專利名稱：鉆井配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種油田鉆井配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，尤 其涉及一種晶閘管直流控制電抗器的無(wú)功補(bǔ)償裝置。
背景技術(shù)：
目前國(guó)內(nèi)鉆井配電系統(tǒng)大部分都是小電網(wǎng)，由于鉆機(jī)等負(fù)荷的無(wú) 功沖擊，造成小電網(wǎng)的電壓波動(dòng)較大，給鉆井系統(tǒng)的安全運(yùn)行帶來(lái)隱 患，因此，必須進(jìn)行無(wú)功功率的補(bǔ)償，以穩(wěn)定小電網(wǎng)的電壓。目前鉆 井配電系統(tǒng)常用的是一種晶閘管交流控制電抗器的無(wú)功補(bǔ)償裝置(簡(jiǎn)
稱TCR無(wú)功補(bǔ)償裝置)，參見(jiàn)圖2，該裝置包括一個(gè)固定容量的無(wú)源 濾波器(簡(jiǎn)稱FC) 1和一個(gè)晶閘管交流控制電抗器(簡(jiǎn)稱TCR)，其 中TCR由主回路4和控制回路5構(gòu)成，所述的主回路4由接在三個(gè)相 線之間的三個(gè)電抗器L4、 L5、 L6和分別接在該三個(gè)電抗器補(bǔ)償支路 上的晶閘管交流開(kāi)關(guān)N1、 N2、 N3構(gòu)成。工作時(shí)，三相開(kāi)關(guān)QF1、 QF2 合上，控制回路5根據(jù)配電系統(tǒng)所需的無(wú)功補(bǔ)償功率控制晶閘管交流 開(kāi)關(guān)N1、 N2、 N3的觸發(fā)角，從而控制流過(guò)電抗器L4、 L5、 L6中的電 流大小，使電抗器L4、 L5、 L6的無(wú)功補(bǔ)償按照配電系統(tǒng)所需功率進(jìn) 行補(bǔ)償，從而實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償；所述的FC主要是對(duì)三相線進(jìn)行一 個(gè)固定的無(wú)功補(bǔ)償，同時(shí)，還對(duì)電網(wǎng)負(fù)載和TCR產(chǎn)生的諧波進(jìn)行濾除, 使電源輸出的交流曲線平滑。該補(bǔ)償裝置的主要問(wèn)題是補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng) 速度較慢，使電網(wǎng)電壓的穩(wěn)定程度難以達(dá)到很好水平。這是由于TCR 中各電抗器的補(bǔ)償支路是由晶閘管交流開(kāi)關(guān)控制的，而晶閘管的響應(yīng) 速度為20ms，故該配電系統(tǒng)無(wú)功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度受到晶閘管響應(yīng)速 度的限制，最快也只能是20ms。
實(shí)用新型內(nèi)容
本實(shí)用新型的目的是為了克服已有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種響應(yīng)速度快的鉆井配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 它包括一個(gè)固定容量的無(wú)源濾波器和一個(gè)晶閘管直流控制電抗 器，所述的晶閘管直流控制電抗器由主回路和控制回路構(gòu)成，所述的 主回路由六個(gè)晶閘管和一個(gè)電抗器組成，其中六個(gè)晶閘管兩兩串聯(lián)后 再并聯(lián)在一起，并且它們的三個(gè)串聯(lián)點(diǎn)分別與電網(wǎng)的三個(gè)相線A、 B、
c相接，從而在三個(gè)相線之間分別構(gòu)成一個(gè)橋式整流器，并且該三個(gè)
橋式整流共有一個(gè)輸出端，所述的電抗器接在該輸出端上。 通過(guò)上述技術(shù)方案可以看出，本實(shí)用新型是一種晶閘管直流控制
電抗器的無(wú)功補(bǔ)償裝置(簡(jiǎn)稱DCR無(wú)功補(bǔ)償裝置)，其中晶閘管直流 控制電抗器中的主回路具有由六支晶閘管連接構(gòu)成的三相可控橋式 整流器，同時(shí)，在該三相可控橋式整流器的直流負(fù)載側(cè)接入一個(gè)補(bǔ)償 電抗器，這樣，三個(gè)相線共用一個(gè)補(bǔ)償電抗器，且各相線均通過(guò)一個(gè) 橋式整流器與該補(bǔ)償電抗器形成回路。動(dòng)態(tài)補(bǔ)償時(shí)，在晶閘管響應(yīng)時(shí) 間20ms (也是交流電的一個(gè)周期)內(nèi)六支晶閘管被先后觸發(fā)導(dǎo)通， 也就是說(shuō)，在20ms內(nèi)任何一支晶閘管觸發(fā)角的變化均會(huì)帶來(lái)交流側(cè) 無(wú)功補(bǔ)償功率的變化，因此，無(wú)功補(bǔ)償功率在一個(gè)交流電的周期內(nèi)可 以變化6次，所以，本實(shí)用新型的響應(yīng)速度是現(xiàn)有TCR無(wú)功補(bǔ)償裝置 的六分之一，即3.3ms,大大提高了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度。本實(shí) 用新型僅通過(guò)六個(gè)晶閘管連接形式的改變，就提高了其響應(yīng)速度，同 時(shí)還節(jié)省了二個(gè)電抗器，節(jié)約了成本。
圖1、本實(shí)用新型的電路原理圖。
