无功补偿装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及电力系统的无功补偿技术领域，特别是涉及一种无功补偿装置。
【背景技术】
[0002]随着经济的发展，电力用户对电能质量的要求越来越高。而影响电能质量的主要因素是电压偏差，目前常采用无功补偿的方式解决电压偏差的问题，以提高电能质量。
[0003]解决电压偏差问题的一个方法是采用静止无功补偿器(SVC)或静止无功发生器(STATCOM)。采用静止无功补偿器进行动态无功补偿，是利用晶闸管阀组和电力电容或电抗器串联来控制无功的输出。在正常运行时，晶闸管阀组通过全电流，阀组所产生的损耗约为补偿容量的0.3%，同时晶闸管阀组长期接入电网，需要承受来自电网和补偿设备本身故障的各种电流和电压冲击，降低了装置总体可靠性。静止无功发生器是基于可关断器件的变流器，损耗更大，可达补偿容量的I?1.5%，系统耐受各种冲击的能力更弱，装置利用率大大降低。同时由于电力电子元件的高损耗，必须采用复杂的冷却系统，常用的如水冷或风冷方式，体积大、结构复杂。
[0004]采用晶闸管投切电容器组(TSC)是SVC的一种型式，要实现晶闸管投入电容器组无扰动，就必须在电压过零投入。对于3kV及以上系统使用的高压TSC，由于其阀组为多只晶闸管元件串联构成，对触发系统的同步性要求更高。为便于运行过程中的触发同步，主接线大多采用角形接线或带中性线的星形接线形式。但由于我国电网35kV以下中压系统为不接地系统，中性线较难获得，且目前广泛使用的并联电容器组采用了不带中性线的星形接线，这就造成将已有的电容器组改造成TSC十分困难，限制了其应用。
【实用新型内容】
[0005]鉴于现有技术的现状，本实用新型的目的在于提供一种无功补偿装置，将已有的电容器组改造成为TSC，可以在容量范围内实现容性无功的精确调节，且响应迅速，减小了母线电压波动，提高了电能质量，降低了电网的有功损耗。
[0006]为实现上述目的，本实用新型采用如下技术方案:
[0007]一种无功补偿装置，其特征在于，包括电抗器、电容器和固态复合开关；
[0008]三相电源的各相均依次串联所述电抗器和所述电容器后连接形成双星形；
[0009]所述三相电源的至少两相上分别串联有所述固态复合开关，所述固态复合开关串联在所述电抗器与所述电容器之间或者所述固态复合开关串联在所述电容器与所述双星形的中性点之间。
[0010]在其中一个实施例中，所述固态复合开关的数量为两个；
[0011]其中一个所述固态复合开关串联在所述三相电源的A相上的所述电抗器和所述电容器之间，另一个所述固态复合开关串联在所述三相电源的C相上的所述电抗器和所述电容器之间。
[0012]在其中一个实施例中，所述固态复合开关的数量为三个；
[0013]三个所述固态复合开关分别串联在所述三相电源的各相上的所述电抗器和所述电容器之间。
[0014]在其中一个实施例中，所述电容器包括第一电容器和第二电容器，所述双星形为第一星形和第二星形；
[0015]所述三相电源的各相分别串联所述电抗器、所述第一电容器后连接形成第一星形，所述三相电源的各相分别串联所述电抗器、所述第二电容器后连接形成第二星形，所述第一星形和所述第二星形通过不平衡电流互感器连接。
[0016]在其中一个实施例中，所述固态复合开关包括晶闸管和保护开关，所述保护开关与所述晶闸管并联设置。
[0017]本实用新型的有益效果是:
[0018]本实用新型的无功补偿装置，通过在三相电源的至少两相上串联固态复合开关，不仅解决了机械开关投切燃弧产生的电压电流冲击问题，而且可以在容量范围内实现容性无功的精确调节，且响应迅速，减小了母线电压波动，提高了电能质量，降低了电网的有功损耗。同时，通过在原有无功补偿系统中增设固态复合开关，使得改造投入低，节省了资源。
【附图说明】
[0019]图1为本实用新型的无功补偿装置实施例一的示意图；
[0020]图2为本实用新型的无功补偿装置实施例二的示意图；
[0021]图3为本实用新型的无功补偿装置实施例三的示意图；
[0022]图4为本实用新型的无功补偿装置实施例四的示意图。
【具体实施方式】
[0023]为了使本实用新型的技术方案更加清楚，以下结合附图，对本实用新型的无功补偿装置作进一步详细的说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型并不用于限定本实用新型。
[0024]参见图1至图4，本实用新型的无功补偿装置，包括电抗器1、电容器2和固态复合开关3，且三相电源的各相均依次串联电抗器I和电容器2后连接形成双星形。三相电源的每相上的电容器2并联形成电容器组，当电容器组或电力滤波组的容量较大时，电容器组连接形成双星形。
[0025]串联电抗器I可以实现限制涌流以及抑制系统的高次谐波向电容器流动造成电容器的寿命缩短等作用。电容器2可以降低无功电流的流动而引起的有功损耗，提高功率因素，还可以降低电压损耗。在动态无功补偿装置中，需要频繁的投切电容器组，本实施例中通过设置固态复合开关3来实现电容器组的投入和切除。优选地，本实施例中的固态复合开关3包括晶闸管和保护开关，且晶闸管与保护开关并联设置。三相电源的至少两相上串联有固态复合开关3，固态复合开关3串联在电抗器I与电容器2之间或者固态复合开关3串联在电容器2与双星形的中性点之间。
[0026]本实施例中，三相电源的各相上的电容器2并联形成双星形，双星形分为第一星形和第二星形，且第一星形的中性点和第二星形的中性点均不接地，而且不需要引出中性线，即可完成原有电容器组的动态无功补偿。此时，电容器2包括并联设置的第一电容器21和第二电容器22，三相电源的各相分别串联第一电容器21后连接形成第一星形，三相电源的各相分别串联第二电容器22后连接形成第二星形，第一星形和第二星形通过不平衡电流互感器4连接形成双星形。其中，不平衡电流互感器4用于保护电容器2。
[0027]本实施例中，固态复合开关3串联在电容器2与双星形的中性点之间，即固态复合开关3串联在第一电容器21与第一星形的中性点之间和/或固态复合开关3串联在第二电容器22与第二星形的中性点之间，从而分别实现对第一电容器和第二电容器的投入和切除。
[0028]作为一种可实施方式，如图1所示，固态复合开关3的数量为两个。为节约成本及减小该无功补偿装置的占地面积，本实施例中的固态复合开关3串联在电抗器I与电容器2之间。其中一个固态复合开关3串联在A相上的电抗器I和电容器2之间，另一个固态复合开关3串联在C相上的电抗器I和电容器2之间。
[0029]在实际的改造过程中，先将电容器的断路器断开，然后再分别断开A相和C相上电容器2与电抗器I之间的连线，然后用连接线将固态复合开关3的两端串联在电容器2和电抗器I之间。
[0030]当然，两个固态复合开关3也可以串联在三相电源的A相上的电抗器I和电容器2之间与B相上的电抗器I和电