[实用新型]一种用于TCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关

说明书

技术领域

本实用新型公开了一种用于TCR(晶闸管相控电抗器型SVC)动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，特别适用于电力、冶金、矿山、油田及所有高压电机软启动和电网无功补偿，属于电力配电用控制与调节开关技术领域。

背景技术

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，造成部件老化甚至损坏、断条，缩短电机使用寿命；对机械传动部件联轴器、齿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优于串联电抗器，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，但启动噪声大，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，它的主要构成是串接于电源与被控电机之间的三相反并联晶闸管及其电子控制电路，但是在高压场合，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(静止无功补偿器)已作为成熟性产品近年在国际国内供电、用电中得到推广。SVC设备包括TCR支路和FC支路以及控制系统。TCR包括补偿电抗器和晶闸管阀组。FC支路包括滤波电容和串联电抗器。TCR（晶闸管相控电抗器型SVC），其特点是响应快，技术成熟，不发生过补偿，无投切振荡和无冲击投切。但是由于使用晶闸管阀组，有造价高的缺点。

实用新型内容

本实用新型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TCR动态无功补偿兼电机软启动的组合切换开关，使TCR动态无功补偿装置和电机软启动装置能共享晶闸管阀组中的可控硅元件，这样既延长了软起动器的寿命，又使电网避免了谐波污染，还可减少软起动器中的可控硅发热损耗，提高TCR动态无功补偿装置中晶闸管阀组的使用效率，减少使用成本。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种用于TCR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TCR支路和高压电机之间；旁路并联组合开关断路器并联在电网系统母线与TCR支路之间；补偿组合开关断路器与TCR支路串联；TCR支路包括依次第一电抗器单元、晶闸管阀组单元、第二电抗器单元、第一开关和第二开关，第一电抗器单元、晶闸管阀组单元和第二电抗器单元依次串联连接，第一开关与第一电抗器单元并联连接，第二开关与第二电抗器单元并联连接，第一电抗器单元由第一电抗器和第一隔离开关串联连接，第二电抗器单元由第二电抗器和第二隔离开关串联连接。

串联组合开关断路器的各开关并联后与TCR支路串联连接对应的高压电机。

旁路并联组合开关断路器的各开关并联后与TCR支路并联旁路在电网系统母线下连接对应的高压电机。

补偿组合开关断路器与串联组合开关断路器并联后与TCR支路串联后接地。

本实用新型的效果：