基于变换器的矿用高压无功补偿系统技术方案

技术编号:30549650 阅读:44 留言:0更新日期:2021-10-30 13:29
本实用新型专利技术提供一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,所述系统包括:发生器用于从余热源获取热能通过所述第一循环工质管道的循环工质传输至所述汽轮机;汽轮机用于基于所述第一循环工质管道的循环工质传输的热能将热能转换为机械能,以使悬浮永磁发电机发电;所述整流器用于将所述悬浮永磁发电机的电能由交流电转换为直流电;超级电容的储能装置用于存储电能;变换器用于将所述超级电容的储能装置存储的电能由直流电转换为交流电。本实用新型专利技术的一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,利用煤矿余热这一能源,对矿区已有的绿色能源做到充分利用,以环保能源改善电能质量,以电能质量的提高保障更好的利用绿色能源。以电能质量的提高保障更好的利用绿色能源。以电能质量的提高保障更好的利用绿色能源。

【技术实现步骤摘要】
基于变换器的矿用高压无功补偿系统


[0001]本技术涉及电能
,特别是涉及一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统。

技术介绍

[0002]随着社会经济快速发展我国正积极推进能源生产,构建绿色低碳、安全高效的能源循环体系已成为进一步加大改革开放的题中应有之意。为了推进能源变革与绿色发展实现经济转型,能源结构的调整,走上环境适宜的低碳经济发展路径,可再生能源的开发利用日益受到全社会的重视。而煤矿虽然作为传统能源行业,但余热资源相当丰富,包括矿井排水余热、空气压缩机压缩热、矿井回风余热等等,估计余热可利用资源量达1.5亿吨标煤/年。余热回收单元/热交换器从热流中回收热量,而热流中具有相对较高的能量含量。矿用高压无功补偿装置由于其应用场合的特殊性,对于防爆性、安全性、稳定性具有更高的要求。而集成门极换向晶闸管可以承受更高的电压上升速率并缩短了关断时间,从而使其可以在更高的频率下工作,同时,串联集成门极换向晶闸管具有更高的稳定性、更低的成本,可以应用在高压矿用无功补偿装置中。并且其与低成本的动态串联保护模块并联而实现多管串联,大大降低了对单管耐压的要求,极大的降低了装置成本。
[0003]因此,希望能够解决如何稳定、低成本地利用煤矿余热进行发电的问题。

