收指令、对外输出部分部分，其作用为接收外部给装置的各种指令，并将本装置的工作状况传输至外部，由人机界面、485远程通信等部分組成。( 6 )执行部件，其作用是本装置通过此部分实现对所需补偿无功电流和发出谐波，包含IGBT开关器件和相关的放大驱动电路。(7)整机开关部分，其作用是实现对电能通断的控制，由接触器和相应的放大驱动电路组成。(8)散热部分，实现装置的热稳定，保证装置运行，包含风机和相应的放大驱动电路。(9)LED显示部分，厂内调试时使用，观察机器运行状态，由LED和相应放大驱动电路组成。·
权利要求1.一种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，包括主电路和控制电路，其特征是， 所述主电路包括断路器、真空开关、限流电阻、滤波电杭、IGBT模块、稳压电容、控制开关和负载；所述断路 器、真空开关和滤波电抗串联后与IGBT模块的输入端连接，所述IGBT模块的输出端并联有稳压电容，所述限流电阻与真空开关并联，所述控制开关和负载串联后与IGBT模块的输出端串联，所述真空开关和控制开关为接触器； 所述控制电路包括电流互感器、电压互感器、A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、可编程逻辑控制器、驱动电路、RS485接口和LED显示屏，所述电流互感器和电压互感器分别与A/D转换模块连接，所述A/D转换模块、温度传感器、开关量采集模块、驱动电路、RS485接口和LED显示屏分别与可编程逻辑控制器连接。
2.根据权利要求I所述的ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其特征是，所述IGBT模块包括6个IGBT，所述IGBT组成H桥结构。
3.根据权利要求I所述的ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其特征是，所述控制电路还包括保护电路，所述保护电路分别与电流互感器、电压互感器、温度传感器和可编程逻辑控制器连接。
4.根据权利要求I所述的ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其特征是，所述可编程逻辑控制器包括中央处理器及其周围电路。
5.根据权利要求4所述的ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其特征是，所述中央处理器采用采用TI DSP2812主控芯片。
6.根据权利要求4所述的ー种低压电カ有源无级调容补偿滤波装置，其特征是，所述中央处理器的周围电路采用Altera公司的EP2C208可编程逻辑阵列芯片。
专利摘要本实用新型公开了一种低压电力有源无级调容补偿滤波装置，它包括主电路和控制电路。本实用新型通过控制电路来消除低压电网中谐波，并且对低压用电设备进行感性无功补偿和容性无功补偿，解决了低压电网中存在的电力污染问题，并根据电网中所缺的无功及时给予补偿，同时滤除电网中存在的谐波，具有以下几个特点(1)相应速度快，相应时间<10mS；(2)同一台装置即可补感性无功又可不容性无功，补偿容量在额定范围内可任意设定；(3)实现滤波功能，能够滤除20次以下任意次数的谐波。
文档编号H02J3/01GK202633946SQ20122027027
公开日2012年12月26日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者尹艳艳, 尹逊景, 孔繁云, 崔学文, 胡华业, 任莉萍 申请人:山东新科特电气有限公司, 平阴县供电公司