[实用新型]一种矿用高压动态滤波节电装置

摘要

提供一种基于IGBT的矿用高压动态滤波节电装置，其中包括：有源滤波器测控与驱动电路、平波器、有源滤波器主电路、信号检测电路、继电保护信号检测电路、无源滤波电路、有源滤波器升压变压器和栅极保护电路。替换掉SVC中庞大的吸收无功功率和消耗有功功率的可控电抗器，更换为发出无功功率的电容器件；替换掉制造谐波的晶闸管，更换为电气性能比GTR更高的新型电子开关元件IGBT。所有的元器件装在隔爆箱内，使动态无功补偿谐波治理设备进入井下成为现实，达到降低线损，提高末端电压的目的。

主权项

一种矿用高压动态滤波节电装置，其中包括：有源滤波器测控与驱动电路、平波器、有源滤波器主电路、信号检测电路、继电保护信号检测电路、无源滤波电路、有源滤波器升压变压器和栅极保护电路，其特征在于：有源滤波器测控与驱动电路，其中包括彼此之间电连接的高压无功补偿谐波测控装置、脉宽调制信号发生器和驱动器，高压无功补偿谐波测控装置具有第一数目的输入端子，用于接收采样电压、采样电流、可燃气体、湿度等外部信号输入，且驱动器具有第二数目的输出端子，用于在高压无功补偿谐波测控装置和脉宽调制信号发生器的控制下产生驱动信号；平波器(L1，L2)，串联于三相高压电源(A，B，C)与负载(M)之间，是一台每相线圈同名端相连的三相一体式电抗器，与平波电容器(C1)组成“T”型电力滤波器；有源滤波器主电路，包括六只高压大电流IGBT，其发射极分别接有限流电阻(R3)，分别具有一个与有源滤波器测控与驱动电路中驱动器输出端子连接的栅极控制端(G1，G3，G5，G2，G4，G6)，以三相全桥方式连接，每相的上下桥臂之间(Q1‑Q2，Q3‑Q4，Q5‑Q6)与有源滤波器升压变压器(BL)的抽头相连，并相对于每相电源具有相同的保护元件接法；其中有源滤波器升压变压器(BL)为三相变压器，且其串联于平波器抽头(L1，L2)与有源滤波器主电路的IGBT之间进行信号传输和波形整形；信号检测电路，其包括电流采样互感器(CTA)串联于第一相电源(A)与负载(M)之间，用于检测负载电流；还包括接于第二相电源(B)和第三相电源(C)之间的电压采样互感器(PT)，同时检测功率因数、谐波电压、谐波电流和无助需求量，电流采样互感器(CTA)、电压采样互感器(PT)的二次线圈的输出与高压无功补偿谐波测控装置的输入端子相连；继电保护信号检测电路，其中包括三个继电保护电流互感器(CT1，CT2，CT3)串联于IGBT与升压变压器(BL)之间，形成三相容性电流过流保护和缺相保护，其二次侧线圈输出端(ia，ib，ic)呈“星”形接法并和N线同时与高压无功补偿谐波测控装置继电保护输入端子相连；无源滤波电路，用于吸收谐波电流，其中包括三相滤波电抗器(L3)，三只单相电力电容(C2)，和三只高压消谐电阻(R1)，电容的其中一端分别与三相电抗器相连，另一端分别接入高压电力母线，高次消谐电阻分别与三相电抗器的单相线圈并联；栅极保护电路，用于在驱动器输出高电压时进行自动保护，其中包括栅极保护三极管(Q7)，稳压二极管(ZD1，ZD2)，瞬态电压抑制二极管(V2)，栅极保护电阻(R4，R5)和栅极保护电容器(C5)，其中瞬态电压抑制二极管(V2)的负极通过IGBT的限流电阻(R5)和IGBT的栅极相连。