一种矿用高压无功补偿装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种矿用高压无功补偿装置，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，各相电容器分别连接开关装置，开关装置为两个以上相串接的晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通，各晶闸管模块的门极相并接，作为开关装置的控制极。此种矿用高压无功补偿装置由于晶闸管模块的两端加有正向电压且门极有正向的触发脉冲时才能导通，可以使各相电压的过零点信号作为该相回路中开关装置的触发信号，分别实现各相电容器的过零点自动投切，避免了电压谐波和电流谐波的发生；采用由两个以上晶闸管模块串接的方式，可以降低每个晶闸管的耐压等级，从而降低其成本。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于电网无功补偿
，具体涉及一种矿用高压无功补偿装置。
技术介绍
由于电力系统的网络元件及负荷主要是感性的，它们大量地吸收系统的无功功率，使系统出现无功缺额，电压下降甚至崩溃，并且长距离输送出现无功缺额的电量会增加电压损耗及网络线损，故需要调整电网的功率因数。在煤矿中，从高压配电所到下设的各低压供电房，一般要数千米的距离，因此高压配电所内需要配装无功补偿装置，以提高电网的功率因数，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。通常采用电容器来调整感性负载所在电网的功率因数，目前所采用的矿用高压无功补偿装置如图1、2所示，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Rll、R12、R13，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真空接触器KMl并联接入电网中，在实际应用中，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，从而控制交流真空接触器KMl的导通与关断，实现电容器组的投切；如果控制器KZQ检测到电网的无功缺额较大时，可以同时切入几组电容器组，如此循环控制完成电网的功率因数补偿。此种补偿方式一定程度上满足了电网的无功补偿需求，由于交流真空接触器KMl 根据控制器KZQ发出的指令实现三相电容器的同时投切，因三相电压不同时过零点，所以不论在任何时间切换，都会有冲击电流，致使交流真空接触器KMl在投切过程中会产生火花，并产生冲击电流，同时由于电容两端的电压不能突变，电容的电压为其所在回路的相电压，从而产生电压谐波，冲击电网电压和电容。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种矿用高压无功补偿装置，能够实现各相电容器的过零点无触点切换，避免了冲击电压和冲击电流的发生，并且能够控制系统成本。为解决上述技术问题，本技术的技术方案是提供一种矿用高压无功补偿装置，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各相电容器分别连接开关装置，开关装置为两个以上相串接的晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通，各晶闸管模块的门极相并接，作为开关装置的控制极。优选的，每个晶闸管模块的规格参数相同。优选的，电容器组通过电抗器连接开关装置。优选的，晶闸管模块采用光信号触发方式。优选的，每个晶闸管模块的两端分别并接电阻，且每个电阻的电学参数相同。 优选的，每个晶闸管模块均安装散热装置。本技术的有益效果是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，该补偿装置使各相电压的过零点信号作为该相回路中开关装置的触发信号，各相电容器分别连接开关装置，实现各相电容器的分别过零点投入，利用晶闸管模块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自动切开，从而实现了各相电容器的分别过零点自动投切，提高了电网的电压稳定能力，同时由于晶闸管模块为无触点装置，提高了系统的安全性能；由于矿用高压电网的电压高达十千伏，甚至几十千伏，需要晶间管模块的耐压等级与之相匹配，高耐压等级晶间管模块的价格非常昂贵，采用由两个以上晶闸管模块相串接的方式，可以降低每个晶闸管模块的耐压等级，从而降低其成本。2、由于每个晶闸管模块的规格参数相同，可使每个晶闸管模块的耐压参数相统一，有利于保护和延长整个开关装置的使用寿命。3、电容器组通过电抗器连接开关装置，可使电抗器滤除线路中的谐波电流，改善电压波形畸变。4、由于晶闸管模块为光信号触发模式，避免了晶闸管模块的控制信号受高压环境的电磁干扰，减小了晶闸管模块误投切所给电网带来的危害，保证了补偿装置根据电网的实时参数进行正确的功率因数补偿，提高功率因数，可以使功率因数达到0. 9 0. 99的要求，降低线损，节省电费开支。5、由于每个晶闸管模块的两端分别并接电阻，且每个电阻的阻值相同，可使电阻来平衡所串联的每个晶闸管模块的实际耐压值，以延长开关装置的使用寿命。6、由于每个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。7、该装置的投切速度快，能够适应电容器的频繁投切，避免了电容器组因滞后投切而造成补偿过剩或不足。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是本技术的电路原理图；图4是本技术中开关装置的电路原理图；图5是本技术中晶闸管模块的电路原理图；图6本技术的应用电路图。图中1、开关装置；2、光纤。具体实施方式以下结合附图与具体实施方式对本技术作进一步详细描述。如图3至6所示，本技术的电容器组由三相呈三角形连接的电容器C11、C12、 C13和与其各自呈并联关系的电阻Rll、R12、R13构成，电容器Cll、C12、C13分别通过开关装置1并联接入矿井的高压电网，开关装置1包括串联连接的晶闸管模块SCRl、SCR2、SCR3， 开关装置1能够控制交流电的全波导通，晶闸管模块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，使电网的各相电压过零点信号作为该相电路中开关装置1的触发信号，实现各相电容器的分别过零点投入，同时利用晶闸管模块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自动切开，从而避免了冲击电压和冲击电流的产生。晶间管模块采用光信号触发方式，通过光纤2连接控制器 KZQ，避免了开关装置1的控制信号受高压环境的电磁干扰，减小了开关装置1误投切所给电网带来的危害，保证了补偿装置根据电网的实时参数进行正确的功率因数补偿。晶闸管模块SCR1、SCR2、SCR3的规格参数相同，使每个晶闸管模块的耐压参数相统一，串接方式可以降低每个晶闸管模块的耐压等级，避免了选用高耐压等级晶闸管模块的昂贵费用，从而大大降低其成本。开关装置1中各晶闸管模块的门极相并接，作为其控制极，实现各晶闸管模块的统一触发导通。晶闸管模块SCRl的两端并接电阻R1，晶闸管模块SCR2的两端并接电阻R2，晶闸管模块SCR3的两端并接电阻R3，且电阻R1、R2、R3的阻值相同，使电阻来平衡每个晶闸管模块的实际耐压值，以延长开关装置1的使用寿命。电容器组通过电抗器L连接开关装置1，用来滤除线路中的谐波电流，改善电压波形畸变。每个晶闸管模块均安装散热装置，避免了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。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。开关装置1中晶闸管模块的数量也可以更多，只要所有模块的额定耐压值之和满足电网中各相电压的需求即可。实际使用中，控制器KZQ通过电流互感器CT等实时监测电网的运行参数，当检测到电网需要无功补偿时，控制器KZQ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，控制该相回路中的一组或几组电容器投入电网中，实现了三相电容器的分别过零点投入；运本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种矿用高压无功补偿装置，包括电容器组，电容器组包括三相电容器，其特征在于：所述三相电容器中各相电容器分别连接开关装置，开关装置为两个以上相串接的晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通，各晶闸管模块的门极相并接，作为开关装置的控制极。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：司志国，刘胜燕，司伟，刘霞，郭睿，崔丽，
申请(专利权)人：山东先河悦新机电股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：37