一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关制造技术

本实用新型专利技术公开了一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，广泛应用于高压电机、特别是多台高压电机软启动和电网无功补偿。它包括串联组合开关断路器、旁路并联组合开关断路器、补偿组合开关断路器及控制系统；串联组合开关断路器与MCR磁阀式可控电抗器串联，用于在控制系统的作用下实现软启动回路的电抗调节；旁路并联组合开关断路器与MCR磁控式可控电抗器并联在电网系统母线下，用于在控制系统的作用下完成高压开关的软启动；补偿组合开关断路器与MCR磁阀式可控电抗器串联，用于实现动态无功补偿的补偿模式的切换。本实用新型专利技术组合切换开关优点是控制简单、操作简便、运行稳定可靠的用于MCR动态无功补偿兼多台电机软启动的组合切换开关。（*该技术在2021年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术公开了一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，广泛应用于高压电机、特别是多台高压电机软启动和电网无功补偿，对于电力、冶金、矿山、油田高压电机软启动和电网无功补偿特别适用，属于电力配电用控制与调节开关

技术介绍
交流电机应用广泛。在大部分场合，电机不需要调速，但高压大容量电机启动对电网冲击很大，造成电压波动，其他设备欠压，运行不良影响生产；对电机冲击大，造成部件老化甚至鼠笼损坏、断条，缩短电机使用寿命；对机械传动部件联轴器、此轮箱皮带及被驱动负载冲击大，导致这些部件使用寿命缩短。目前，常见的高压异步电机启动方法定子回路串联电抗器、液态电阻、普通饱和电抗器、可控硅等。串联电抗器为分级启动，启动性能差，旋转损失大，有二次冲击，噪声大； 液态电阻占地面积大，维护量大，能耗较高，启动性能固定，无法调节，且启动特性跟环境温度息息相关，对环境温度十分敏感；普通饱和电抗器控制性能遇有电抗器，其电抗器具有较宽的调节范围，可以克服串联电抗器启动存在的问题，可靠性能高，大启动噪声大，可达 80-90dB，甚至更高，而且需要提供大容量体积的启动辅助电源设备。由于励磁回路与主回路分开，在短时工作的启动场合，有一定的安全隐患；串联可控硅实现电机端电压的调节达到软启动的目的，理论上讲是理想的启动方式，但是在高压场合，由于需要高压可控硅，可靠性能不易得到保证，维护量大，价格高。电力系统无功平衡对提高全网经济效益和改善供电质量至关重要，随着大功率有源器件及控制技术的发展，使得瞬时性的无功补偿得以实现，电能质量得到很好的改善。 SVC以作为成熟性产品近年在国际国内供电、用电中得到推广。目前，SVC动态无功补偿主要有两种一种是TCR相控电抗器SVC，其特点是响应快，技术成熟，但无法摆脱姿势难以克服的固有缺陷可靠稳定性不高、维护量大；设备复杂、造价高；体积庞大、增加占地面积、建设费用高。一种是MCR磁控电抗器SVC，其特点噪声小、谐波小、损耗低；响应速度快、运行安全、寿命长、免维护；占地面积小。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种控制简单，操作简便，运行稳定可靠的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关。本技术的技术方案是一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，它包括串联组合开关断路器、旁路并联组合开关断路器、补偿组合开关断路器及控制系统；串联组合开关断路器串联在MCR磁阀式可控电抗器和电机M之间，用于在控制系统的作用下实现软启动回路的电抗调节；旁路并联组合开关断路器并联在电网系统母线与 MCR磁控式可控电抗器之间，用于在控制系统的作用下完成高压开关的软启动；补偿组合开关断路器与MCR磁阀式可控电抗器串联，用于实现动态无功补偿的补偿模式的切换。3在上述技术方案的基础上进一步的技术方案是所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其串联组合开关断路器其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器串联连接对应的电机M。所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其旁路并联组合开关断路器其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器并联旁路在电网系统母线下连接对应的电机M。所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其补偿组合开关断路器与串联组合开关断路器并联后与MCR磁阀式可控电抗器串联后接地，通过控制系统控制补偿组合开关断路器闭合使MCR磁阀式可控电抗器为无功补偿模式。