圖2、已有TCR無(wú)功補(bǔ)償裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施方式
參見(jiàn)圖1，它至少包括一個(gè)固定容量的無(wú)源濾波器(簡(jiǎn)稱FC) 1、 一個(gè)晶閘管直流控制電抗器(簡(jiǎn)稱DCR)，所述的DCR由一個(gè)主回路2 和一個(gè)控制回路3構(gòu)成，其主回路2由六個(gè)晶閘管V1 V6兩兩串聯(lián) 后再并聯(lián)在一起，并且它們的三個(gè)串聯(lián)點(diǎn)分別與電網(wǎng)的三個(gè)相線A、B、 C相接；這樣的連接實(shí)際上是在三個(gè)相線之間接成了三個(gè)橋式整
流器，其中接在A、 B 二個(gè)相線之間橋式整流器由VI、 V3、 V4、 V6 連接構(gòu)成，接在B、 C 二個(gè)相線之間橋式整流器由V3、 V5、 V6、 V2 連接構(gòu)成，接在A、 C 二個(gè)相線之間橋式整流器由VI、 V5、 V4、 V2 連接構(gòu)成，該三個(gè)橋式整流器具有公共的整流輸出端，所述的電抗器 L4連接在該輸出端上，使三個(gè)相線的無(wú)功補(bǔ)償共用一個(gè)電抗器L7。 其控制回路3與現(xiàn)有TCR的控制回路結(jié)構(gòu)相同，只是DCR的電流檢測(cè) 點(diǎn)設(shè)置在其主回路2的直流線上。
本裝置的工作原理是工作時(shí)，先將開(kāi)關(guān)QF1、 QF2接通，上述 三個(gè)橋式整流器的晶閘管由控制回路3控制其導(dǎo)通，在交流電的一個(gè) 周期(20ms)內(nèi)該三個(gè)橋式整流器共輸出一個(gè)具有六個(gè)波動(dòng)脈沖的直 流電壓加在電抗器L7上，由電抗器L7分別對(duì)電網(wǎng)的三個(gè)相線進(jìn)行無(wú) 功補(bǔ)償；在這一過(guò)程中，由控制回路3通過(guò)檢測(cè)計(jì)算出系統(tǒng)所需的無(wú) 功補(bǔ)償功率，然后通過(guò)控制六個(gè)晶閘管觸發(fā)角來(lái)調(diào)節(jié)電抗器L7中的 電流大小，使電抗器L7按照系統(tǒng)需要的無(wú)功補(bǔ)償功率進(jìn)行補(bǔ)償，同 時(shí)，F(xiàn)C對(duì)三相線進(jìn)行固定的無(wú)功補(bǔ)償，以配合DCR的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償, 與此同時(shí)，F(xiàn)C還對(duì)電網(wǎng)負(fù)載和DCR產(chǎn)生的諧波進(jìn)行濾除， 一般在工 程上，需要設(shè)計(jì)5次FC和7次FC，以濾除負(fù)載和DCR所產(chǎn)生的5次 和7次諧波電流，最終使電網(wǎng)電壓滿足國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的要求。
權(quán)利要求1、一種鉆井配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置，其特征是它包括一個(gè)固定容量的無(wú)源濾波器(1)和一個(gè)晶閘管直流控制電抗器，所述的晶閘管直流控制電抗器由主回路(2)和控制回路(3)構(gòu)成，所述的主回路(2)由六個(gè)晶閘管(V1～V6)和一個(gè)電抗器(L7)組成，其中六個(gè)晶閘管兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)在一起，并且它們的三個(gè)串聯(lián)點(diǎn)分別與電網(wǎng)的三個(gè)相線A、B、C相接，從而在三個(gè)相線之間分別構(gòu)成一個(gè)橋式整流器，并且該三個(gè)橋式整流共有一個(gè)輸出端，所述的電抗器(L7)接在該輸出端上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種鉆井配電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償裝置。它包括一個(gè)固定容量的無(wú)源濾波器和一個(gè)晶閘管直流控制電抗器，所述的晶閘管直流控制電抗器由主回路和控制回路構(gòu)成，其中主回路由六個(gè)晶閘管兩兩串聯(lián)后再并聯(lián)在一起，并且它們的三個(gè)串聯(lián)點(diǎn)分別與電網(wǎng)的三個(gè)相線A、B、C相接，從而在三個(gè)相線之間分別構(gòu)成一個(gè)橋式整流器，在該三個(gè)橋式整流的公共輸出端接有一個(gè)補(bǔ)償電抗器。補(bǔ)償時(shí)，六個(gè)晶閘管先后導(dǎo)通，在晶閘管響應(yīng)時(shí)間20ms(也是交流電的一個(gè)周期)內(nèi)可實(shí)現(xiàn)無(wú)功補(bǔ)償功率的六次變化，因此，本實(shí)用新型的響應(yīng)速度是現(xiàn)有晶閘管交流控制電抗器無(wú)功補(bǔ)償裝置的六分之一，大大提高了動(dòng)態(tài)無(wú)功補(bǔ)償?shù)捻憫?yīng)速度。
文檔編號(hào)H02J3/18GK201234139SQ20082002982
公開(kāi)日2009年5月6日 申請(qǐng)日期2008年8月1日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月1日
發(fā)明者張建榮, 王啟華, 強(qiáng) 許 申請(qǐng)人:西安愛(ài)科電子有限責(zé)任公司