深海電機用無功功率就地補償裝置的製作方法
2023-05-10 11:13:46
專利名稱：深海電機用無功功率就地補償裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種深海電機用無功功率就地補償裝置。
背景技術：
許多深海機電設備上都使用三相交流深海電機，需通過臍帶纜從海面支持母船供電。由 於深海電機一般採用浸油壓力平衡結構，其功率因素很低， 一般只有0.5 0.7，因此供電臍 帶纜除需要輸送足夠的有功功率之外，還需要傳輸大量無功功率，導致對供電臍帶纜的線芯 截面積的要求大幅增加，但當深海機電設備的工作水深很深並且工作水深範圍變化很大時， 必須採用很長的臍帶纜，其線芯截面積不可能很大，將導致水下機電設備可用電功率不足、 電纜末端供電電壓波動很大、電纜發熱嚴重需要安裝昂貴的臍帶纜降溫設備，影響系統的工 作性能等。為解決這一問題，最經濟實用的辦法就是對深海電機進行無功功率就地補償。在 已有技術還沒有一種能實現在深海機電設備上進行無功功率就地補償的裝置。
發明內容
本發明的目的在於提供一種深海電機用無功功率就地補償裝置。以實現減小三相交流深 海電機因為功率因素小而形成的較大的工作電流，減少為使用該三相交流深海電機的深海機 電設備供電的臍帶纜的沿程電功率損耗、發熱及末端電壓波動，提高所述深海機電設備的可 用有功電功率水平。
本發明的技術方案是在一個密封容器內裝有與深海電機的三相電源並聯的三個電容器 組，所述並聯的三個電容器組的電容值相等。其三個電容器組的電容器個數根據不同規格電 機的無功功率大小及電壓等級的不同而不同。
所述三個電容器組相互之間以三角形或星形方式連接。
所述深海電機的三相電源進線上串聯有變壓器，所述三個電容器組與變壓器原邊或副邊 中電壓較高的一邊並聯連接。
所述深海電機的三相電源進線上連接有電源控制裝置或電源保護裝置，所述電源控制裝 置或電源保護裝置裝在與三個電容器組相同或不同的密封容器內。
所述變壓器裝在與三個電容器組相同或不同的密封容器內。
所述裝在不同的密封容器內，各密封容器之間及與深海電機之間採用深海水密電纜及接 插件連接。所述密封容器為承壓容器或非承壓容器。
所述密封容器為非承壓容器時，該容器內充有絕緣性液體介質並連接有深水壓力補償裝 置，使容器內液體壓力等於或略高於外界海水壓力。
所述密封容器為非承壓容器時，每個電容器內用絕緣固化膠灌封或使電容器處於非密封 狀態，其內部充滿與容器內相同的絕緣性液體介質。
本發明的優點是可解決大深度深海機電設備供電能力不足、電壓波動、臍帶纜發熱 等技術問題；其簡單可靠，成本低，容易實現。
圖l為實施例l結構示意圖； 圖2為實施例2結構示意圖； 圖3為實施例3結構示意圖； 圖4為實施例4結構示意圖。
具體實施例方式
以下結合附圖及實施例對本發明作進一步說明。 實施例l:本實施例是在深海2米淺孔巖芯鑽機上的應用。
參照圖l:來自海面船的萬米鎧裝通訊動力複合臍帶纜12的纜端先密封進入分線轉接盒 11，其中的三相三線高壓電源線通過分線轉接盒ll轉接，再通過高壓水密電纜6進入一個帶 壓力平衡補償的充油密封容器3內，在充油密封容器3內裝有三個補償電容器組1，三個電容 器組1中的每一組都包含3個並聯連接的採用絕緣膠灌封的電容器，三個電容器組l相互之間 以星形方式連接，再與降壓變壓器4的高壓端三相併聯。變壓器低壓輸出端先連接深海三相 交流接觸器5，再通過箱體上的深海水密電纜插座及外部深海水密電纜與深海電機7連接。本 實施例的降壓變壓器4、三相交流接觸器5均裝在充油密封容器3內。
根據實驗室實際檢測，降壓變壓器+深海電機系統總的功率因素約為0.68，如果不採用 本發明的就地補償裝置，臍帶纜供電電流將為5.82A，採用本發明的就地補償裝置後，臍帶 纜供電電流降為3.75A，系統功率因素增加為0.98，臍帶纜發熱量減少約58%，供電電壓波動 減小10%以上，問題得到圓滿解決，船上也不再需要配備昂貴的臍帶纜降溫設備。
實施例2:
參照圖2:與實施例l不同的是三個電容器組l相互之間以三角形方式連接。 實施例3:在我國深海20米中深孔巖芯鑽機上的應用
參照圖3:來自海面船的萬米鎧裝通訊動力複合臍帶纜12的纜端先密封進入分線轉接盒11，其中的三相三線高壓電源線通過分線轉接盒ll轉接，再通過高壓水密電纜6進入一個帶 壓力平衡補償的充油密封容器3內，充油密封容器3內裝三相交流接觸器5和三個補償電容器 組l，三個電容器組1中的每一組都包含3個並聯連接的採用絕緣膠灌封的電容器，三個電容 器組l相互之間以星形方式連接，再通過箱體上的深海水密電纜插座及外部深海水密電纜與 深海電機7連接。 實施例4:
深海電機9的三相電源通過高壓水密電纜6進入一個帶壓力平衡補償的充油密封容器3內 ，在充油密封容器3內裝有三個補償電容器組1，每個電容器組由3個電容器並聯連接而成。
權利要求
1.一種深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵在於，在一個密封容器內裝有與深海電機的三相電源並聯的三個電容器組，所述並聯的三個電容器組的電容值相等。
2.根據權利要求l所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述三個電容器組相互之間以三角形或星形方式連接。
3.根據權利要求l所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述深海電機的三相電源進線上串聯有變壓器，所述三個電容器組與變壓器原邊或副 邊中電壓較高的一邊並聯連接。
4.根據權利要求l所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述深海電機的三相電源進線上連接有電源控制裝置或電源保護裝置，所述電源控制 裝置或電源保護裝置裝在與三個電容器組相同或不同的密封容器內。
5.根據權利要求4所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述裝在不同的密封容器內，各密封容器之間及與三相交流深海電機之間採用深海水 密電纜及接插件連接。
6.根據權利要求4所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述密封容器為承壓容器或非承壓容器。
7.根據權利要求6所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述密封容器為非承壓容器時，該容器內充有絕緣性液體介質並連接有深水壓力補償 裝置，使容器內液體壓力等於或略高於外界海水壓力。
8.根據權利要求6所述的深海電機用無功功率就地補償裝置，其特徵 在於，所述密封容器為非承壓容器時，每個電容器內用絕緣固化膠灌封或使電容器處於非密 封狀態，其內部充滿與容器內相同的絕緣性液體介質。
全文摘要
本發明公開了一種深海電機用無功功率就地補償裝置。在一個密封容器內裝有與深海電機的三相電源並聯的三個電容器組，所述並聯的三個電容器組的電容值相等。本發明可解決大深度深海機電設備供電能力不足、電壓波動、臍帶纜發熱等技術問題。簡單可靠，成本低，容易實現。
文檔編號H02J3/18GK101557114SQ20091030261
公開日2009年10月14日 申請日期2009年5月26日 優先權日2009年5月26日
發明者萬步炎, 朱偉亞, 黃筱軍 申請人:長沙礦山研究院