专利名称：宽带无源滤波无功补偿装置的制作方法
技术领域：
本实用新型提供一种宽带无源滤波无功补偿装装置，属于电力电网系统电能质量改善技术领域。
背景技术：
随着高新技术的发展，低压电网中变频、大功率整流、高频电力电子设备等负荷日益增加，使注入低压电网中谐波含量急剧升高、波形畸变严重，严重污染了电源，使供电损失增加。谐波污染易造成系统中设备运行不稳定、绝缘遭到破坏，影响了供电的电能质量，也使用户的用电安全可靠性下降。
电力系统中一般在10kV及以上电压采用滤波，滤波设备采取与系统并联的方式运行。有针对性地对某次谐波进行抑制，降低总电压谐波畸变率，以保证供电质量和供电安全性。
发明内容
本实用新型提供一种宽带无源滤波无功补偿装置，实现低压滤波和无功补偿双重功能。对低压谐波源进行有效抑制和改善。
本实用新型的技术解决方案如下宽带无源滤波无功补偿装置由控制电路、交流接触器、开关断路器和多个调谐滤波电路组成。
其中，调谐滤波电路由电容器与电抗器串联组成RLC滤波单元，主要用于滤除电网中的低频段谐波，针对不同的干扰谐波调谐成不同频率的单调谐滤波器，各路RLC滤波单元与交流接触器和断路器串联后，以并联形式接入装置的主电路，主电路与隔离开关的负荷端串联连接，经过隔离开关接入低压电网系统；电流互感器设在主电路中从主电路采样，为二次仪表(电压表、电流表)和控制电路提供信号和测量参数，控制电路中的无功补偿自动控制器根据采样信号控制交流接触器启闭，完成各路滤波单元的滤波补偿作用。
本电路在消除低次谐波的基础上，在高频段接入了由电抗器和电阻器并联后与电容器串联组成高通滤波器，主要用于滤除电网中的所有高频段谐波，高通滤波器与交流接触器和断路器串联后，以并联形式接入装置的主电路，由主电路与隔离开关的下口(负荷端)串联连接，接入低压电网系统。
隔离开关的电源端与低压电网系统连接，其负荷端与主电路连接，(滤波补偿)装置与低压电网系统以并联方式运行，各路滤波器与交流接触器和断路器串联后，以并联形式接入装置的主电路，由主电路与隔离开关的负荷端串联连接，接入低压电网系统；主电路的各相经过防雷器组直接接地，用于防止系统的雷电及瞬变电压进入本电路时造成的损害。
断路器串联于各路滤波器单元支路，作为各路滤波器单元支路的过流和短路断开点，对支路起到保护作用。
在正常运行时，断路器中呈闭合状态。装置的控制电路ZBK中“无功补偿自动控制器”自动判定系统所需无功功率的容量，并依次投、切RLC滤波器的投入路数。
根据局部电网中所需补偿无功功率的多少和不同频率谐波的大小设定补偿容量，采用RLC电路组成针对不同干扰谐波的单调谐滤波器，由控制电路自动控制主电路动作来完成对系统的滤波和无功补偿功能。
本实用新型的积极效果在于利用串联谐振原理，在电网低压侧进行滤波，抑制低压谐波源产生谐波注入电网污染电源，它既能使谐波源产生的谐波得到抑制，也能对被污染电网内的低次谐波和高次谐波进行全面的抑制和消除，同时对设备进行无功补偿。达到提高功率因数、净化电源、节约电能的宽带无源滤波双重效果。
图1为本实用新型电路原理图。
GL隔离开关、ZKQ无功补偿自动控制器、DL(1～8)1～8路滤波电路的开关断路器、CJ(1～8)1～8路滤波电路的交流接触器、LH电流互感器、A1、B1、C1、N主电路母线排、FL防雷器件、L(1～8)1～8路各种滤波电路中的电抗器、C(1～8)1～8路各种滤波电路中的电容器、R滤波电阻。
具体实施方式
