[实用新型]一种矿用高压无功补偿装置

说明书

技术领域

 本实用新型属于电网无功补偿技术领域，具体涉及一种矿用高压无功补偿装置。

背景技术

由于电力系统的网络元件及负荷主要是感性的，它们大量地吸收系统的无功功率，使系统出现无功缺额，电压下降甚至崩溃，并且长距离输送出现无功缺额的电量会增加电压损耗及网络线损，故需要调整电网的功率因数。

在煤矿中，从高压配电所到下设的各低压供电房，一般要数千米的距离，因此高压配电所内需要配装无功补偿装置，以提高电网的功率因数，降低供电变压器及输送线路的损耗，提高供电效率，改善供电环境。通常采用电容器来调整感性负载所在电网的功率因数，目前所采用的矿用高压无功补偿装置如图1、2所示，三相电容器C11、C12、C13呈三角形连接，且电容器的两端对应并联电阻R11、R12、R13，电容器与电阻一并构成电容器组，电容器组通过继电器的交流真空接触器KM1并联接入电网中，在实际应用中，补偿装置通过断路器K、电流互感器CT和隔离开关GL并联接入电网，闭合断路器K和隔离开关GL后，由电流互感器CT实时监测各自所在相线的参数，并传送给控制器KZQ，控制器KZQ根据所采集的信号控制继电器的线圈得电与失电，从而控制交流真空接触器KM1的导通与关断，实现电容器组的投切；如果控制器KZQ检测到电网的无功缺额较大时，可以同时切入几组电容器组，如此循环控制完成电网的功率因数补偿。

此种补偿方式一定程度上满足了电网的无功补偿需求，由于交流真空接触器KM1根据控制器KZQ发出的指令实现三相电容器的同时投切，因三相电压不同时过零点，所以不论在任何时间切换，都会有冲击电流，致使交流真空接触器KM1在投切过程中会产生火花，并产生冲击电流，同时由于电容两端的电压不能突变，电容的电压为其所在回路的相电压，从而产生电压谐波，冲击电网电压和电容。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种矿用高压无功补偿装置，能够实现各相电容器的过零点无触点切换，避免了冲击电压和冲击电流的发生，并且能够控制系统成本。

为解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是：提供一种矿用高压无功补偿装置，包括电容器组，电容器组包括三相电容器，其特征在于：所述三相电容器中各相电容器分别连接开关装置，开关装置为两个以上相串接的晶闸管模块，晶闸管模块能够控制交流电的全波导通，各晶闸管模块的门极相并接，作为开关装置的控制极。

优选的，每个晶闸管模块的规格参数相同。

优选的，电容器组通过电抗器连接开关装置。

优选的，晶闸管模块采用光信号触发方式。

优选的，每个晶闸管模块的两端分别并接电阻，且每个电阻的电学参数相同。

优选的，每个晶闸管模块均安装散热装置。

本实用新型的有益效果是：

1、由于晶闸管模块的导通需要同时满足两个条件：其一为晶闸管模块的两端加有正向电压，其二为门极需要正向的触发脉冲，该补偿装置使各相电压的过零点信号作为该相回路中开关装置的触发信号，各相电容器分别连接开关装置，实现各相电容器的分别过零点投入，利用晶闸管模块的电压反向过零点自动关断的特性实现各相电容器的过零点自动切开，从而实现了各相电容器的分别过零点自动投切，提高了电网的电压稳定能力，同时由于晶闸管模块为无触点装置，提高了系统的安全性能；由于矿用高压电网的电压高达十千伏，甚至几十千伏，需要晶闸管模块的耐压等级与之相匹配，高耐压等级晶闸管模块的价格非常昂贵，采用由两个以上晶闸管模块相串接的方式，可以降低每个晶闸管模块的耐压等级，从而降低其成本。

2、由于每个晶闸管模块的规格参数相同，可使每个晶闸管模块的耐压参数相统一，有利于保护和延长整个开关装置的使用寿命。

3、电容器组通过电抗器连接开关装置，可使电抗器滤除线路中的谐波电流，改善电压波形畸变。

4、由于晶闸管模块为光信号触发模式，避免了晶闸管模块的控制信号受高压环境的电磁干扰，减小了晶闸管模块误投切所给电网带来的危害，保证了补偿装置根据电网的实时参数进行正确的功率因数补偿，提高功率因数，可以使功率因数达到0.9～0.99的要求，降低线损，节省电费开支。

5、由于每个晶闸管模块的两端分别并接电阻，且每个电阻的阻值相同，可使电阻来平衡所串联的每个晶闸管模块的实际耐压值，以延长开关装置的使用寿命。

6、由于每个晶闸管模块均安装散热装置，使晶闸管模块能够及时散热，避免因晶闸管模块频繁投切而发热过度，影响其正常使用，甚至烧毁。