一种串联型静止式动态无功升压器的制造方法

文档序号:10934174阅读:662来源:国知局
一种串联型静止式动态无功升压器的制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种串联型静止式动态无功升压器,包括日字形铁芯、两组线圈、控制部分,铁芯四周为导磁铁芯,铁芯中间部分为对等梯形铁芯,对等梯形铁芯由两个等腰梯形铁芯对称固定组成,铁芯中间部分缠绕两组线圈,分别为一次线圈L1及二次线圈L2,一次线圈L1及二次线圈L2采用首尾连接方式接线。优点是:实现无接触式(耦合式)容性电流的注入及无接触式(耦合式)升压功能。实现了主被动双驱升压智能切换、串并联补偿功能智能切换、自耦合软启动等功能。
【专利说明】
一种串联型静止式动态无功升压器
技术领域
[0001]本实用新型涉及一种串联型静止式动态无功升压器,尤其涉及一种通过串联无功电流注入及主动调压进行低电压治理的无功升压器。
【背景技术】
[0002]随着我国经济建设与人民生活水平的高速发展,农村城镇化进程的加快,农村及城乡结合部的用电量激增。用电量大,线路传输距离远,负荷分配不均匀使得原本就捉襟见肘的农网0.4kV配电线路压力剧增,对于电力的要求也在高速提升。
[0003]在实际的电力使用过程中,安全、稳定、高效的电力输送是正常用电的前提条件。但对于我国的农村电力用户而言,由于配电线路较长并且低压线路老化等原因,在实际的使用过程中往往会出现各种问题,导致电机烧毁以及用电器无法正常工作等情况,甚至会产生安全隐患。因此线路末端的电压治理就显得尤为重要。
[0004]现阶段电力部门主要使用增加变压器,增大供电线路线径等方式进行低电压改造。但由于受到经济因素及成本因素限制,大量地区不能进行低电压改造工作。加之农村电网低电压成因复杂,大量冲击无功造成的冲击性压降很难处理,低电压串补装置一直无法实现(低电压,大容量问题及直接串联设备的可靠性问题),促使农网低电压改造难度倍增。

