具有同步软启和无功补偿的高压变频电源系统技术方案

本实用新型专利技术涉及一种具有同步软启及无功补偿的高压变频电源系统，该系统由同步软启及无功补偿的高压变频电源、可编程控制器、输出电抗器、断路器、无功调节装置、人机界面组成；高压变频电源输入经过充电断路器的充电回路与用户电源母线相连，高压变频电源输出经过限流电抗器和输出断路器分别与负载电机以及电网相连。本实用新型专利技术系统可使变频电源更为灵活的运用，系统经由可编程控制器控制，高压变频电源多功能的应用，降低了成本，使设备更具有适应性、通用性、广泛性。广泛性。广泛性。

【技术实现步骤摘要】
具有同步软启和无功补偿的高压变频电源系统


[0001]本技术涉及高压变频电源，尤其涉及一种具有同步软启及无功补偿的高压变频电源系统。

技术介绍

[0002]电压由零慢慢提升到额定电压，这样电机在启动过程中的启动电流，就由过去过载冲击电流不可控制变成为可控制。并且可根据需要调节启动电流的大小，电机启动的全过程都不存在冲击转矩，而是平滑的启动运行，这就是软启动。无功补偿，全称无功功率补偿，在电力供电系统中起提高电网的功率因数作用，是降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境的技术。所以无功功率补偿装置在电力供电系统中处在一个不可缺少的非常重要的位置。合理的选择补偿装置，可以做到最大限度的减少电网的损耗，使电网质量提高。
[0003]带同步软启功能的高压变频电源系统是高压变频器在高压电机软启领域的特殊应用，解决了高压电机直启对电网带来的冲击、谐波等问题；带无功补偿功能的高压电源系统也是高压变频器在无功补偿领域的特殊应用，解决了电网低功率因数带来的低电能利用效率问题。然而，选择的变频电源仅具有同步软启或者无功补偿，设备利用率低，成本过高。选择同时具有同步软启以及无功补偿的高压变频电源系统，同步并网控制复杂，投切环流过大，无功补偿响应速度太慢，对于电网功率因数的调节不理想，且同时控制时，控制逻辑复杂，操作过于繁琐。

技术实现思路

[0004]本技术为了解决上述现有技术的不足，提出了一种同时具有同步软启、启动n台负载电机、并无功补偿电网的高压变频电源系统。
[0005]本技术具有同步软启和无功补偿的高压变频电源系统包括用于给负载电机供电的高压变频电源，用于选择同步软启或无功补偿的人机界面，用于控制开关动作的可编程控制器，无功功率补偿的无功调节装置。高压变频电源输入经过充电断路器的充电回路与用户电源母线相连，高压变频电源输出经过限流电抗器和输出断路器分别与负载电机以及电网相连。该电源系统具有抑制环流，同步软启无冲击电流，并电网时无冲击电流。当电机负载同步软启或电网无功补偿时，给对应的启动信号，开关动作、启动、同步软启逻辑完全交由PLC控制器控制，一键同步软启以及并网投切。
[0006]采用上述电路结构，单台所述高压变频电源可以使用n路负载电机同步软启，软启完成后可任意实现并网投切。充电回路由充电电阻并联充电断路器组成。
[0007]为此，可编程控制器和人机界面分别与高压变频电源用通讯电缆连接，无功调节装置与高压变频电源用光纤连接。
[0008]此外，人机界面包括对高压变频电源当前的运行状态进行实时监测。无功调节装置还包括对用户电网电压、电流进行检测，通过调节高压变频电源的无功输出达到用户电
网无功补偿的效果，
[0009]与现有技术相比，本技术有益效果是：单台高压变频电源可同时实现多台负载的同步软启与无功补偿功能，设备利用率高，节约成本；无功调节装置通过光纤通讯、光电隔离、抗干扰强，其响应速度快、可靠性高；集中控制复杂的开关动作，启停逻辑完全交由可编程控制器控制，动作迅速、操作简单。
附图说明
[0010]下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步详细的说明。
[0011]图1为本技术具有同步软启及无功补偿的高压变频电源系统电气原理示意图。
具体实施方式
[0012]图1所示包括：高压变频电源VFD、人机界面HMI、可编程控制器PLC、无功调节装置PID，与之对应的输入断路器QF1、输出断路器QFn2、电机工频断路器QFn1和输出电抗器L1、充电断路器MQF1。实施步骤如下：
[0013]1）进行同步软启启动电机时，发一键同步软启启动指令给控制系统，PLC控制断路器QF1、MQF1、QF12合闸，在PLC检测到断路器合闸状态正确后，启动变频电源，变频电源锁定电网电压作为调制波信号，输出同幅值、频率、相位的电压，达到同步并网条件后向PLC发出同步并网信号，PLC控制并网断路器QF11合闸，同步软启完成后，变频电源退出，同步软启负载电机Mn1启动完成；同时启动n台电机负载Mn进行软起，同上述类似。
[0014]2）进行无功补偿启动时，发一键无功补偿并网启动指令给控制系统，PLC控制断路器QF1、MQF1、QF2合闸，在PLC检测到断路器合闸状态正确后，启动变频电源，由无功调节装置PID锁定并跟踪电网的电压、电流变化情况，通过同步光纤传输给变频电源，由变频电源向电网输出无功补偿电网功率因数，并根据电网的电流波形，向电网注入与谐波电流相位相反、幅值相同的电流来抵消电网中的谐波，优化电网的电流波形，达到抑制电网谐波的目的，使电网功率因数接近1，同时使电网的电流、电压波形都处于最优状态，给电网带来了“绿色”环保。
[0015]以上所述仅是本技术的优选实施方式。应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本技术原理的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些也应视为属于本技术的保护范围。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种具有同步软启和无功补偿的高压变频电源系统，包括用于给负载电机（Mn）供电的高压变频电源（VFD），用于选择同步软启或无功补偿的人机界面（HMI），用于控制开关动作的可编程控制器（PLC），用于无功功率补偿的无功调节装置（PID），其特征在于：所述高压变频电源（VFD）输入经过充电断路器（MQF1）的充电回路与用户电源母线相连，高压变频电源（VFD）输出经过限流电抗器（L1）和输出断路器（QF12）分别与负载电机（Mn）以及电网相连。2.根据权利要求1所述的具有同步软启和无功补偿的高压...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树林，陈万燕，钱永，
申请(专利权)人：成都希望电子研究所有限公司，
类型：新型
国别省市：