隔離式交流電壓補償器的製作方法

2023-06-04 21:01:56 1

專利名稱：隔離式交流電壓補償器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種供電裝置，具體為隔離式交流電壓補償器，主要用於中小型煤礦的低壓供電系統。
背景技術：
目前，我國年產量在15萬噸左右的中小型煤礦企業大部分採用低壓(380/660V)供電系統向井下供電，這種低壓供電方式線路電壓損失大，易造成井下設備起動困難，甚至頻繁地燒毀電機，而且隨著掘進深度的延伸，這一問題愈加突出。另外，按照《煤礦安全規程》的規定，向井下供電的變壓器的中性點不能直接接地。規範的作法是地面供電和井下供電採用兩臺獨立的變壓器(地面供電的變壓器的中性點通常是接地的)。對一些中小型煤礦企業，為節省投資，普遍存在地面和井下共用一臺變壓器供電的情況，造成向井下供電變壓器的中性點直接接地，這一做法違背了《煤礦安全規程》的有關規定，存在著事故隱患，嚴重威脅著煤礦生產的安全。專利號為ZL95214359.3的現有技術雖能補償供電電壓，但由於採用自耦方式，無法解決中性點接地的問題。

發明內容
本實用新型針對煤礦井下低壓供電方式線路電壓損失大，以及普遍存在的地面和井下共用一臺變壓器供電給煤礦生產所帶來的安全隱患，提供一種即能與中性點接地的變壓器相隔離，又能實現電壓補償且中性點不接地的裝置——隔離式交流電壓補償器。
本實用新型是採用如下技術方案實現的隔離式交流電壓補償器，包含三相變壓器，該三相變壓器的副邊三相繞組的末端設有多組抽頭，每一組抽頭在各相繞組中的位置相同，其中一組抽頭經過開關部件連接在一起，其餘組抽頭分別經過開關部件和開關部件與阻抗的串聯支路連接在一起。
使用時，該隔離式交流電壓補償器中的變壓器的原邊與地面供電電源相連，副邊向井下供電。由於該補償器中變壓器副邊繞組的中性點不接地，因此，該補償器實現了中性點接點的地面供電系統與井下供電系統的可靠隔離，既利用了地面電源向井下供電，避免了單獨設立井下供電變壓器的投資，又保證了井下供電的安全。同時，通過變壓器副邊繞組末端各組抽頭間的相互不間斷切換，可調節輸出電壓，實現輸出電壓補償，使井下供電的距離增加(380/660V供電系統供電距離達到3KM而線路電壓損失仍在允許範圍以內)。


圖1為本實用新型所述隔離式交流電壓補償器的一種具體電路原理圖；圖2為本實用新型所述隔離式交流電壓補償器的另一種具體電路原理圖；具體實施方式
隔離式交流電壓補償器，包含三相變壓器，該三相變壓器的副邊三相繞組的末端設有多組抽頭x1y1z1、x2y2z2、x3y3z3，每一組抽頭在各相繞組中的位置相同，其中一組抽頭x1y1z1經過開關部件Q1連接在一起，其餘組抽頭x2y2z2、x3y3z3分別經過開關部件Q3、Q5和開關部件Q2、Q4與阻抗Z的串聯支路連接在一起。
開關部件Q1-Q5為三相刀閘開關。開關部件Q1-Q5也可為受控接觸器的一組常開觸點。
附圖所示變壓器副邊繞組末端的抽頭為三組，即x1y1z1、x2y2z2、x3y3z3，當然抽頭也可更多，抽頭越多，電壓調節範圍越大、調節梯度越小。根據實際需要確定抽頭數量。
正常使用時，使開關部件Q1閉合，一組抽頭x1y1z1經閉合後的開關部件Q1連接在一起而使副邊繞組形成星形接法。當需進行電壓補償時，使串聯支路中的開關部件Q2(或Q4)閉合，這樣，在切換的間歇，兩組抽頭間經阻抗Z構成迴路並由阻抗進行限流，然後斷開開關部件Q1，使開關部件Q3(或Q5)閉合，再使開關部件Q2(或Q4)斷開，從而完成抽頭間的相互不間斷切換，實現不間斷電壓調節，即實現電壓補償。
為縮短切換過程中限流迴路的循環路徑，降低流經阻抗Z的電流，將各組抽頭的連接點(包括經過了開關部件的連接點和經過了開關部件與阻抗的串聯支路的連接點)相互連接(如圖2所示)。
變壓器副邊三相繞組的首端也設有多組抽頭a1b1c1、a2b2c2、a3b3c3。三相繞組首端的不同抽頭有不同的輸出電壓，同時三相繞組首端的每一組抽頭對應繞組末端的多組抽頭組合，進一步細化該補償器的電壓調節等級。
權利要求1.一種隔離式交流電壓補償器，包含三相變壓器，其特徵是該三相變壓器的副邊三相繞組的末端設有多組抽頭(x1y1z1、x2y2z2、x3y3z3)，每一組抽頭在各相繞組中的位置相同，其中一組抽頭(x1y1z1)經過開關部件(Q1)連接在一起，其餘組抽頭(x2y2z2、x3y3z3)分別經過開關部件(Q3、Q5)和開關部件(Q2、Q4)與阻抗(Z)的串聯支路連接在一起。
2.如權利要求1所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是將各組抽頭的連接點相互連接。
3.如權利要求1或2所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是開關部件(Q1-Q5)為三相刀閘開關。
4.如權利要求1或2所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是開關部件(Q1-Q5)為受控接觸器的一組常開觸點。
5.如權利要求1或2所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是變壓器副邊三相繞組的首端也設有多組抽頭(a1b1c1、a2b2c2、a3b3c3)。
6.如權利要求3所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是變壓器副邊三相繞組的首端也設有多組抽頭(a1b1c1、a2b2c2、a3b3c3)。
7.如權利要求4所述的隔離式交流電壓補償器，其特徵是變壓器副邊三相繞組的首端也設有多組抽頭(a1b1c1、a2b2c2、a3b3c3)。
專利摘要本實用新型涉及一種供電裝置，具體為隔離式交流電壓補償器，主要用於中小型煤礦的低壓供電系統。本實用新型針對煤礦井下低壓供電方式線路電壓損失大，以及普遍存在的地面和井下共用一臺變壓器供電給煤礦生產所帶來的安全隱患。該隔離式交流電壓補償器包含三相變壓器，該三相變壓器的副邊三相繞組的末端設有多組抽頭，每一組抽頭在各相繞組中的位置相同，其中一組抽頭經過開關部件連接在一起，其餘組抽頭分別經過開關部件和開關部件與阻抗的串聯支路連接在一起。該補償器實現了中性點接點的地面供電系統與井下供電系統的可靠隔離，同時，通過變壓器副邊繞組末端各組抽頭間的相互不間斷切換，可調節輸出電壓，實現輸出電壓補償，增加供電距離。
文檔編號G05F1/14GK2812074SQ20052002444
公開日2006年8月30日 申請日期2005年7月7日 優先權日2005年7月7日
發明者武興華 申請人:武興華