[實用新型]礦用動態無功補償裝置

無效

• 申請號: 201020589002.6
• 申請日: 2010-11-03
• 公開（公告）號: CN201846087U
• 公開（公告）日: 2011-05-25
• 發明（設計）人: 楊敬德;黃鶴強
• 申請（專利權）人: 楊敬德;黃鶴強
• 主分類號: H02J3/18
• 分類號: H02J3/18
• 代理公司: 濟南圣達知識產權代理有限公司 37221
• 代理人: 張勇

技術領域

本實用新型涉及一種礦用動態無功補償裝置，主要用于煤礦井下高壓供電系統未端無功負荷的動態自動補償。

背景技術

目前，煤礦井下綜采工作面供電系統尚無高壓動態無功補償裝置。隨供電半徑的延長，末端壓降平均為10％，設備啟動困難，效率低下；線損平均為12％，電能損耗浪費較為嚴重；產生的振蕩，對設備絕緣構成極大威脅。

實用新型內容

本實用新型的目的就是為解決上述問題，提供一種礦用動態無功補償裝置，它可以提高煤礦井下電網的供電質量和電網穩定性，提高電網末端電壓，節能降耗，采用防爆熱分離技術的隔爆接線腔和MCR(可控電抗器)調節系統，成功解決了防爆、散熱、自動調節難題，實現了對不同容量無功負荷的實時、連續可調與控制。

為實現上述目的，本實用新型采用如下技術方案：

一種礦用動態無功補償裝置，它包括礦用隔爆型控制單元I、可控電抗器單元II和礦用隔爆型固定電容器組單元III，其中礦用隔爆型控制單元I與可控電抗器單元II通過防爆接線腔硬連接，可控電抗器單元II與礦用隔爆型固定電容器組單元III通過礦用電纜軟連接；礦用隔爆型控制單元I設有進出線接線端子，進出線接線端子串聯在補償對象的一次負荷側，其二次側一路接功率因數變送器和多功能電度表I、PLC控制調節單元，PLC控制調節單元與晶閘管連接；另一路與微機保護單元、多功能電度表II連接；多功能電度表II與可控電抗器單元II連接。

所述可控電抗器單元II為磁閥式可控電抗器，它包括三角形接法的電抗器模塊，每個電抗器模塊包括兩對并聯的電感，兩對電感彼此相連接，同時兩對電感兩端并聯一晶閘管。

所述礦用隔爆型固定電容器組單元III包括并聯的放電線圈、過電壓保護裝置和若干個電容器組。

所述進出線接線端通過斷路器與微機保護單元連接。

所述磁閥式可控電抗器還串接串聯電抗器。

本實用新型中，進出線接線端子串聯在補償對象的一次負荷側；二次側接功率因數變送器和計量有功和無功功率的多功能電度表I和PLC控制調節單元連接；礦用隔爆型控制單元I與可控電抗器單元II通過防爆接線腔硬連接，可控電抗器單元II與礦用隔爆型固定電容器組單元III通過礦用電纜軟連接；其中礦用隔爆型控制單元I包括斷路器、斷路器二次電流、電壓回路與微機保護單元、計量有功和無功功率的多功能電度表II連接，PLC控制單元則與晶閘管連接；礦用隔爆型固定電容器組單元III為放電線圈、過電壓保護裝置與電容器組連接；可控電抗器單元II為磁閥式可控電抗器，它包括三角形接法的電抗器模塊，每個電抗器模塊包括兩對并聯的電感，兩對電感彼此相連接，同時兩對電感兩端并聯一晶閘管。

具體運行如下：

當動態無功補償裝置送電后，電容器組全部投入運行并釋放固定容性負荷，同時可控電抗器全部投入運行并釋放最大感性負荷；此時感性負荷與容性負荷大致相等。隨工作負載的不斷變化，功率因數變送器輸出4-20mA模擬信號到PLC調節控制單元；PLC調節控制單元輸出4-20mA模擬信號到晶閘管觸發電路控制其導通電流大小，從而控制可控電抗器的電感值上下改變。電容器組為固定容性負荷，當電感值上下改變時，動態無功補償裝置整體呈容性負荷、并隨功率因數變送器的輸出值而變化。因PLC調節控制器將功率因數整定在0.93--0.97之間，負載功率因數小于0.93時可控電抗器的電感值上升，負載功率因數大于0.97時可控電抗器的電感值下降，實現了對電感量大小、實時、連續可調的自動調節和對無功負荷的靈活補償。同時采取防爆熱分離技術的隔爆型接線腔，減少了熱損耗，確保了供電系統的運行安全。

本實用新型的有益效果：

礦用動態無功補償裝置因為兩個隔爆型接線腔之間，采取防爆熱分離技術和調節電流傳導；采用MCR(可控電抗器)的自動調節系統，實現了對電感量大小實時、連續可調；采用3種供電系統接入方式，即串聯接分路負荷，對分路補償；串聯接總負荷，對全部負荷補償；串聯接入分段母線，對分段負荷補償，從而實現了對不同負荷的靈活補償。提高了煤礦井下綜采工作面的供電質量，提高了線路末端電壓，降低沖擊負荷、振蕩負荷對設備造成的危害。同時提高了系統的供電能力，減少了設備投資。節能降耗達12％，年使用該裝置10套，可節省電費600萬元以上，提高供電設備使用效率達10％以上，使井下供電系統的運行更加安全、經濟、合理。

附圖說明

圖1是礦用動態無功補償裝置電器原理圖。