[实用新型]有源动态补偿消谐装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种补偿消谐装置。

背景技术

冶炼电炉由于生产用料的复杂多变，炉体吨位庞大，冶炼电流非常大，故在冶炼时产生的谐波电流、电压都非常大，变化也非常快，非常复杂，常常需要采用有源补偿消谐技术以消除谐波的影响。目前的动态有源消谐装置采用单一逆变器所采集的信号通过CPU去控制功率补偿消谐单元来进行补偿消谐。这样，需要使用大容量IGBT模块，由于受到IGBT模块容量的限制，不能完全消除谐波的影响，影响电网的质量。同时，现有的消谐装置的补偿消谐控制单元采用嵌入式的CPU进行控制，运算速度慢，对谐波的快速变化和冲击不能即时反应，甚至产生谐波放大，影响设备的使用安全，容易损坏设备。而且，控制单元与每一个功率单元之间采用普通的电线连接，不能有效进行强弱电之间的隔离，容易产生干扰，影响设备运行的稳定性。 

实用新型内容

本实用新型是为了克服现有技术中的不足之处，提供一种能有效消除谐波的影响，稳定性好的有源动态补偿消谐装置。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种有源动态补偿消谐装置，在变压器二次侧的低压短网上设置有电流互感器和电压互感器，所述电流互感器和电压互感器分别与采集器连接，所述采集器与无功补偿消谐控制单元连接，所述无功补偿消谐控制单元与无功补偿消谐电路连接，所述无功补偿消谐电路与变压器二次侧的低压短网连接，其特征在于所述无功补偿消谐电路包括至少三组无功补偿消谐单元、总限流电感和由电容器与电阻组成的过电压吸收电路，多组无功补偿消谐单元分别通过接触器并联连接后与过电压吸收电路和总限流电感连接，所述总限流电感与变压器二次侧的低压短网连接；所述无功补偿消谐单元与由电容器和电阻组成的滤波器及低压整流单元连接。每组无功补偿消谐单元由六个IGBT模块连接而成的三相全波桥式逆变器与串联在回路中的逆变限流电感组成；所述无功补偿消谐控制单元的输出端分别与每个IGBT模块的基极连接。

所述无功补偿消谐控制单元为双DSP控制单元。

所述无功补偿消谐控制单元与采集器之间、无功补偿消谐控制单元与多个IGBT模块之间、采集器与电流互感器和电压互感器的输出端之间分别通过光纤连接。

本实用新型具有下述技术效果：

1.本实用新型的有源动态补偿消谐装置中具有多个逆变器，多个逆变器输出的变化的电流跟踪同一个补偿指令信号，每个逆变器所采集的信号去控制与它相对应的脉宽调制PWM驱动信号，这多个载波信号在相位上依据载波信号的多少来变更相差的度数。这样一方面通过多个逆变器实现了整个滤波器输出功率的提高，同时提高了系统等效开关频率，进而提高了滤波器补偿效果。在同样补偿效果情况下，功率器件IGBT模块的容量选择可大为降低，大功率IGBT可用多个小容量IGBT代替。因此，能够根据谐波的大小采用多个小容量IGBT模块组成的消谐电路消除谐波的影响，使谐波达标，提高电网的稳定性。

2.本实用新型的消谐装置采用双DSP的CPU控制单元，可以很快地根据操作命令、给定信号及其它输入信号计算出控制信息及状态信息，使指令在纳秒级完成，快速完成对功率单元的监控，跟踪速度快，补偿消谐性能大大提高，有效地保障设备的使用安全。

3.控制柜中的控制单元通过光纤实时对每一个功率单元进行整流逆变的控制与检测，使装置更加稳定可靠，不会受外界电磁场的干扰和影响，非常好的解决了强弱电之间的隔离，补偿消谐装置更加稳定可靠。

附图说明

图1为有源动态补偿消谐装置电气原理图；

图2为有源动态补偿消谐装置中无功补偿消谐电路原理图。

具体实施方式

以下结合附图和以应用于冶炼电炉为实施例对本实用新型详细说明。

本实用新型的有源动态补偿消谐装置对现有的单一逆变器的补偿消谐装置进行改进，采用多组逆变器组成补偿消谐电路，产生与电网中的谐波大小相当、方向相反的谐波，从而使电网的谐波达标。