[实用新型]一种发电机组用无功补偿装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及发电设备技术领域，具体是一种改善发电机组电能利用率的无功补偿装置。  

背景技术

柴油（燃气）发电机组作为一种电源，主要应用于电能缺失的场所。其负载主要为感性负载、容性负载和阻性负载三类，除纯阻性负载功率因素为1以外，无论是感性负载（功率因素滞后）还是容性负载（功率因素超前）都会产生系统功率因素低下的问题，也就是无功损耗比较大。电力系统运行要求容量在100KVA及以上的系统中必须加装无功补偿装置，通常因为用户感性负载居多，采用电容柜补偿及并联电容器补偿的方式一般会在检测到功率因素两秒钟以后才进行投切控制，并联电容器为电能储存元件，在投运过程中会抬升系统电压，而发电机组是由AVR单片机进行自动电压调节，其电压波动率为≤0.5%，也就是±2V，并联电容器补偿方式不适用于发电机组，同时电压抬升以后，发电机组控制系统检测后会判断为发电机组输出过电压而保护停机，因此发电机组在实际运用中一般不做功率因素方面的治理，使用过程中存在很大的无功损耗，导致能源的浪费。 

发明内容

为克服现有技术的不足，本实用新型的发明目的在于提供一种发电机组用无功补偿装置，安装于发电机组电源输出端，通过独立设计的采样回路和控制回路，控制IGBT绝缘栅双极型晶体管正、反相快速通断，产生反相无功电流，提高系统运行的功率因素，达到提高电能利用率的目的。 

为实现上述目的，本实用新型的保护空气开关QF0、采样电流互感器CT分别与发电机组连接，保护空气开关QF0经空心电抗器L、绝缘栅双极型晶体管IGBT与电容器C连接；采样电流互感器CT经采样电路、控制单元、驱动电路与绝缘栅双极型晶体管IGBT连接，采样电流互感器CT接负载；采样电流互感器CT采集供电系统A相电流，与供电系统B相、C相电压同时输入采样电路，运算出用电系统实际功率因素，采样电路将采集到的模拟信号转换成数字信号后输入给控制单元，控制单元根据采样电路输入的采样信号运算出用电系统的功率因素以及电流、电压的矢量方向，经过数据处理经驱动电路对绝缘栅双极型晶体管IGBT发出驱动指令，以控制绝缘栅双极型晶体管IGBT输出电流的矢量方向和参数；所述绝缘栅双极型晶体管IGBT处安装有散热装置和温度传感器。 

本实用新型与现有技术相比，除具有发电机组正常供电功能外，对用电设备不会产生任何干扰，对用电回路消除无功电流损耗、改善功率因素、提高发电机组电能利用率具有很重要的意义。并且，不会抬升用电系统电压，也不影响发电机组输出电能质量，适用于各类用电设备，以满足复杂的现场工况使用，增强发电机组带载能力。本实用新型可不对现有移动发电机组结构、成套工艺、操作方式进行任何改变，仅需与发电机组电源输出端进行电气连接，不受负载类型限制，体积小，结构紧凑，自动化程度高，加工、安装、运输、使用都比较方便，有效提高了发电机组的实际使用能力，从而达到提高运行稳定性和安全性以及节约能耗的目的。 

附图说明

图1是本实用新型的系统原理图。 

具体实施方式

如图1所示，发电机组1的无功补偿装置由保护空气开关、空心电抗器、采样电流互感器、绝缘栅双极型晶体管IGBT、电容器、采样电路、控制单元和驱动电路组成。保护空气开关QF0、采样电流互感器CT分别与发电机组1连接，保护空气开关QF0经空心电抗器L、绝缘栅双极型晶体管IGBT与电容器C连接；采样电流互感器CT经采样电路2、控制单元3、驱动电路4与绝缘栅双极型晶体管IGBT连接，采样电流互感器CT接负载；采样电流互感器CT采集供电系统A相电流，与供电系统B相、C相电压同时输入采样电路2，运算出用电系统实际功率因素，采样电路2将采集到的模拟信号转换成数字信号后输入给控制单元3，控制单元3根据采样电路2输入的采样信号运算出用电系统的功率因素以及电流、电压的矢量方向，经过数据处理经驱动电路4对绝缘栅双极型晶体管IGBT发出驱动指令，以控制绝缘栅双极型晶体管IGBT输出电流的矢量方向和参数。该装置与发电机组1的电源输出端进行电气连接，在发电机组1正常运行时，装置对电容器C进行预充电，发电机组1带载运行时，通过电流和电压采样电路2采集信号输入给控制单元3，由控制单元3的中央处理器根据负载功率因素情况分析，对驱动单元4发出指令，由驱动单元4发出驱动指令驱动绝缘栅双极型晶体管IGBT实现正向或者反相导通，输出正向或者反向电流，调整主回路电流矢量方向使其与电压同相，从而使功率因素等于1，达到降低无功损耗、提高电能利用率的目的。 

所述装置工作具体功能描述：