一种盾构机的无功补偿系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种盾构机的无功补偿系统，涉及盾构机功率补偿领域，包括单片机以及与单片机相连的TCR控制系统和TSC控制系统，TCR控制系统和TSC控制系统接入电网；TSC控制系统包括并联的TSC检测电路以及与每个TSC检测电路对应且依次相连的过零检测电路、脉冲产生电路和驱动电路，单片机控制TSC检测电路中的晶闸管组对电容器组进行投切；TCR控制系统包括依次相连的调节器、线性化电路和TCR主回路，TCR主回路接入电网，单片机接收无功电流和电网电压并与给定参考电压进行比较得出反馈增益传输至调节器中从而形成闭环反馈，进而控制TCR主回路产生相应的晶闸管触发延迟角；混合型无功补偿系统能够连续调节无功，运行时不产生谐波并具有损耗小的特点。

【技术实现步骤摘要】
一种盾构机的无功补偿系统
本技术涉及盾构机功率补偿领域，尤其是一种盾构机的无功补偿系统。
技术介绍
目前盾构机的无功补偿采用电感和电容器的集中补偿方式，将电容器组装设在箱式变压器低压母线侧，根据运行情况的需要自动投切，适时的调节无功补偿容量，控制系统如图1所示。这种方式主要有以下缺点：1)并联电容器本身对谐波具有放大作用，谐波电流叠加在电容器的基波电流上，使电容器电流有效值增大，温升增高，甚至引起过热而降低电容器的使用寿命或使电容器损坏，严重时会破坏电网的正常运行，导致盾构机失效。2)分组投切主要通过控制接触器触点来完成，无法做到精确控制。
技术实现思路
本专利技术人针对上述问题及技术需求，提出了一种盾构机的无功补偿系统。通过单片机控制TSC控制系统在投切时刻输出投切指令以控制晶闸管组对电容器组进行投切，通过单片机在TCR控制系统中形成的闭环反馈，进而控制TCR主回路产生相应的晶闸管触发延迟角，混合型无功补偿系统能够连续调节无功，运行时不产生谐波并具有损耗小的特点。本技术的技术方案如下：一本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种盾构机的无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿系统包括单片机以及与所述单片机相连的TCR控制系统和TSC控制系统，所述TCR控制系统和TSC控制系统接入电网；所述TSC控制系统包括多个并联的TSC检测电路以及与每个所述TSC检测电路对应的过零检测电路、脉冲产生电路和驱动电路，所述TSC检测电路包括电压互感器、第一电感、晶闸管组和电容器组，所述第一电感的第一端、所述电容器组的第二端和第三端接入电网，所述第一电感的第二端连接所述晶闸管组的第一端，所述晶闸管组的第二端连接所述电容器组的第一端，所述电压互感器用于采集电网电压和晶闸管组两端电压，并传输至所述过零检测电路的输入端，所述过零检测电路...

【技术特征摘要】
1.一种盾构机的无功补偿系统，其特征在于，所述无功补偿系统包括单片机以及与所述单片机相连的TCR控制系统和TSC控制系统，所述TCR控制系统和TSC控制系统接入电网；所述TSC控制系统包括多个并联的TSC检测电路以及与每个所述TSC检测电路对应的过零检测电路、脉冲产生电路和驱动电路，所述TSC检测电路包括电压互感器、第一电感、晶闸管组和电容器组，所述第一电感的第一端、所述电容器组的第二端和第三端接入电网，所述第一电感的第二端连接所述晶闸管组的第一端，所述晶闸管组的第二端连接所述电容器组的第一端，所述电压互感器用于采集电网电压和晶闸管组两端电压，并传输至所述过零检测电路的输入端，所述过零检测电路的输出端连接所述脉冲产生电路的输入端，所述脉冲产生电路还连接所述单片机，所述脉冲产生电路的输出端通过所述驱动电路连接对应的所述晶闸管组的门极，所述单片机控制所述晶闸管组对所述电容器组进行投切；
所述TCR控制系统包括电流互感器以及依次相连的调节器、线性化电路和TCR主回路，所述TCR主回路接入电网，所述电流互感器用于采集所述TCR控制系统和TSC控制系统的无功电流，所述单片机接收所述无功电流和电网电压并与给定参考电压进行比较得出反馈增益传输至所述调节器中，从而形成闭环反馈，通过所述闭环反馈进而控制所述TCR主回路产生相应的晶闸管触发延迟角。


2.根据权利要求1所述的盾构机的无功补偿系统，其特征在于，所述TCR主回路包括三组所述晶闸管组和电感，第二电感的第一端连接第三电感的第一端并且公共第一端接入电网，所述第二电感的第二端连接第一晶闸管组的第一端，所述第一晶闸管组的第二端连接第四电感的第一端，所述第四电感的第二端连接第二晶闸管组的第一端，所述第二晶闸管组的第二端连接第三晶闸管组的第二端，所述第三晶闸管组的第一端连接所述第三电感的第二端，所述第一晶闸管组和第四电感的公共端接入电网，所述第二晶闸管组和第三晶闸管组的公共端接入电网。


3.根据权利要求1所述的盾构机的无功补偿系统，其特征在于，所述过零检测电路包括第一光耦芯片、第二光耦芯片、第一二极管、第一电容、第一三极管和第二三极管，所述过零检测电路用于在所述第一电容电压为零时产生脉冲；
所述第一光耦芯片的发光二极管阳极连接所述第一三极管的集电极，所述第一光耦芯片的发光二极管阴极通过第一电阻、第二电阻连接所述第二三极管的集电极，所述第一光耦芯片的受光输出端连接所述第二光耦芯片的受光输出端共同作为所述过零检测电路的输出端连接所述脉冲产生电路，所述第二光耦芯片的发光二极管阳极连接第三三极管的集电极，所述第二光耦芯片的发光二极管阴极通过第三电阻、第四电阻连接第五电阻的一端，所述第五电阻的另一端作为所述过零检测电路的第一输入端连接所述电网电压，所述第三三极管的发射极连接第二二极管的阴极，所述第二二极管的阳极通过第六电阻连接第...

【专利技术属性】
技术研发人员：高秉功，王付利，袁晓亮，
申请(专利权)人：无锡中铁城轨装备有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32