技术实现思路

[0004]鉴于以上所述现有技术的缺点,本技术的目的在于提供一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,用于解决现有技术中如何稳定、低成本地利用煤矿余热进行发电的问题。
[0005]为实现上述目的及其他相关目的,本技术提供一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,所述系统包括:发生器、第一循环工质管道、汽轮机、悬浮永磁发电机、整流器、超级电容储能装置和变换器;所述第一循环工质管道与所述发生器连接,所述汽轮机与所述第一循环工质管道连接,所述悬浮永磁发电机与所述汽轮机连接,所述悬浮永磁发电机与所述汽轮机连接,所述整流器与所述悬浮永磁发电机连接,所述超级电容储能装置与所述整流器连接,所述变换器与所述超级电容储能装置连接;所述发生器用于从余热源获取热能通过所述第一循环工质管道的循环工质传输至所述汽轮机;所述汽轮机用于基于所述第一循环工质管道的循环工质传输的热能将热能转换为机械能,以使所述悬浮永磁发电机发电;所述整流器用于将所述悬浮永磁发电机的电能由交流电转换为直流电;所述超级电容的储能装置用于存储电能;所述变换器用于将所述超级电容的储能装置存储的电能由直流电转换为交流。
[0006]如上所述,本技术的一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,具有以下有益效果:利用煤矿余热这一能源,对矿区已有的绿色能源做到充分利用,以环保能源改善电能质量,以电能质量的提高保障更好的利用绿色能源。
附图说明
[0007]图1显示为本技术的基于变换器的矿用高压无功补偿系统于一实施例中的结构示意图;
[0008]图2显示为本技术的基于变换器的矿用高压无功补偿系统于一实施例中的变换器的结构示意图;
[0009]图3显示为本技术的基于变换器的矿用高压无功补偿系统于一实施例中的动态串联保护模块的结构示意图。
[0010]元件标号说明
[0011]11
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发生器
[0012]12
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第一循环工质管道
[0013]13
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汽轮机
[0014]14
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悬浮永磁发电机
[0015]15
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整流器
[0016]16
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超级电容储能装置
[0017]17
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变换器
[0018]171
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第一电路
[0019]1711
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第一桥臂
[0020]17111
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集成门极换向晶闸管
[0021]17112
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二极管
[0022]17113
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动态串联保护模块
[0023]171131
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击穿二极管D
[0024]171132
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电阻R
[0025]171133
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电容C
[0026]1712
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第二桥臂
[0027]1713
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第三桥臂
[0028]1714
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钳位悬浮电容
[0029]172
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第二电路
[0030]173
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第三电路
[0031]18
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循环系统
[0032]19
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第二循环工质管道
具体实施方式
[0033]以下通过特定的具体实例说明本技术的实施方式,本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本技术的其他优点与功效。本技术还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用,本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用,在没有背离本技术的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是,在不冲突的情况下,以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0034]需要说明的是,以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本技术的基本构想,故图式中仅显示与本技术中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状
及尺寸绘制,其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变,且其组件布局型态也可能更为复杂。
[0035]本技术的基于变换器的矿用高压无功补偿系统,用于稳定、低成本、因地制宜地利用煤矿余热进行发电,对矿区已有的绿色能源做到充分利用,以环保能源改善电能质量,以电能质量的提高保障更好的利用绿色能源。这对于推进矿区低碳经济、建设绿色环保的和谐矿区有重要意义。
[0036]如图1所示,于一实施例中,本技术的基于变换器17的矿用高压无功补偿系统,所述系统包括:发生器11、第一循环工质管道12、汽轮机13、悬浮永磁发电机14、整流器15、超级电容储能装置16和变换器17;所述第一循环工质管道12与所述发生器11连接,所述汽轮机13与所述第一循环工质管道12连接,所述悬浮永磁发电机14与所述汽轮机13连接,所述悬浮永磁发电机14与所述汽轮机13连接,所述整流器15与所述悬浮永磁发电机14连接,所述超级电容储能装置16与所述整流器15连接,所述变换器17与所述超级本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于变换器的矿用高压无功补偿系统,其特征在于,所述系统包括:发生器、第一循环工质管道、汽轮机、悬浮永磁发电机、整流器、超级电容储能装置和变换器;所述第一循环工质管道与所述发生器连接,所述汽轮机与所述第一循环工质管道连接,所述悬浮永磁发电机与所述汽轮机连接,所述整流器与所述悬浮永磁发电机连接,所述超级电容储能装置与所述整流器连接,所述变换器与所述超级电容储能装置连接;所述发生器用于从余热源获取热能通过所述第一循环工质管道的循环工质传输至所述汽轮机;所述汽轮机用于基于所述第一循环工质管道的循环工质传输的热能将热能转换为机械能,以使所述悬浮永磁发电机发电;所述整流器用于将所述悬浮永磁发电机的电能由交流电转换为直流电;所述超级电容的储能装置用于存储电能;所述变换器用于将所述超级电容的储能装置存储的电能由直流电转换为交流电。2.根据权利要求1所述的基于变换器的矿用高压无功补偿系统,其特征在于:还包括:循环系统、第二循环工质管道;所述循环系统与所述汽轮机连接,所述第二循环工质管道与所述循环系统连接,所述发生器与所述第二循环工质管道连接;所述循环系统用于传输从所述汽轮机获取的循环工质,以通过所述第二循环工质管道传输所述循环工质至所述发生器。3.根据权利要求1所述的基于变换器的矿用高压无功补偿系统,其特征在于:所述余热源包括:矿井排水余热、...

【专利技术属性】
技术研发人员:姜建国宋虎森杨迪瑞刘鹏程王迁王振环尹伟夏委平古伟董仕涛李金华彭勇
申请(专利权)人:上海交通大学
类型:新型
国别省市:

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