CN202134922U - 一种矿用低压无功补偿装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种矿用低压无功补偿装置，属于电网无功补偿技术领域，其包括电容器组，电容器组包括三相电容器，且每相电容器分别连接晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通。此种矿用低压无功补偿装置由于晶闸管模块的导通需要同时满足两个条件：其一为晶闸管模块的两端加有正向电压，其二为门极需要正向的触发脉冲，当控制器检测到电路中无功量大于设定阈值时，且电网各相电压过零点时，控制器向对应回路的晶闸管模块发出触发控制信号，实现了各相电容器的过零点无触点式自动快速投切，可以连续频繁投切电容器组，而不影响开关和电容器的寿命。
Description
技术领域
本实用新型属于电网无功补偿技术领域，具体涉及一种矿用低压无功补偿装置。
背景技术
无功功率补偿装置在电子供电系统中所承担的作用是提高电网的功率因数，以降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。现有矿用低压无功补偿装置如图1、2所示，采用电容器来调整感性负载所在电网的功率因数，三相电容器C11、C12、C13呈三角形连接，且电容器的两端对应并联电阻R11、R12、R13，三相电容器与电阻一并构成电容器组，电容器组通过继电器的交流接触器KM1来实现电容组的投切，当电网的负荷呈感性时，如电动机、电焊机等负载，这时电网的电流滞后电压一个角度，当负荷呈容性时，电网的电流超前于电压一个角度，通过电流互感器CT实时监测其各自所在相线的参数，并传送给控制器KZQ，控制器KZQ根据所采集的信号控制继电器的线圈得电与失电，从而控制交流接触器KM1的导通与关断，实现电容器组的投切，如此循环控制完成电网的功率因数补偿。
在实际工作过程中，补偿装置通过断路器K、电流互感器CT和隔离开关GL并联接入电网，闭合断路器K和隔离开关GL后，由电流互感器CT实时监测各自所在回路的参数，并传送给控制器KZQ，从而控制交流接触器KM1的导通与关断，由于是采用交流接触器KM1来实现切换，此方式最大的一个缺点就是不能够实现瞬时切换。延时投切的目的在于防止交流接触器KM1过于频繁的动作时，电容器组造成损坏，更重要的是电容不停的投切会导致供电系统振荡，产生很大的非正弦电流，使电网的谐波电压升高，畸变率增大，电网供电质量变坏。如果供电线路上有较大的谐波电压，尤其5次以上，这些谐波将被补偿装置放大，并且电容器组与线路串联谐振，有可能造成设备损坏。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿用低压无功补偿装置，能够实现电容组的瞬时过零点切换，同时能够避免产生冲击电压和冲击电流。
为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种矿用低压无功补偿装置，包括电容器组，电容器组包括三相电容器，其特征在于：所述三相电容器中每相电容器分别连接晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通。
优选的，电容器组通过电抗器连接晶闸管模块。
优选的，每个晶闸管模块均安装散热装置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、由于晶闸管模块的导通需要同时满足两个条件：其一为晶闸管模块的两端加有正向电压，其二为门极需要正向的触发脉冲，使电网中各相电压的过零点信号作为对应晶闸管模块的触发信号，每相电容器分别连接晶闸管模块，实现了各相电容器的分别过零点瞬时自动投切，可以连续频繁投切各相电容器，而不影响电容器的寿命。
2、由于采用晶闸管模块的无触点方式，克服了传统的交流接触器投切方式的缺点，实现了零电流切换，无合闸浪涌冲击，无电弧燃且电容器无须放电即可再投切。由于零电流切换，无火花，大大提高了安全性能，故障率大大降低，特别适用于煤矿井下爆炸性气体和粉尘比较多的场所。
3、电容器组通过电抗器连接晶闸管模块，可使电抗器滤除线路中的谐波电流，改善电压波形畸变。
4、由于晶闸管模块均安装散热装置，使晶闸管模块能够及时散热，避免因晶闸管模块频繁投切而发热过度，影响其正常使用，甚至烧毁。
5、针对三相不平衡负载和不对称负载，可实现三相和分相投切。
附图说明
图1是现有技术的电路原理图；
图2是现有技术的应用电路图；
图3是本实用新型的电路原理图；
图4是本实用新型中晶闸管模块的电路原理图；
图5是本实用新型的应用电路图。
具体实施方式
下面结合附图实施例，对本实用新型作进一步详细描述。
如图3、4、5所示，本实用新型的电容器组由三相呈三角形连接的电容器C11、C12、C13和与其各自并联的电阻R11、R12、R13构成，电容器C11、C12、C13分别通过晶闸管模块SRC并联接入矿井的低压电网，晶闸管模块SRC能够控制交流电的全波导通，其为两个单向的晶闸管反极性并接，或者一个双向的晶闸管，由于晶闸管模块SRC的导通需要同时满足两个条件：其一为晶闸管模块SRC的两端加有正向电压，其二为门极需要正向的触发脉冲，使各相电压的过零点信号作为相应晶闸管模块SRC的触发信号，实现三相电容器的分别过零点投切，从而避免了冲击电压和冲击电流的产生。电容器组通过电抗器L连接晶闸管模块SRC，可在电网呈容性，对线路进行无功补偿，对于电网为感性负载时，以吸收部分谐波电流，改善线路的畸变率。晶闸管模块SRC上安装散热装置，避免了因晶闸管模块SRC频繁投切而发热过度，影响其正常使用，甚至烧毁；散热装置可以为性能优良的散热片，也可以为散热片加风扇的混合模式。
实际使用中，系统通过控制器KZQ采集电流互感器CT等实时监测电网的运行参数，当控制器KZQ检测到电路中无功量大于设定阈值时，并根据电网的无功缺额的大小，决定投入一组或几组电容器，在监测到电网中各相电压的过零点信号时，控制器KZQ将相应的触发信号发出，控制该相回路中一组或几组电容器投入电网中，实现各相电容器的分别过零点投入；运行一段时间后，当电网的功率因数正常时，控制器KZQ将相应晶闸管模块SRC的触发信号撤销，利用晶闸管模块SRC的电压反向过零点自动关断的特性，实现各相电容器的过零点切开，从而实现电网的实时无功自动快速补偿，使功率因数达到0.9-0.99的要求，从而抑制和治理谐波，清洁和净化电网环境，改善电压波形畸变，快速跟踪系统无功电流的变化，就地进行无功补偿，降低线路损耗，并提高变压器的利用率和稳定母线电压。
需要指出的是，上述实施方式仅是本实用新型优选的实施例，对于本技术领域的普通技术人员来说，在符合本实用新型工作原理的前提下，任何等同或相似的替换均落入本实用新型的保护范围内。
Claims (3)
1.一种矿用低压无功补偿装置，包括电容器组，电容器组包括三相电容器，其特征在于：所述三相电容器中每相电容器分别连接晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通。
2.按照权利要求1所述的矿用低压无功补偿装置，其特征在于：所述电容器组通过电抗器连接晶闸管模块。
3.按照权利要求2所述的矿用低压无功补偿装置，其特征在于：所述每个晶闸管模块均安装散热装置。
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| CN 201120268411 CN202134922U (zh) | 2011-07-27 | 2011-07-27 | 一种矿用低压无功补偿装置 |
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Cited By (2)
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| US20170155253A1 (en) | 2014-06-20 | 2017-06-01 | General Electric Company | System and method of power control for an energy storage charging station |
| CN112152215A (zh) * | 2019-06-28 | 2020-12-29 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 变流器的滤波电容工作控制装置以及方法 |
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