[发明专利]矿用动态无功补偿装置

说明书

技术领域

本发明属于电力系统的无功补偿和谐波滤波技术领域，涉及一种矿用动态无功补偿装置。

背景技术

现有煤矿井下矿用动态无功补偿装置电气电路图在补偿效果和安全运行方面存在一些问题，主要表现如下：

1、投切过程涌流大，冲击大，投切响应时间长，补偿效果差；

2、大功率晶闸管长期运行的散热问题；

3、保护配置为非专用的电容保护器，保护内容单一，无法进行电容器的短路和零序保护，安全运行系数低；

4、电容器故障无显示，当发生故障时，无法分别是哪种故障，不便于工作人员的维护操作。

发明内容

为了解决背景技术中存在的上述技术问题，本发明提供了一种可提高功率因数、节约电能以及降低系统损耗的矿用动态无功补偿装置。

本发明的技术解决方案是：本发明提供了一种矿用动态无功补偿装置，其特殊之处在于：所述矿用动态无功补偿装置包括ABC三相电源侧、隔离开关、功率因数控制单元、单相电压互感器、2控3式复合开关、复合开关控制器、三相电压变换器以及电容器组；所述三相电压变换器包括一次端以及二次端；所述三相电压变换器的一次端与电容器组并联后依次通过2控3式复合开关以及隔离开关接入ABC三相电源侧；所述复合开关控制器分别与2控3式复合开关和功率因数控制单元相连；所述隔离开关通过单相电压互感器接入功率因数控制单元；所述功率因数控制单元接入ABC三相电源侧。

上述2控3式复合开关第一晶闸管组、第二晶闸管组、第一接触器以及第二接触器；所述第一晶闸管组与第一接触器并联后的一端通过隔离开关接入A相电源输入端，另一端接入电容器组；所述第二晶闸管组与第二接触器并联后的一端通过隔离开关接入C相电源输入端，另一端接入电容器组；所述B相电源输入端通过隔离开关接入电容器组；所述复合开关控制器控制第一接触器以及第二接触器的开启或闭合；所述复合开关控制器对第一晶闸管组以及第二晶闸管组进行触发。

上述复合开关控制器包括开关电源、电压比较电路、相序检测电路、A相过零检测电路、C相过零检测电路、单片机主控制器、故障复位输入端、投切指令接收端、投切使能信号输入端、接触器反馈信号输入端、控制器故障输出端、接触器投切电路以及晶闸管过零触发电路；所述开关电源通过电压比较电路接入单片机主控制器；所述相序检测电路分别通过A相过零检测电路以及C相过零检测电路接入单片机主控制器；所述故障复位输入端、投切指令接收端、投切使能信号输入端以及接触器反馈信号输入端分别接入单片机主控制器；所述单片机主控制器接入控制器故障输出端、接触器投切电路以及晶闸管过零触发电路；所述接触器投切电路控制第一接触器以及第二接触器的开启或闭合；所述晶闸管过零触发电路对第一晶闸管组以及第二晶闸管组进行触发。

上述晶闸管过零触发电路包括555定时器以及与555定时器相连的脉冲变压器；所述脉冲变压器对第一晶闸管组以及第二晶闸管组进行触发；所述接触器投切电路包括ULN2802A芯片以及与ULN2802A芯片相连的中间继电器；所述中间继电器控制第一接触器以及第二接触器的开启或闭合。

上述相序检测电路采用TH221芯片；所述A相过零检测电路以及C相过零检测电路均采用TCA785芯片。

上述第一晶闸管组与第二晶闸管组均包括二极管以及与二极管并联的晶闸管；所述开关控制器对晶闸管进行触发。

上述矿用动态无功补偿装置还包括设置在隔离开关与2控3式复合开关之间的主接触器；所述隔离开关通过主接触器与2控3式复合开关相连；所述主接触器与复合开关控制器相连。

上述矿用动态无功补偿装置还包括设置在隔离开关与主接触器之间的三相电压互感器；所述三相电压互感器的二次端连接到复合开关控制器。

上述矿用动态无功补偿装置还包括用于保护电容器组的电容器综合保护装置；所述电容器综合保护装置与电容器组并联后接入2控3式复合开关；所述电容器综合保护装置与复合开关控制器相连。

上述矿用动态无功补偿装置还包括显示单元；所述显示单元包括支路电流测量显示单元、故障显示单元以及放电显示单元；所述故障显示单元接入电容器综合保护装置；所述放电显示单元接入三相电压变换器的二次端；所述支路电流测量显示单元接入经2控3式复合开关后的A相电源输入端；所述支路电流测量显示单元是电流表；所述故障显示单元以及放电显示单元是LED灯。

本发明的优点是：