根据图1所示，隔离开关GL的电源端与低压电网系统A、B、C连接、隔离开关GL的负荷端与主电路A1、B1、C1连接，装置与低压电网系统以并联方式运行。各路滤波器与交流接触器CJ和断路器DL串联后，以并联形式接入装置的主电路A1、B1、C1，由主电路A1、B1、C1与隔离开关GL的负荷端串联连接，接入低压电网系统。
各路RLC滤波器均由电容器C与电抗器L串联组成。针对不同的干扰谐波组成不同频率的单调谐滤波器。
主电路经电流互感器LH为二次仪表(电压表V、电流表A)和控制电路无功补偿自动控制器ZKQ提供测量参数。
在正常运行时，断路器中呈闭合状态。装置的控制电路ZKQ中“无功补偿自动控制器”自动判定系统所需无功功率的容量，并依次投、切RLC滤波器的投入路数。
其具体工作过程是当装置的无功补偿自动控制器ZKQ检测到要增加(或减少)无功功率时，即向控制电路发出指令，控制交流接触器CJ吸合(或断开)，使各个RLC滤波电路经过交流接触器CJ和断路器DL、通过隔离开关GL投入(或脱离)系统，以此既达到提高电网功率因数、又降低电网主要谐波、提高电能质量的作用。
本电路在消除低次谐波的单调谐滤波电路的基础上，在高频段接入了高通滤波器，高通滤波器由电抗器和电阻器并联后与电容器串联组成。与交流接触器CJ和断路器DL串联后，以并联形式接入装置的主电路A1、B1、C1，由主电路A1、B1、C1与隔离开关GL的负荷端串联连接，接入低压电网系统。高通滤波器与单调谐滤波器组合后，实现了全频段的宽带滤波，消除对计算机、通讯及信息处理设备等音频范围的控制系统能产生严重的频率耦合干扰。
权利要求1.一种宽带无源滤波无功补偿装置，其特征在于由控制电路、交流接触器、开关断路器和多个调谐滤波电路组成，其中，调谐滤波电路由电容器与电抗器串联组成RLC滤波单元，主要用于滤除电网中的低频段谐波，针对不同的干扰谐波调谐成不同频率的单调谐滤波器，各路RLC滤波单元与交流接触器和断路器串联后，以并联形式接入装置的主电路，主电路与隔离开关的负荷端串联连接，经过隔离开关接入低压电网系统，电流互感器设在主电路中从主电路采样，为二次仪表和控制电路提供信号和测量参数，控制电路中的无功补偿自动控制器根据采样信号控制交流接触器启闭。
2.根据权利要求1所述的补偿装置，其特征在于调谐滤波电路的高频段上接有高通滤波器，其中，高通滤波器由电抗器和电阻器并联后与电容器串联组成，串接在交流接触器和断路器之后，以并联形式接入装置的主电路，通过主电路与隔离开关的负荷端串联连接，接入低压电网系统。
专利摘要一种宽带无源滤波无功补偿装置，由控制电路、交流接触器、开关断路器和多个调谐滤波电路组成，调谐滤波电路由电容器与电抗器串联组成滤波单元，滤波单元与交流接触器和断路器串联后，以并联形式接入装置的主电路，主电路与隔离开关的负荷端串联连接，经过隔离开关接入低压电网系统，电流互感器设在主电路中从主电路采样，为二次仪表和控制电路提供信号和测量参数，控制电路中的无功补偿自动控制器根据采样信号控制交流接触器启闭。利用串联谐振原理，在电网低压侧进行滤波，抑制低压谐波源产生谐波注入电网污染电源，它既能使谐波源产生的谐波得到抑制，也能对被污染电网内的低次谐波和高次谐波进行全面的抑制和消除，同时对设备进行无功补偿。
文档编号H02J3/18GK2657258SQ20032011252
公开日2004年11月17日 申请日期2003年10月10日 优先权日2003年10月10日
发明者施用晔, 潘永岐 申请人:施用晔, 潘永岐