[其他]低能耗動態功率因數補償器

無效

• 申請號: 85200850
• 申請日: 1985-10-18
• 公開（公告）號: CN85200850U
• 公開（公告）日: 1986-10-29
• 發明（設計）人: 周寧
• 申請（專利權）人: 周寧
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18;G05F1/70
• 代理公司: 黑龍江省專利服務中心
• 代理人: 文光中

本實用新型屬于一種改進的電力網絡功率因數補償裝置。適用于高低壓配電系統。

在電力配電系統中，為了減少無功功率，提高電網的功率因數，常配有功率因數補償器，一般采用交流接觸器作為電力電容器的投切開關。比較先進的采用動態功率因數補償裝置，如歐洲專利（EP37027B；EP113872A）所提供的方法：主回路主要由開關，雙向晶閘管及電力電容器串聯或并聯電抗器組成。這里雙向晶閘管作為無觸點開關。當電網需要無功功率補償時，△Q檢測電路通過控制電路和觸發電路發出觸發信號，使雙向晶閘管導通，把電力電容器投入電網，因此可以快速及時的向負載提供無功功率。但是由于主回路中為了抑制投入電容器所產生的高次諧波而接入了電抗器，使裝置本身增加了有功功率損耗，同時電抗器體積大、笨重、耗費大量金屬材料、成本也較高。

本實用新型的目的是針對上述問題，提出一種改進的功率因數補償裝置。它能夠根據投入電容器的控制信號，在電網中跟蹤電網電壓的波形，使開關晶閘管的兩端電壓差一旦達到正向導通電壓便立即導通，由于過渡過程較平緩，所以避免了高次諧波電流的產生，這樣可以取消電抗器。本實用新型與已有技術相比具有體積小，重量輕，節約電能、節省金屬、成本低廉的優點。

本實用新型的任務是以如下方式完成的：電力電容器一端接一相線，另一端通過一個整流二極管和一個開關晶閘管及一個輔助晶閘管串聯一個限流電阻進行異極并聯，再通過串聯的組合開關接到電網的另一相線上。組合開關是一個由主開關和一個輔助開關串聯一只限流電阻后并聯而成的。組合開關的動作程序應該是合閘時，先合輔助開關，后合主開關。這樣當組合開關合閘時，電源首先通過組合開關上的輔助開關及限流電阻，整流二極管向電力電容器充電至接近電源電壓的峰值。由于有限流電阻避免了電流沖擊。當檢測電路發出需要投入電力電容器的控制信號時，第一個電壓過零脈沖信號和控制信號共同通過與門，該與門發出脈沖再驅動下級驅動器去觸發輔助晶閘管的控制極，由于輔助晶閘管兩端處于正向電壓所以導通。電力電容器的電能立即通過輔助晶閘管及串聯的電阻向負載放電，當電力電容器上的電壓降到與電源瞬時電壓相近時，一旦輔助晶閘管兩端電壓小于正向導通電壓時輔助晶閘管馬上截止。隨后電源電壓逐步升高，電源又通過整流二極管向電力電容器充電，使電力電容器上的電壓又升到接近電源電壓峰值。這時電壓峰值脈沖發生器在電壓波峰這段時間有一個脈沖產生，與上一個電壓過零脈沖經過單穩電路延時的信號共同通過另一個與門電路，該與門產生一個脈沖，經驅動器去觸發開關晶閘管的控制極。在此同時電源電壓的瞬時值下降，使開關晶閘管兩端剛達到正向導通電壓時，開關晶閘管立即導通，此時電壓、電流都較小，這時電力電容器投入電網運行。直到加在開關晶閘管兩端的電壓瞬時值之差小于正向導通電壓時，開關晶閘管截止。隨后電源通過整流二極管向電力電容器充電，開始了周而復始的過程。由于開關晶閘管在導通時，兩端電壓總是由小到大，這樣導通后無沖擊電流，系統不產生高次諧波，所以可以不用電抗器。

以下將結合附圖對本實用新型作進一步詳細描述。

圖1是本實用新型主電路原理圖。

圖2是本實用新型控制電路框圖。

控制電路與主電路必須在同相電源中工作。

參照圖1，一個主開關（1）和輔助開關（5）及限流電阻（6）組成為組合開關，其中輔助開關（5）串聯限流電阻（6）和主開關（1）相并聯，它的一端接在電網的一個相線上，另一端接在整流二極管（3）的陽極上，同時晶閘管（2）和輔助晶閘管（7）的陰極和整流二極管（3）的陽極相并聯，輔助晶閘管（7）的陽極通過串聯的限流電阻（8）并聯在開關晶閘管（2）的陽極和整流二極管（3）的陰極上，整流二極管（3）的陰極連接電力電容器（4）的一個極，電力電容器（4）的另一個極接電網的另一相線上。

參照圖2，一個與門（9）的兩個輸入端，一個接△Q檢測電路（16）的控制電平，一個接電壓過零脈沖發生器（14）的輸出端。與門（9）的輸出端連接驅動器（10）的輸入端，同時連接一個單穩電路（12），驅動器（10）的輸出端連接輔助晶閘管（7）的控制極，另一個與門（13）的的兩個輸入端，一個接單穩電路（12）的輸出端，一個連接電壓峰值脈沖發生器（15）的輸出端，與門（13）的輸出端連接驅動器（11）的輸入端，驅動器（11）的輸出端連接開關晶閘管（2）的控制極。

開關晶閘管（2）和整流二極管（3）的額定電流為主回路電流的1／2倍，輔助晶閘管（7）的額定電流為主回路電流的1／10倍至1／20倍，輔助開關（5）的額定電流是主回路電流1／20至1／40倍。

操作時，將將組合開關（1）、（5）、（6）合上該裝置即投入電網中運行，本實用新型也適合在防閃爍技術方面應用。