[发明专利]一种低压有载调压装置

说明书

技术领域

本发明涉及电压调节领域，具体一种低压有载调压装置。

技术背景

近年来，随着油料价格飞涨，石油钻机的钻井成本也随之升高，我国陆地电动钻机开始尝试使用国家电网供电，随之而来的谐波污染、大负荷用电设备冲击，输变线路长等造成的电网电压波动，本发明推出了适用于钻机供电的低压有载调压装置，用于改善局部电网质量和增加钻井设备的能效。

发明内容

本发明的目的在于实现一种通过在高压供电房的主供电电源变压器的低压侧(通常是600VAC或者480VAC或者400VAC)串联辅助调压变压器(串联补偿侧)，并通过对调压变压器原边(电压调节侧)接法的变换或者直接电压调节，从而达到对钻机供电电源电压的电压调节方案。

本方案有别于现有的任何有载调压方法，不需要对原供电系统做任何改动，只通过对外置式的调压变压器的控制，就可实现对大电流供电回路的电压调节。

为达到上述目的，本发明采取了如下的技术方案：

一种低压有载调压装置，包括：

一安装于集装箱内的辅助调压变压器，包括进线、出线两组铜排，所述进线铜排接到原供电系统的输出侧，所述出线铜排连接到最终用电设备，

一正向切换柜，所述正向切换柜与所述辅助调压变压器通过正向连接电缆连接，

一反向切换柜，所述反向切换柜与所述辅助调压变压器通过反向连接电缆连接，

所述正向切换柜和反向切换柜用于切换辅助调压变压器原边连接组别，

以及一综合控制柜，所述综合控制柜与所述辅助调压变压器通过供电电缆连接，所述综合控制柜提供调压装置工作所需要的控制电源。

在本发明的一个优选实施例中，所述正向切换柜与反向切换柜配合使用，将辅助调压变压器的原边切换为正向角接、正向星接、反向角接、反向星接4种接法。

在本发明的一个优选实施例中，所述正向切换柜与反向切换柜都不连接时，辅助调压变压器做为一个大电感使用，输出第5种电压。

在本发明的一个优选实施例中，所述正向切换柜用于降压，反向切换柜用于升压，切换开关均使用接触器实现。

低压有载调压方法，包括以下步骤：

首先闭合两面切换柜中的供电断路器，

然后合上综合控制柜内的辅助电源开关，控制系统上电后自动检测当前的输出电压，

然后根据用户设定的工作电压高低，自动判断并切换两组切换柜内的接触器，通过使辅助调压变压器原边处理不同的接法，来控制最终输出电压的高低。

与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：

1、不需要对现有的系统做任何改动；该装置只需要串接到主供电回路中，不需要对原有的高压供电系统做任何改动，便于原钻井系统现场升级；

2、低压侧调节；调压过程全部在低压侧完成，不涉及高压部分，使用和维护上较为安全且产品成本低；

3、调节过程中供电不中断；现有的高压有载调压开关的触头切换约需要50－100ms，在这个过程中，电压会中断约2－5个周期，对于那些对电源周期持续采样的控制装置，如钻机用的SCR整流装置，会由于同步问题引发误触发。而本装置的电压控制范围在50V以内波动(小于总供电压的1％)，且主回路并不切断，因此不会造成供电中断；

4、可靠度高；本装置调节电压时，电压调节回路电流约为低压供电电流的11.54％且在与之同等级的低压供电回路，避免了高电压和大电流，故可靠性高。

5、本发明通过改变一台辅助调压变压器原边的接法，可产生5种不同的输出电压，其中三档为降压，两档为升压。

本发明由市场需求出发，实现了一种不对原有供电系统进行改造，只通过对外置控制变压器原边接法进行切换或直接调节电压的方法，从而实现主回路电压调节的辅助控制系统。

附图说明

图1为本发明的在现场应用的连接示意图。

图2为本发明的系统框图。

图3为本发明的调压原理图。

图4为本发明的调压示意图。

图5为本发明的工作流程

具体实施方式

下面以现场常用的35KV/0.6KV网电钻井电控项目设置的低压分级有载调压为例说明。

参照图1，是本系统在现场使用时与用户供电系统的连接方法。