SVC在矿井提升机系统中的应用.doc

黑龙江科技大学 题目：SVC在矿井提升机系统中的应用 专业：电气工程及其自动化 班级：11-8班 学号：22 姓名：靳孟 成绩： SVC在矿井提升机系统中的应用 1引言 随着电力电子技术的发展，各种变流变频装置已广泛用于工业及民用领域矿业系统中煤矿提升机普遍的采用晶闸管供电的直流拖动，称为提升机晶闸管电控系统（SCR-D）。晶闸管电控系统具有调速平稳准确、效率高、容易维护、可引入计算机监控等优点，目前国内大功率的矿井提升机。由于晶闸管变流器采用相控方式调节电压或电流，产生谐波电流，导致供电电网电压波形畸变，对电网产生一些不良影响。SCR-D系统在整个运行期间功率因数偏低（一般在0.02~0.8之间），同时起动无功冲击大，引起电网电压发生波动，尤其对于矿井提升机这类短时重复工作制的负荷，电压波动问题突出。综上所述，SCR-D系统对电网的不利影响主要表现在：产生谐波电流、平均功率因数低、起动无功冲击大等方面。1.1谐波电流问题1.2功率因数问题晶闸管装置基本上相当于一个感性负载，随着控制角的改变，其功率因数也会发生变化。即使晶闸管装置接的是纯电阻，也具有感性特征。晶闸管电路的功率因数通常较低，需要进行无功补偿。用于煤矿提升机的SCR-D系统根据工作状态，其自然功率因数在0.02～0.8之间变化，即起动阶段功率因数很低，等速段功率因数较高。1.3冲击电压降问题大型负载起动时，需较多的无功功率，如电网容量较小，则会发生电压降落。周期性重复起动，会造成电压波动，甚至出现“闪变”。电网电压的稳定性是衡量电网电压质量的一个重要条件，而电压波动的允许值是与其出现的频度有关，我国于2000年颁布了《电能质量电压允许波动和闪变》（GB12326－2000）国家标准。对于矿井提升机这类负载，电压波动一般不大于5%。目前上比较常用的动态补偿方式有晶闸管控制电抗器（TCR）和晶闸管电容器（TSC）以及这两种方式的组合（TCR+TSC）。根据某矿井提升机的工作特性及电网参数，设计采用TCR+FC方式，即晶闸管控制电抗器并兼补偿滤波回路，其主要特点有：可对无功功率进行无级调节，保持电网电压稳定；反应速度快，跟随时间约为10ms（半个交流周期）；采用光电触发，抗干扰性强；操作简便，维护费用低。2.1工作原理　　　S如图接入系统中，电容器提供固定的容性无功，电抗器感性无功，能做到系统无功，则能实现电网功率因数=常数，几乎不波动母线的电压电流值晶闸管触发角，。 对于不对称负荷，利用teinmets理论实现分相调节，消除负序电流平衡三相电。 SH-SVC系统整体如上图所示；其中的一次设备主要由TCR支路和固定滤波器FC支路组成。 TCR支路由相控电抗器、晶闸管阀组、穿墙套管、避雷器、刀闸、断路器、电流互感器等主要一次元件组成。TCR采用三角形接线，其中每相电抗器分成上下两个，分别位于阀组两侧，这样设计可以减小相控电抗器短路时的短路电流。改变阀串中晶闸管的触发角就可以改变流过相控电抗器的电流，实现对系统无功的平滑和快速调节。 滤波支路主要由电力电容器、串联电抗器、避雷器、刀闸、电流互感器、断路器等一次元件组成。其中串联电抗器与电容器串联谐振于特定频率，对特定谐波呈现低阻抗来实现滤波功能。同时支路对50Hz工频呈现容性，为系统提供容性无功。具体的FC支路数和连接方式取决于实际工程。 SVC的就地控制部分主要包含主控制柜和综合保护柜。主控制柜包括PLC就地控制单元和主控调节单元（含VBE板），主要实现顺序控制和联锁功能、TCR和FC支路的控制和监视以及系统自检和监视功能等。 综合保护柜包括辅助保护单元和支路微机保护单元，实现对SVC一次侧的TCR和FC支路的保护。可以将每条支路的综保装置和断路器单独组柜也可以将所有综保装置单独组柜。 3结论吸收谐波电流，减少电压畸变；提高功率因数并使之保持稳定；电压波动，提高供电电压质量。对于矿井提升机大型冲击负载，TCR型动态补偿装置是一种技术先进，经济实用的电气设备。 1 第 页 共 4 页