对本技术所连接到的MCR磁阀式饱和电抗器原理和本技术效果简述如下图2中，MCR磁阀式可控电抗器是一种铁芯中具有多种面积的电抗器，截面积较小的部分被称为磁阀，磁阀部分能在极限饱和区连续调节，使得MCR磁阀式可控电抗器的感抗可大范围连续变化。MCR磁阀式可控电抗器有一个四柱铁芯和绕组组成，中间两个铁芯为工作铁芯，Nb为控制绕组，N为工作绕组。由于可控硅接于控制绕组上，其电压很低，约为电网系统额定电压的19Γ3%，运行的可靠性大大提高。当工作绕组两端接上交流电压时，控制绕组上就会感应出相应的电压，在电压的正半周Tl导通，电压的负半周Τ2导通，通过控制 Τ1、Τ2的导通角大小，即可控制直流励磁的大小从而控制工作铁芯的磁导率，实现电抗值得连续可调，实现电机M的恒流软启动，实现动态无功调节。附图说明图1是本技术用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的切换组合开关原理图。图2是本技术所连接到的MCR磁阀式饱和电抗器原理示意图。图3是本技术MCR软启动装置主回路结构图。图4是本技术MCR磁阀式可控电抗器SVC无功补偿原理图。图中，附图标记名称为1 一串联组合开关断路器；2 —旁路并联组合开关断路器； 3 一补偿组合开关断路器；4 - MCR工作开关；5 - MCR磁阀式可控电抗器；6 —电机；7 — 控制系统；8 —电网系统母线；9 一磁控单元；10 —变压器；11 一谐波滤波器FC支路。具体实施方式以下结合附图和实施例对本技术作进一步说明。如图1所示，一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，它包括串联组合开关断路器1、旁路并联组合开关断路器2、补偿组合开关断路器3及控制系统7 ；串联组合开关断路器1串联在MCR磁阀式可控电抗器5和电机M电机M之间，用于在控制系统的作用下实现软启动回路的电抗调节；旁路并联组合开关断路器2并联在电网系统母线 8与MCR磁控式可控电抗器5之间，用于在控制系统的作用下完成高压开关的软启动；补偿组合开关断路器3与MCR磁阀式可控电抗器5串联，用于实现动态无功补偿的补偿模式的切换。所述的串联组合开关断路器1其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器5串联连接对应的电机M 6。所述的旁路并联组合开关断路器2其各开关并联后与MCR磁阀式可控电抗器5并联旁路在电网系统母线8下连接对应的电机M 6。所述的补偿组合开关断路器3 与串联组合开关断路器1并联后与MCR磁阀式可控电抗器5串联后接地，通过控制系统控制补偿组合开关断路器3闭合使MCR磁阀式可控电抗器5为无功补偿模式。电机M为1台是一种实施例。电机M为2台或更多台则是进一步的实施例。结合附图对工作过程和效果说明如下图1中，Ki为MCR磁阀式可控电抗器5的工作开关4，电网系统处于无功补偿模式或启动模式时，Ki均处于闭合状态，当整个电网系统需要检修或退出是处于断开状态；Kb为补偿组合开关断路器3，电网系统在无启动命令或启动结束后Kb处于闭合状态，电网系统为无功补偿模式；Kll、Κ12、Κ1η为串联组合开关断路器1，它们与MCR磁阀式可控电抗器5串联连接对应的电机Ml、Μ2、Mn ；K21、K22、K2n 为旁路并联组合开关断路器2，它们与MCR磁阀式可控电抗器5并联旁路在电网系统母线8 下连接对应的电机Ml、M2、Mn ；设系统接收到对电机Ml的软启动命令，控制系统7发出Kb 补偿组合开关断路器3断开命令、Kll闭合命令，同时控制系统对励磁单元进行调节，回路电抗从大到最小时，控制系统向K21发出闭合指令实现电机软启动，同时向Kll发出断开指令、Kb发出闭合指令，此时系统转为无功补偿模式。如图3所示，MCR软启动装置主回路，对电机M进行启动，对应的Kl串联组合开关断路器1闭合，Kb补偿组合开关断路器3本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，其特征在于，它包括串联组合开关断路器(1)、旁路并联组合开关断路器(2)、补偿组合开关断路器(3)及控制系统(7)；串联组合开关断路器(1)串联在MCR磁阀式可控电抗器(5)和电机M (6)之间，用于在控制系统的作用下实现软启动回路的电抗调节；旁路并联组合开关断路器(2)并联在电网系统母线(8)与MCR磁控式可控电抗器(5)之间，用于在控制系统的作用下完成高压开关的软启动；补偿组合开关断路器(3)与MCR磁阀式可控电抗器(5)串联，用于实现动态无功补偿的补偿模式的切换。2.根据权利要求1所述的用于MCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关...

【专利技术属性】
技术研发人员：林永，魏帅，
申请(专利权)人：国船电气武汉有限公司，
类型：实用新型
国别省市：