高性能的无功功率补偿电路 【技术领域】
本发明涉及一种补偿无功功率的装置，特别涉及一种高性能的无功功率补偿电路。
背景技术
感性负载或者容性负载的大量使用都会造成电网功率因数的下降，为了电网的经济运行，通常都要进行无功功率补偿或者调节。目前无功功率补偿或者调节有两种方式：一是固定或分级补偿或者调节，其控制简单，但是所用的无功补偿器或者调节器可能与电网系统阻抗以及负载阻抗之间发生谐振，影响电网系统运行的可靠性；二是无功动态调节，其优点是能有效抑制无功补偿器或调节器与电网系统阻抗以及负载阻抗之间可能发生地谐振，并能进行无功功率的平滑调节，但是控制复杂，设备价格昂贵，可能产生附加的谐波电流注入电网。图1为现有的无功功率并接补偿电路框图。
【发明内容】
本发明的目的在于提供一种高性能的无功功率补偿电路，该补偿电路既能阻止无功功率补偿器或者调节器可能产生的谐波电流注入电网，又能抑制无功功率功率补偿器或者调节器与电网之间可能发生的谐振，补偿电路工作可靠，具有良好的性能价格比，其原因是该补偿电路中的谐波电流阻尼电路4对于基波电流而言是零阻抗电路，而对于谐波电流而言是高阻抗电路。图2为本发明的无功功率补偿电路框图。图中标记4为谐波电流阻尼电路。
一种高性能的无功功率补偿电路，包括单相/或三相电网电源1，负载2，无功补偿器/或无功发生器3，其特征在于：设有一个谐波电流阻尼电路4，该电路由电抗器、电容器、电阻或者由变压器、电抗器、电容器、电阻组成，谐波电流阻尼电路4与无功补偿器/或无功发生器3串接在一起，并与负载2一同并接在电网电源1的回路中。由无源器件组成的谐波电流阻尼电路4包含如下结构：
1)谐波电流阻尼电路4由电抗器L1、电容器C1、电阻R1组成，其中电容器C1、电抗器L1串接后与电阻R1并接，如图3所示。
2)谐波电流阻尼电路4由变压器T1、电抗器L1、电容器C1、电阻R1组成，其中变压器T1原边其两端分别与电网和无功补偿器/或无功发生器3连接，电容器C1、电抗器L1串接后与电阻R1一起并接在变压器T1副边的两端，如图4所示。
3)谐波电流阻尼电路4由电抗器L1～L3、电容器C1～C3、电阻R1～R3组成，分别形成三个谐波电流阻尼电路支路，每一个支路的两端分别与电网各相和无功补偿器/或无功发生器3的各相电路支路相连接，如图5所示。
4)谐波电流阻尼电路4由变压器T1～T3、电抗器L1～L3、电容器C1～C3、电阻R1～R3组成，分别形成三个谐波电流阻尼电路支路，三个支路中的变压器原边其两端分别与电网各相和无功补偿器/或无功发生器3的各相电路支路相连接，电容器、电抗器串接后与电阻一起并接在变压器副边的两端，如图6所示。
5)谐波电流阻尼电路4由电抗器L1～L3、电容器C1～C3、电阻R1～R3组成，形成三个谐波电流阻尼电路支路，三个支路的一端相互连接在一起，三个支路的另一端分别与无功补偿器/或无功发生器3的各相电路支路对应串接后，分别与电网各相连接，如图7所示。
6)谐波电流阻尼电路4由变压器T1～T3、电抗器L1～L3、电容器C1～C3、电阻R1～R3组成，形成三个谐波电流阻尼电路支路，三个支路中的变压器原边的一端相互连接，另一端分别与无功补偿器/或无功发生器3的各相电路支路对应串接后，分别与电网各相连接，每一个支路中的电抗器与电容器串接后与电阻一起并接在该支路变压器副边上，如图8所示
上述电路中的谐波电流阻尼电路4或其支路中及其两端可增设变压器、电抗器、电容器、保护开关或其组合；可将谐波电流阻尼电路4或其支路的变压器副边上并接的电阻转移并接在该变压器的原边上，也可在谐波电流阻尼电路4或其支路的变压器原边和副边上同时并接电阻或可变电阻、保护开关或其组合。
同现有技术比较，本发明的优点是：1)能有效地抑制电网或负载与无功补偿器/或无功发生器之间可能发生的谐振；2)阻止无功补偿器/或无功发生器可能产生的谐波电流注入电网；3)工作可靠，具有良好的性能价格比。
【附图说明】
图1为现有的无功功率并接补偿电路框图。
图2为本发明的无功功率补偿电路框图。图中标记4为谐波电流阻尼电路。
图3为一种单相无功功率补偿电路图。
图4为另一种单相无功功率补偿电路图。
图5为一种三相无功功率补偿电路图。
图6为第二种三相无功功率补偿电路图。
图7为第三种三相无功功率补偿电路图。
图8为第四种三相无功功率补偿电路图。
【具体实施方式】
实施例1
一种高性能的无功功率补偿电路，如图3所示，单相负载为100KVA感性负载，其功率因数为0.7，无功补偿器3采用电容量可变的电容器组，谐波电流阻尼电路4中的电抗器L1＝200mH，电容器C1＝55.7uF，电阻R1＝300Ω。电容器组的容量变化时，就有可能与电网系统发生串联或并联谐振，由于有谐波电流阻尼电路4的存在，可以防止此类谐振的发生，确保电网系统的安全运行。
实施例2
一种高性能的无功功率补偿电路，如图6所示，三相负载为100KVA感性负载，其功率因数为0.7，无功补偿器3采用三个电容量可变的电容器组，谐波电流阻尼电路4中的变压器T1＝T2＝T3＝1KVA，电抗器L1＝L2＝L3＝200mH，电容器C1＝C2＝C3＝55.7uF，电阻R1＝R2＝R3＝300Ω。当电容器组的容量变化时，就有可能与电网系统发生串联或并联谐振，由于有谐波电流阻尼电路4的存在，可以防止此类谐振的发生，确保三相电网的安全运行。
实施例3
一种高性能的无功功率补偿电路，如图8所示，三相负载为100KVA感性负载，其功率因数为0.7，无功补偿器3采用三个电容量可变的电容器组，谐波电流阻尼电路4中的变压器T1＝T2＝T3＝1KVA，电抗器L1＝L2＝L3＝200mH，电容器C1＝C2＝C3＝55.7uF，电阻R1＝R2＝R3＝300Ω。当电容器组的容量变化时，就有可能与电网系统发生串联或并联谐振，由于有谐波电流阻尼电路4的存在，可以防止此类谐振的发生，确保三相电网的安全运行。