技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種TCR(晶閘管相控電抗器型SVC)軟啟動(dòng)和SVC(靜止無功補(bǔ)償器)動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置及軟啟動(dòng)和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ瑢儆诟邏弘姍C(jī)軟啟動(dòng)和電網(wǎng)無功補(bǔ)償技術(shù)領(lǐng)域，特別適用于電力、冶金、礦山、油田高壓電機(jī)軟啟動(dòng)和電網(wǎng)無功補(bǔ)償。?

背景技術(shù)

交流電機(jī)應(yīng)用廣泛。在大部分場合，電機(jī)不需要調(diào)速，但高壓大容量電機(jī)啟動(dòng)對(duì)電網(wǎng)沖擊很大，造成電壓波動(dòng)，其他設(shè)備欠壓，運(yùn)行不良影響生產(chǎn)；對(duì)電機(jī)沖擊大，造成部件老化甚至損壞，縮短電機(jī)使用壽命；對(duì)機(jī)械傳動(dòng)部件聯(lián)軸器、齒輪箱皮帶及被驅(qū)動(dòng)負(fù)載沖擊大，導(dǎo)致這些部件使用壽命縮短。?

目前，常見的高壓異步電機(jī)啟動(dòng)方法：定子回路串聯(lián)電抗器、液態(tài)電阻、普通飽和電抗器、可控硅等。串聯(lián)電抗器為分級(jí)啟動(dòng)，啟動(dòng)性能差，旋轉(zhuǎn)損失大，有二次沖擊，噪聲大；液態(tài)電阻占地面積大，維護(hù)量大，能耗較高，啟動(dòng)性能固定，無法調(diào)節(jié)，且啟動(dòng)特性跟環(huán)境溫度息息相關(guān)，對(duì)環(huán)境溫度十分敏感；普通飽和電抗器控制性能優(yōu)于串聯(lián)電抗器，其電抗器具有較寬的調(diào)節(jié)范圍，可以克服串聯(lián)電抗器啟動(dòng)存在的問題，可靠性能高，但啟動(dòng)噪聲大，可達(dá)80-90dB，甚至更高，而且需要提供大容量體積的啟動(dòng)輔助電源設(shè)備。由于勵(lì)磁回路與主回路分開，在短時(shí)工作的啟動(dòng)場合，有一定的安全隱患；串聯(lián)可控硅實(shí)現(xiàn)電機(jī)端電壓的調(diào)節(jié)達(dá)到軟啟動(dòng)的目的，理論上講是理想的啟動(dòng)方式，但是在高壓場合，由于需要高壓可控硅，可靠性能不易得到保證，維護(hù)量大，價(jià)格高。?

電力系統(tǒng)無功平衡對(duì)提高全網(wǎng)經(jīng)濟(jì)效益和改善供電質(zhì)量至關(guān)重要，隨著大功率有源器件及控制技術(shù)的發(fā)展，使得瞬時(shí)性的無功補(bǔ)償?shù)靡詫?shí)現(xiàn)，電能質(zhì)量得到很好的改善。SVC(靜止無功補(bǔ)償器)已作為成熟性產(chǎn)品近年在國際國內(nèi)供電、用電中得到推廣。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種啟動(dòng)性能高、可靠性能好、對(duì)環(huán)境的適應(yīng)能力強(qiáng)、噪聲低、利用率高、可實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電機(jī)的啟動(dòng)切換的一種TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置及軟啟動(dòng)和動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償?shù)姆椒ā?

為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功?補(bǔ)償裝置：?

一種TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，它包括：一個(gè)TCR支路、一個(gè)FC支路、啟動(dòng)切換回路、運(yùn)行切換回路和控制系統(tǒng)；TCR支路包括第一相控電抗器單元、晶閘管閥組單元、第二相控電抗器單元、第一開關(guān)和第二開關(guān)；第一相控電抗器單元、晶閘管閥組單元和第二相控電抗器單元依次串聯(lián)連接，第一開關(guān)與第一相控電抗器單元并聯(lián)連接，第二開關(guān)與第二相控電抗器單元并聯(lián)連接，第一相控電抗器單元由第一相控電抗器和第一隔離開關(guān)串聯(lián)連接，第二相控電抗器單元由第二相控電抗器和第二隔離開關(guān)串聯(lián)連接；TCR支路、啟動(dòng)切換回路和電機(jī)依次串聯(lián)連接，并連接于電網(wǎng)系統(tǒng)母線；運(yùn)行切換回路并聯(lián)旁路連接在電網(wǎng)系統(tǒng)母線和啟動(dòng)切換回路之間；所述控制系統(tǒng)與晶閘管閥組單元光纖信號(hào)連接控制，該控制系統(tǒng)還與啟動(dòng)切換回路、運(yùn)行切換回路連接控制切換回路的開關(guān)狀態(tài)；所述控制系統(tǒng)連接電網(wǎng)系統(tǒng)母線的PT、CT采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)進(jìn)行控制計(jì)算。?

在上述方案基礎(chǔ)上進(jìn)一步的技術(shù)方案是：?

所述的TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其中，啟動(dòng)切換回路是一個(gè)開關(guān)切換回路，由開關(guān)組組成，分別啟動(dòng)一個(gè)或多個(gè)電機(jī)；電機(jī)啟動(dòng)主回路上分別在TCR支路兩端串聯(lián)的TCR工作開關(guān)和啟動(dòng)開關(guān)，其中：TCR工作開關(guān)連接TCR支路和電網(wǎng)系統(tǒng)母線，啟動(dòng)開關(guān)連接TCR支路和電機(jī)；運(yùn)行切換回路也是一個(gè)開關(guān)切換回路，電機(jī)運(yùn)行主回路上運(yùn)行開關(guān)并聯(lián)旁路連接在電網(wǎng)系統(tǒng)母線和啟動(dòng)開關(guān)之間；每一個(gè)電機(jī)對(duì)應(yīng)啟動(dòng)開關(guān)和運(yùn)行開關(guān)。?

所述的TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其中，晶閘管閥組單元包括光電接口電路、觸發(fā)脈沖電路、驅(qū)動(dòng)放大電路和可控硅，光電接口電路接收到控制系統(tǒng)的光信號(hào)后，經(jīng)過光電轉(zhuǎn)換、觸發(fā)脈沖電路、信號(hào)整形放大形成可控硅導(dǎo)通角的觸發(fā)脈沖，對(duì)可控硅的導(dǎo)通狀態(tài)進(jìn)行移相控制，動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)通過第一相控電抗器和第二相控電抗器的電流，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的軟啟動(dòng)和電網(wǎng)系統(tǒng)母線下的感性無功調(diào)節(jié)進(jìn)行無功補(bǔ)償。?

所述的TCR軟啟動(dòng)和SVC動(dòng)態(tài)無功補(bǔ)償裝置，其中，啟動(dòng)切換回路開關(guān)組分別啟動(dòng)3個(gè)電機(jī)：電機(jī)M1和電機(jī)M2及電機(jī)M3，其中：對(duì)應(yīng)電機(jī)M1的是開關(guān)K2.1，對(duì)應(yīng)電機(jī)M2的是開關(guān)K2.2，對(duì)應(yīng)電機(jī)M3的是開關(guān)K2.3；電機(jī)M1和電機(jī)M2及電機(jī)M3的運(yùn)行切換回路的開關(guān)分別是開關(guān)K3.1，開關(guān)K3.2和開關(guān)K3.3。?