【发明内容】

[0005]为克服现有技术的不足,本实用新型的目的是提供一种串联型静止式动态无功升压器,铁芯结构合理,实现无接触式(耦合式)自动线性容性电流的注入。
[0006]为实现上述目的,本实用新型通过以下技术方案实现:
[0007]—种串联型静止式动态无功升压器,包括控制升压器调压的控制部分,还包括日字形铁芯、两组线圈,铁芯四周为导磁铁芯,铁芯中间部分为对等梯形铁芯,对等梯形铁芯由两个等腰梯形铁芯对称固定组成,铁芯中间部分缠绕两组线圈,分别为一次线圈LI及二次线圈L2,一次线圈LI及二次线圈L2采用首尾连接方式接线。
[0008]所述的控制部分包括可控器件K、电容器C、调压部分,一次线圈LI 一端、二次线圈L2—端相连接,一次线圈LI另一端与电容器C 一端、调压部分相连,二次线圈L2另一端与电容器C另一端、可控器件K 一端相连接,可控器件K另一端与调压部分另一端相连接,一次线圈LI另一端、可控器件K另一端为输出端;一次线圈LI与二次线圈L2的同位连接点及可控器件K另一端为输入端。
[0009 ]所述的可控器件K为无触点可控器件。
[0010]与现有技术相比,本实用新型的有益效果是:
[0011]实现无接触式(耦合式)容性电流的注入及无接触式(耦合式)升压功能。实现了主被动双驱升压智能切换、串并联补偿功能智能切换、自耦合软启动等功能。可使用于农村电网改造、棚户区电压改造等运用升压器的领域。
[0012]I)本装置可在电容器不直接接入系统的前提下为系统提供容性无功电流,并且该容性电流根据接入线路的感性电流的大小的变化而变化。全过程没有控制器件参与补偿接入无延时,响应时间接近与O。
[0013]2)本装置的对比梯形设计,可使得输出端送电过程中自然出现电压软起效果。
[0014]3)本装置可实现串联容性电流注入及耦合升压自由切换。
[0015]4)本装置可实现串联补偿及并联补偿在一套装置内存在,并且无延时切换。
[0016]5)本装置理论上没要升压比例限制,可用于所有低电压场合。
【附图说明】
[0017]图1是本实用新型的结构示意图。
[0018]图2是本实用新型的电气原理图。
[0019]图3是可控器件K的结构示意图。
[0020]图4是调压流程图。
[0021]图1中:1-导磁铁芯2-对等梯形铁芯3-—次线圈LI4_二次线圈L2。
【具体实施方式】
[0022]下面结合说明书附图对本实用新型进行详细地描述,但是应该指出本实用新型的实施不限于以下的实施方式。
[0023]见图1,串联型静止式动态无功升压器,包括日字形铁芯、两组线圈(高低压线圈)、控制部分,铁芯四周为导磁铁芯I,铁芯中间部分为对等梯形铁芯2,对等梯形铁芯2由两个等腰梯形铁芯对称固定组成(等腰梯形顶部短边相互固定),以增加磁阻尼,铁芯中间部分缠绕两组线圈,分别为一次线圈Ll(3)及二次线圈L2(4),一次线圈Ll(3)及二次线圈L2(4)采用首尾连接方式接线。
[0024]见图2-图4,其中,一次线圈LI及二次线圈L2按照容性电流的反馈比例计算。控制部分包括可控器件K、电容器C、调压部分,一次线圈LI 一端、二次线圈L2—端相连接,一次线圈LI另一端与电容器C 一端、调压部分相连,二次线圈L2另一端与电容器C另一端、可控器件K 一端相连接,可控器件K另一端与调压部分另一端相连接,一次线圈LI另一端、可控器件K另一端为输出端;一次线圈LI与二次线圈L2的同位连接点及可控器件K另一端为输入端。可控器件K为无触点可控器件,可由IGBT、IGCT、IEGT、晶闸管、固态开关等组成,图3所示为一种可控器件K的结构。一次线圈LI并接一次电容器C作为补偿使用。调压部分的核心器件为DSP芯片,使用DSP芯片进行采样计算,通过控制可控器件K的分合,可控制装置进行串补容性电流注入及主动升压。
[0025]工作时,当可控器件K分断时,电容器C相当于通过一次线圈LI耦合接入供电系统中,当系统流过电流时,一次线圈LI两端会产生一个与流过电流及线圈匝数比相关的电压,该电压加在电容器C两端,使之产生容性电流。容性电流通过一次线圈LI耦合回系统中,使之实现串联补偿的功能。在一次线圈LI与二次线圈L2匝数不变的情况下,一次线圈LI两端产生的感应电压只与流过的电流有关,即系统中电流越大,一次线圈LI两端电压越高,电容器C耦合电流越大;系统中电流越小,一次线圈LI两端电压越小,电容器C耦合电流越小。容性电流注入系统后,会平衡系统中的感性电流,从而减小系统由于感性电流引起的电压降。
[0026]当可控器件K闭合时,二次线圈L2通过可控器件K与电源连接,一次线圈L1、二次线圈L2组成自耦合升压变压器,装置提供主动升压功能,此时电容器C并接与设备输出端,起到并联补偿功率因数的功能。
[0027]对等梯形铁芯在装置送电的一瞬间提供磁饱和阻尼,使装置的输出电压可以缓慢斜坡上升,起到软启动的功能。
[0028]控制部分的原理是:采用输出电压检测的方式进行控制。当输出电压高于设定值时,装置处于串联补偿及容性补偿升压功能。当输出电压低于电压设定值时,装置自动将可控器件K投入,使之进入主动升压及并联功率因数补偿功能,其控制流程见图4。
[0029]实现无接触式(耦合式)容性电流的注入及无接触式(耦合式)升压功能。实现了主被动双驱升压智能切换、串并联补偿功能智能切换、自耦合软启动等功能。可使用于农村电网改造、棚户区电压改造等运用升压器的领域。
[0030]I)本装置可在电容器不直接接入系统的前提下为系统提供容性无功电流,并且该容性电流根据接入线路的感性电流的大小的变化而变化。全过程没有控制器件参与补偿接入无延时,响应时间接近与O。
[0031]2)本装置的对比梯形设计,可使得输出端送电过程中自然出现电压软起效果。
[0032]3)本装置可实现串联容性电流注入及耦合升压自由切换。
[0033]4)本装置可实现串联补偿及并联补偿在一套装置内存在,并且无延时切换。
[0034]5)本装置理论上没要升压比例限制,可用于所有低电压场合。
【主权项】
1.一种串联型静止式动态无功升压器,包括控制升压器调压的控制部分,其特征在于,还包括日字形铁芯、两组线圈,铁芯四周为导磁铁芯,铁芯中间部分为对等梯形铁芯,对等梯形铁芯由两个等腰梯形铁芯对称固定组成,铁芯中间部分缠绕两组线圈,分别为一次线圈LI及二次线圈L2,一次线圈LI及二次线圈L2采用首尾连接方式接线。2.根据权利要求1所述的一种串联型静止式动态无功升压器,其特征在于,所述的控制部分包括可控器件K、电容器C、调压部分,一次线圈LI 一端、二次线圈L2—端相连接,一次线圈LI另一端与电容器C 一端、调压部分相连,二次线圈L2另一端与电容器C另一端、可控器件K 一端相连接,可控器件K另一端与调压部分另一端相连接,一次线圈LI另一端、可控器件K另一端为输出端;一次线圈LI与二次线圈L2的同位连接点及可控器件K另一端为输入端。3. 根据权利要求2所述的一种串联型静止式动态无功升压器,其特征在于,所述的可控器件K为无触点可控器件。
【文档编号】H01F27/30GK205622234SQ201620312300
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年4月14日
【发明人】张涛, 于洋, 杨印, 胡绍刚, 刘君
【申请人】国网辽宁省电力有限公司鞍山供电公司, 鞍山罗恩伏特科技有限公司, 国家电网公司
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